分布式发电技术对电力系统的影响分析

分布式发电技术对电力系统的影响分析

王升花

王升花

承德石油高等专科学校电气与电子工程系河北承德067000

摘要：能源供应有限的大背景使得我国对如何有效提高利用可再生能源的技术变得尤为重视，而“分布式发电”作为这样一种响应国家“节能减排”口号的技术，在我国得到了高度的重视和发展。并且由于其灵活多样可以因地制宜的发电方式，以及能够和周围环境相互兼容的特性，获得了更加广泛的运用。现在笔者就带领大家来了解分布式发电技术是如何影响我国电力系统的发展的。

关键词：分布式发电；技术；电力系统；影响

1引言

分布式发电虽然只是一个小型的独立电源，但是一经发电，却可以产生上千乃至几十兆瓦的大功率，由此来促进当前配电网的运行，同时还能够满足一些特定的用电群体在用电方面的需要。而且分布式发电可以随用户的用电地点而分布，还能和环境相互兼容，更重要的是，分布式发电可以减轻环境的压力，从而响应我国当前所提倡的“可持续发展”的口号。

2分布式发电的定义和特点

“分布式”这一概念在学术界迄今为止还没有得到一个盖棺定论的定义，有一种解释认为，它指的是可以被接入到配电网络中协助公共电网提供一定的电能的一个中小型发电站，往往是安装在负荷地点的周围。但是也有另外的解释认为，分布式发电指的是分布在用电负荷地区附近的，功率范围涵盖几十千瓦到几百千瓦的模块式清洁保护发电设施，并且同时具备高效与经济的特性，而且十分可靠。除此之外，分布式发电还有其他的定义，比如说，分布式发电是包括所有商用的和家用的发电机在内的与配电网相互连接的发电设备。

2.1分布式电源的特点

（1）燃料电池

只要将温度调控到适宜的范围内，燃料电池就能够将燃料中的化学能转化为电能，而且在这个过程中燃料电池不会对燃料产生影响。用电解质作为划分燃料电池类型的界限，可以将燃料电池分为以下几种，固体电解质燃料电池、聚合电解质膜电池、碱性燃料电池、溶融碳酸盐燃料电池等等，而其中又以磷酸型燃料电池的商业化程度最高。燃料电池之所以被广泛应用，和它适应环保需求并且安装方便这两个优点是分不开的。

（2）微型燃气轮机

分布式发电技术有时也会依赖微型燃气轮机来发电，一般来说，微型燃气轮机发电指的是利用小型燃气轮机来发电，而这种小型燃气轮机一般具有功率较小的特点。微型燃气轮机所适用的燃料多种多样，一般包括汽油和柴油等在内，有时候还会用到甲烷。如果处于单机运行的情况，它一般具有二十五千瓦到三百千瓦的功率，如果处于满负荷的状况，它一般最多能达到百分之三十的效率。如果想要提高它运行的效率，则可以实行热点联产的方式，如此一来，效率大概能提高到百分之七十五左右。微型轮机优点众多，首先有较轻的质量，其次体积较小方便储存，再者不会造成太大的污染有利于生态保护，最后运行起来难度较低、发电的效率相应地也比较高。微型轮机应用的领域也很广泛，不仅在分布式发电领域有广泛的应用，在其他领域诸如并网发电和备用电站等方面也得到了诸多的使用。但由于它一般会受到功率变化的限制，因此发电的效率也会比其他的技术较低一点。

（3）光伏电池

光伏电池发电是指借助太阳光线，使得半导体材料和太阳光能发生光电效应，从而转化为电能的一种分布式发电方式。光伏电池产生的电可以相应地通过电网而提供给用电者。光伏电池在一些太阳能较为丰富的地区得到了越来越广泛的使用，这种发电方式既清洁又灵活，燃料不受限制，也不会污染环境，因此是一种可靠的清洁能源。但是由于光伏电池的效率会在很大程度上受到当地日照强度和时间长短以及电池结温的影响，因此很难得到控制。

