分布式发电及其在电力系统中的应用研究综述.docx

?

?

分布式发电及其在电力系统中的应用研究综述

?

?

摘要：随着当前我国社会的不断发展以及整个国家经济的快速增长，越来越多的能源被日渐消耗，电能的使用需求量也达到了非常高的地步。现如今社会环境问题已成为我国社会发展着重关注的焦点，国家也在大力的宣扬清洁能源的使用政策，其中的分布式发电越来越受到人们的关注。本文作者长期在供电企业中工作，结合对分布式发电在电力系统中的应用的了解进行了分析，以供借鉴与参考。

关键词：分布式发电；电力系统；应用研究

近些年来由于电力市场化的不断深化改革，燃煤发电以及核电的环境和经济成本在不断的增大，电力用户对电力供应的可靠性要求越来越高，再加上当前国家对新能源政策的扶持力度，以及随着可再生能源等新的发电技术的快速发展，分布式发电得到了越来越多的重视。

一、分布式发电概述

分布式发电相对于传统集中式的供电方式，主要是指位于或接近用电客户的电力负荷以及能够进行模块式，并且能够与环境进行兼容的发电设施，分布式发电多是接在配电网上或是进行独立的运行，其能够有效的实现经济和高效以及可靠地发电。

分布式发电的规模和功率都是比较小的；但是其具有的优点是高效经济和可靠性高，并且对环境的污染小；能够独立的进行运行，最大的特点是能够位于用电客户的电力负荷附近，分布式发电可以解决现有大电网结构臃肿、供用电分离的弊病。但是对于可再生能源的分布式发电，其相应的输出功率是间断的，要想得到进一步的推广分布式发电技术，还有不小的问题，其相对于传统发电方式自身容量小，能量输出不稳定，这些问题是分布发电自身先天弱点所致，难以独立克服。

二、几种常见的分布式发电分析及相应的控制策略

1、光伏发电

光伏发电是将太阳能电池板发出的直流电转化为与电网电压同频且同相的交流电，并且实现既向负载供电，又向电网发电的一个分布式发电方式。其中太阳能光伏发电的并网系统核心是逆变器，它能够同时也应该具有独立光伏发电系统的一些功能和特点。

分布式光伏并网发电系统装置在向电力系统进行供电时主要的研究重点及方向有：一是太阳能电池板的最大功率点跟踪问题，这要实现理论方法和控制手段；二是直流装置的研究，也就是电路拓扑和控制方案的分析研究；三是逆变装置的研究，这里边又包括逆变器电路拓的选择以及相关控制方式和对相应的控制方法的研究，这也是光伏分布式发电对电力系统的研究核心；另外还有孤岛效应的检测方法和防止策略以及双向的电能测量装置的研制。

2、风能发电

风力发电技术是将风能转化成电能的发电技术，其输出功率是由风能的大小进行决定的。风能发电技术一般应用在没有电网的偏远地区和海岛地区，为居民提供生活和生产所需的电力资源。由于自然风速的大小和方向是随机变化的，所以风能发电是具有不稳定性的。采用变速控制技术可以利用风轮的转动惯量平滑输出功率。但是小型风机通常使用定桨距风轮和异步发电机，几乎没有电力电子器件，更加难以解决稳定性和效率的问题。

3、分布式发电控制策略

可再生发电系统输出功率的大小和质量易受外部环境的影响，为能够使分布式发电系统最大限度地输出高质量的电能，就需要快速的电流控制方法控制相应的逆变器进行工作。在目前阶段使用的无差拍控制方法，是根据电流的当前值和控制周期结束时的参考值选择使误差趋于零的电压矢量，去控制逆变器中开关器件通断的控制方式，其具有对外部干扰响应速度快和控制过程无过冲的特点。因此将其控制策略应用在分布式发电中，可以提高逆变器的抗干扰能力。

三、分布式发电在电力系统的应用研究分析

1、分布式发电对配电网规划设计的影响

电力企业研究配电网发展的规模及速度，就可以根据规划期内电力负荷预测的结果和现有配电网架结构的情况进行规划设计，为广大电力客户的正常用电提供可靠和优质的电能。但是分布式发电的接入会给传统的配电网规划带来影响，使得配电网规划必须充分考虑分布式发电对电网的影响。一是分布式发电的出现使电力系统的负荷预测、规划和运行与过去相比有更大的不确定性；另外分布式发电可能会导致配电网系统的电能损耗增加，降低了整个配电网的可靠性，使得配电网建设投资的费用增加。二是分布式发电系统的并入，对规划区负荷增长会产生影响，从而使得电力企业更难准确预测电力负荷的增长及空间负荷分布情况，以及分布式发电机组类型及所采用能源的多样化，使得在配电网中确定合理的电源结构和有效地利用各类型的电源成为迫切需要解决的问题。

2、分布式发电对电力系统继电保护的影响

分布式发电接入到电力系统后，辐射式的电力网络将变为遍布电源和用电客户互联的电力网络，潮流也不再单向地从变电站母线流向各用电客户的负荷中。由于传统的配电系统是辐射状单电源供电的网络，从电源到用电客户配电网上大部分故障都是瞬时的，且配电网中大量的继电保护装置早已存在，保护装置也是按单电源辐射状网络结构进行设计的。

分布式发电