对配电网的分布式发电研究和探讨

摘要:本文作者主要是对发电的分布式做以下介绍，同时对分布式发电在配电网中的应用做以探讨，并对发电的发展方向进一步做出了设想和展望。

关键字: 发电配电分布式

目前，我国经济发展迅速，对于用点来能够和电荷的负载量巨大，在我国很多地区，都会存在不同程度的缺电、限电的现象。同时我国电力系统也存在一些不足之处，因此发电技术的更新，非常的迫切。然而，分布式发电的运用将会解决所存在的问题，有利的发展发电系统，解决对于电能的短缺，做到供电可靠、投资小、清洁等优点。把分布式发电和配电系统有机结合，创造更好的发电未

1 发电的新技术----分布式

分布式发电并不是一个全新的概念, 早期的小水电、小火电也属于分布式发电, 只是由于技术经济性能不好, 逐渐被淘汰了。分布式发电接入配电系统使得原有的配电系统由一个辐射状网络变为一个高度交叉联结的遍布电源和用户互联的网络, 将会对电力系统产生极大的影响。笔者主要对分布式发电技术及并网的研究现状进行了归纳总结, 对未来分布式发电的研究方向进行了展望。

1.1分布式发电的概念

至今对于分布式发电没有统一的定义。由于各国政策的不同, 不同国家对于分布式发电的定义也有所不同。国际大电网委员会( CIGRE ) 将分布式发电定义为“非经规划的或中央调度型的电力生产方式,通常与配电网连接, 一般发电规模在5 MW～100 MW”。通常分布式发电是指靠近用户或负荷, 通过配置小容量的发电设施(几十千瓦到几十兆瓦) , 满足特定用户的需要, 来达到经济、高效、可靠地发电, 是相对于传统集中式发电而言。

1.2分布式发电的类型

在不同的研究领域, 分布式发电有不同的分类方式, 一般可以根据其技术类型、所使用的一次能源及与电力系统的接口进行分类。根据技术类型分布式发电分为: 风力发电、太阳能光伏发电、小水电、燃料电池、微型燃气轮机等; 根据所使用的一次能源可以分为可再生能源与非可再生能源; 根据其与电力系统的接口可以分为直接与系统相联( 机电式) 和通过逆变器与系统相连的分布式发电系统。

2 在配电网中分布式发电的作用

传统的配电网是由变电站流向各负荷, 但是分布式发电的接入, 使得潮流不再单向地由电源流向用户侧, 必然对电网产生重要的影响, 其主要表现在以下几

方面。

2.1对配电网规划的影响

配电网规划的主要任务是研究配电网发展的规模及速度, 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, 通过分析电网中的薄弱环节, 提出改造方案, 以使整个电力系统达到最优, 为城市经济发展和人民生活提供可靠、优质的电能。分布式发电的接入, 给传统的电网规划带来实质性的挑战, 使得电网规划必须充分考虑分布式发电对电网的影响。随着分布式发电比例的不断扩大, 必将增大配电系统的复杂性和不确定性。DG给配电网规划带来的影响包括以下几方面:

(1) DG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。大量的用户安装DG为其提供电能, 使得配电网规划更加难以准确预测负荷的增长情况, 从而影响规划。

(2) 传统的配电网的规划期一般为5 ～20 a , 在此年限内, 通常假定电网负荷逐年增长, 新的中压/低压节点不断出现, 结果会增建一个或更多个变电站。由于DG的并入, 对规划区负荷增长产生影响, 从而更难准确预测电力负荷的增长及空间负荷分布情况。

(3) 大量DG 的接入将会对配电系统结构产生深刻影响, 使得配电网对大型发电厂和输电的依赖逐步减少, 原有的单向电源馈电潮流特性也发生变化。

(4) DG机组类型及所采用能源的多样化, 使得如何在配电网中确定合理的电源结构、如何协调和有效地利用各类型的电源成为迫切需要解决的问题。

2.2对网损的影响

分布式发电并网后, 使得整个电网的负荷发生变化, 网损将增大或减少, 按照负荷和DG 出力大小的关系, 分为3 种情况:

(1) 所有负荷节点处的负荷量均大于该节点处DG的输出量;

(2) 至少有一个负荷节点处的负荷量小于该节点处DG的输出量, 但系统的总负荷量大于所有DG的输出总量;

(3) 至少有一个负荷节点处的负荷量小于该节点处DG的输出量, 且系统的总负荷量小于所有DG的输出总量。对于情况(1) , DG的引入使配电网中所有线路的损耗减少; 对于情况(2) , DG的引入可能导致配电网中某些线路的损耗增加, 但配电网中的总体线路损耗将减少; 对于情况(3) , 如果所有DG的发电总量小于2 倍的负荷总量, 那么DG 的影响与情况(2) 相同,否则将使配电网的线路损耗增加。2.3 对线路上潮流的影响

在潮流计算中, 发电机和负荷都作为非线性元件来处理, 电力系统中的节点一般分为PQ、PV和平衡节点。这三类节点的给定量和待求量不同, 在潮流中的处理方法也不同。分布式发电接入电网, 选取何种类型的节点, 目前还没有得到充分的证明, 需要全面考虑。由于传统辐射状配电网的潮流是从电源到用户单向流动, 但DG装置接入配电系统后, 两端供电并存, 网络结构发生变化, 潮流也不一定单向地从变电站母线流向各负荷, 有可能会出现回流和复杂的电压变化, 因此配电网潮流随之要做调整。

2.4 对系统保护的影响

传统的配电系统是辐射状单电源供电的网络,从电源到用户, 配电网上80% 的故障都是瞬时的, 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。

3 结语

通过文章的论述，明确分布式发电引入带店里系统，可以弥补传统式供电存在的不足之处，同时也提高了电网的可靠性，促使发电系统，很好的服务于广大用户。在发展的同时，为了让分布式发电和店里系统相互协调，也给配电系统带来了很大的挑战，需要我们不断的去研究，分析，找到最合理的方法，改善发电系统的现状，使发电有一个美好的发展前景。

4 参考文献

[1] 莫颖涛. 分布式发电及其对系统规划的影响[ D] . 浙江: 浙江大学, 2006.

[2] 郑海峰. 计及分布式发电的配电系统随机潮流计算[ D] .天津: 天津大学, 2006.

[3] 吴涛涛, 赵宏伟, 李伟. 基于分布式电源的孤立系统规划初探[ J ] . 继电器, 2007 , 33 ( 8 ) .

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。