（4)风力发电

风力发电技术利用的是风能，并且其发电效率直接取决于风能的大小。作为一种清洁能源，风力发电技术可以将几种不同的电机，（包括感应电机、同步电机和直流电机等）同步使用，并且由于其在输出功率的时候不平衡，所以在某些情况下可以起到蓄能的作用。一般情况下，在经过风力发电机输出交流电之后，再进行一次整流，蓄电池就能够充电，接下来，就能够通过逆变器实现和电网的连接。

3分布式发电对电力系统的影响

分布式发电技术长久以来都在电力系统中占有一席之地，并且还凭借着自身的诸多优势对电力系统的稳定运行做出了不小的贡献，它一方面使得电力系统更加可靠和稳定，另一方面也有效地减少了输电阻塞等情况的发生，同时还可以在一定程度上避免线路的损耗，从而节省供电企业更换配电设备所需的资金，可谓多管齐下。但是随着分布式发电技术的广泛使用，它的一些弊端也逐渐显露出来，比如电压的不平衡以及潮流的反向、电网谐波的增加和保护误动等等。

3.1分布式发电系统如何影响电力系统的电压

由于配电网往往需要承担分布式电源带来的电压，因此当分布式电源不再接入电网之后，就会在一定程度上影响配电系统的结构，从而使得配电网的稳态电压受到影响而改变。因此，为了避免用户在用电过程中受到电压变化的影响，就必须首要分析分布式电源对电力系统的电压所造成的影响：首先，在情况稳定的时候，各个负荷点会由于受到诸多不可控因素的影响而导致电压上升，这些因素通常包括分布式电源在输出的时候缺乏功率的支持，或者是馈线上的传输功率变小等问题。其次，在分布式电源的电压接入配电网的时候，很有可能对其馈线的电压造成影响，具体影响大小也会受到其接入的容量是大是小、接入位置的所在点的限制。最后一点，如果出现一些渗透率程度相差无几的分布式电源集中在一个区域的情况，也有可能会使电压变弱。

3.2分布式发电如何影响电力系统的电能质量

分布式发电同样会影响电力系统的电能质量，主要体现为以下几点：

第一，在分布式发电中常常会用到数量庞大的电力电子器件，因此系统就

有可能会受到大量谐波的影响，但是可以通过安装滤波器来抑制谐波。

第二，分布式发电常常会出现电压闪变的问题。当分布式单元和电压反馈控制装备发生相互作用时，会产生诸多负面影响。

3.3分布式发电如何影响继电保护

为了方便系统的运行，配电系统常常使用放射状结构，这种结构可以保护电流，但是却不利于做好原有的继电保护。

首先，在分布式发电运行的同时，这种结构很有可能使得继电保护失去它原有的功效性。这主要是因为一旦在分布发电中产生故障电流，就很有可能会导致经过馈线继电器的相应电流减少。

其次，电网受到所接入的分布式发电的影响，就会使得继电保护受到影响。无故障的馈线很有可能在相邻馈线故障的影响下发生跳闸的情况。

最后，配电网的故障程度会在一定程度上被接入的分布式电源的数量以及种类所影响。

4结语

综上所述，分布式发电在如今国家提倡使用新型能源的大背景下被越来越广泛地使用，如今我国大部分地区还在使用传统的发电方式，但是分布式发电具有较强的实用性以及环保性，能够在很大程度上弥补传统发电方式的不足，因此分布式发电技术一定会得到更大程度的普及和推广。而相关的供电企业人员只有正确认识到分布式发电技术的作用和意义，并且熟悉其使用条件和相应的限制，尤其是使用分布式发电技术会对配电网的整体运行效率以及我国的电力系统造成怎样的影响，才能够有力地推进分布式发电技术在我国的应用和发展。

参考文献：

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[2]钱科军,袁越.分布式发电技术及其对电力系统的影响[J].电力系统保护与控制,2017,35(13):25-29.

[3]何舟,陈自平,王红艳,等.分布式发电及其对电力系统的影响[J].科研,2015,22(01):00247-00247.