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分布式电源对电网影响探析 摘要随着电力市场变化改变，燃煤发电和核电的环境成本、经济成本逐渐增大，电力用户对电力供应的可靠性要求越来越高，随着可再生能源等新的发电技术的快速发展，分布式发电DG得到了越来越多的重视。本文作者结合实践经验介绍分布式电源的特点和应用发展，并在电力系统角度上对分布式电源对电网的影响进行了分，为分布式发电技术在电力系统提供应用帮助。 关键词分布式电源 特点 应用 电网影响 中图分类号U665.12文献标识码 A 文章编号 引言 在DG系统中，各种发电设备在工作过程中存在一定的缺陷，如微型燃气轮机和燃料电池的响应速度比较慢，而风力发电和光伏发电则会因风速、风向、日照强度、环境温度等自然条件的变化而不能持续地、稳定地输出电能，导致系统稳定性问题的增加，而且难以很好地跟踪负荷的变化。将风能、太阳能、地热能等能源用来发电，向用户提供电能，或者将其与现有大电网并网，这样就出现了-分布式电源。 1 分布式电源 分布式电源（DG）是指将发电系统以小规模（发电功率为数千瓦 kW 至 50MW 小型模块式）、分散式的方式布置在用户的附近，可独立的输出电能的系统。这些电源由电力部门、电力用户或第三方所有，用以满足电力系统和用户特定的要求。 DG是相对于传统的集中式供电方式而言的，是指位于或接近负荷的、模块式的、与环境兼容的发电设施，它们或接在配电网上或独立运行，经济、高效、可靠地发电。 2 DG的特点 DG系统规模和功率较小;高效、经济、可靠、污染小;独立运行或接在配电网上，并位于负荷附近;对于可再生能源分布式发电，输出功率是间断的。DG在被提出和运用之后，一度被视为解决现有大电网结构臃肿、供用电分离的弊病的良药。 3.分布式电源应用优势 3.1应用 在分布式电源领域应用前景最为看好的是燃料电池。当今的分布式电源主要是指利用风能、太阳能、地热能等绿色可再生能源用来发电，或者是以液体或者气体为燃料的内燃机。因其具有良好的环保性能，分布式电源与“小机组”已不是同一概念。在我们国家，一些用户，医院、机场等已经建立了分布式电源，并且与供电系统网络并网。但是分布式电源在我国发展相对缓慢，一些政策法规尚不健全，尤其在并网技术标准上还是空白，使得投资商不愿新建不能并网的电站，这极大的限制了分布式发电技术在我国的应用与推广。 3.2优点 集中发电、远距离输电和大电网互联的电力系统是我国目前电能 生产、输送和分配的主要方式。这种容量越来越大的电网虽有其优点， 但他也存在一些弊端，主要有 不能灵活跟踪负荷的变化； ②局部事故极易扩散，导致大面积停电。 分布式电源作为一种直接安置在用户近旁的电能提供方案，具有一定的优势与大电网配合，分布式电源可大大提高供电可靠性，可在电网崩溃和意外灾害的情况下，保证对医院、机场、政府部门等重要用 户的供电，从而保证重要用户的用电，减少大面积停电带来的经济损 失。大型电网不能灵活跟踪负荷的变化。夏季空调负荷的剧增以及冬 季取暖负荷的剧增会导致电力供应的短时不足，而为这些短时峰负荷 建造发输电设施是得不偿失的，因为其利用率极低。随着负荷峰谷差的不断增大，电网的负荷率正逐年下降，发输电设施的利用率也有下降趋势。因此兴建新的分布式电源替代建设发输电设施，可以满足用户对于峰值负荷的需要，并且可以节省建设发输电设施的大量投资，并且有助于削峰填谷等目标的实现。 4.分布式电源对电力系统的影响 4.1对供电电压的影响 分布式电源并网后，将直接影响输配电网络对一般用户的供电电压 。供电电压是供电质量的重要指标，供电部门有责任保证供电电压在 规定的范围。尽管电压稳定是整个系统的问题，但它开始于某一负荷点电压质量恶化，并向全系统扩展。所以各个地区对于分布式发电机组与电网连接点的电压都有明确的规定。一般机组都是与 35 kV 电 压等级以下的配电系统并网，根据并网分布式发电机组容量的不同要选择不同的并网电压。一般规律是容量越大，并网电压就越大。 4.2对网损和电压分布的影响 分布式电源对配电系统的网损和电压分布有重要影响，而潮流计算是对其影响进行量化分析的主要手段。由于目前的配电网潮流计算方法没有考虑各种各样的分布式电源，因而随着各种不同形式分布式电源的并网运行，配电网潮流计算难度增大，一些传统计算方法将因不能考虑分布式电源对潮流的影响而失效，为此必须研究能够计及分布式电源对配电网络影响的潮流计算。 4.3对于运行频率范围的影响 分布式电源机组由于容量较小，占系统比例很小，因此，分布式电 源机组的启、停机对于系统的频率没有太大影响，但是电力系统的频率变化会对分布式电源机组造成影响。使用同步发电机的分布式电源机组，在并网运行的时候，发电机运行的频率要和电网频率保持一致，这就要求分布式电源机组的控制系统能够监测电网频率，并能够随之调整发电机转速。为了保证电力系统安全稳定运行，并保护并网的分布式电源机组，各个国家和地区都对分布式电源机组并网处的频率有严格的要求，当分布式发电机组与电网连接点的频率超出正常范围后，要在规定时间内将分布式电源机组和电网分离。 4.4 对于电压波动和闪动的影响 对于一般的分布式电源，由于其机组容量小，惯性小，容易受到负荷变化的冲击。有仿真计算的结果表明，当分布式电源机组强制跟随负荷变化调整机组出力时，如果机组的控制系统调整不当，调整量与实际负荷的变化不匹配，此时会造成发电机出口处电压的幅值在很长的时间内保持周期性波动。为了减少分布式电源机组并网而带来的电压闪变，美国纽约对闪变的要求执行 IEEB519 标准，即折算到配电变压器的高压侧不能超过额定电压的3 。为了减少分布式发电机组与电网连接点的电压波动, 分布式电源机组应该运行在一个比较平稳的状态，减少出力调整次数。 5 总结 分布式电源在实际应用中有两种运行方式独立运行和并网运行。若分布式电源独立运行，将难以保证供电的电能质量，如供电的连续 性、供电功率。若添加储能设备或与柴油发电机等并联互补运行，可在一定程度上提高供电质量，但是却增加了投资以及运行维护费用。现在的通常做法是把一定区域的分布式电源并联运行，形成一定规模的电网，向地区负荷供电，并在适当的时机与集中式供电电网互联，进行并网运行，实现多种能源形式的互补，大幅度提高电力供应的质量及经济性。分布式发电对整个电力系统的影响是巨大而深远的。 结束语 随着经济的持续发展和用电的进一步紧张,需要采用天然气或可再生能源的分布式供电系统,以缓解市区电网的峰谷差矛盾。分布式电源接入配电网,对节点电压、电能质量、系统保护、可靠性短路电流等都会产生一定影响,且影响程度与分布式电源的位置和容量密切相关;同时,也给传统的配电网规划带来了实质性的挑战,使得电网规划人员在选择最优方案时必须考虑由它带来的影响。