分布式發(fā)電接入電力系統(tǒng)存在的問題及對(duì)策

　　[摘 要]集中式的發(fā)電雖然解決了人們的用電需求，但是也存在一定的問題，如供電的形式不能靈活的滿足所有用戶的需求，個(gè)別地區(qū)的供電能力不足，影響當(dāng)?shù)厝藗兊恼�常生活的開展。為了能夠更好提供電能，給人們的生產(chǎn)和生活提供充足的電能保障，國家發(fā)展新型的供電形式--分布式，這樣的供電形式有著很強(qiáng)的靈活性，更夠保障人們電能使用的需求。筆者根據(jù)多年的工作經(jīng)驗(yàn)，主要針對(duì)分布式發(fā)電接入電力系統(tǒng)存在的問題及對(duì)策進(jìn)行分析和討論。
　　[關(guān)鍵詞]分布式發(fā)電；接入；電力系統(tǒng)；存在的問題；對(duì)策
　　中圖分類號(hào)：S725 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2018）24-0400-01
　　一、分布式發(fā)電的概念
　　分布式發(fā)電指的是在用戶現(xiàn)場(chǎng)或靠近用電現(xiàn)場(chǎng)配置較小的發(fā)電機(jī)組（一般低于30MW），以滿足特定用戶的需要，支持現(xiàn)存配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，或者同時(shí)滿足這兩個(gè)方面的要求。這些小的機(jī)組包括燃料電池，小型燃?xì)廨啓C(jī)，或燃?xì)廨啓C(jī)與燃料電池的混合裝置。由于靠近用戶提高了服務(wù)的可靠性和電力質(zhì)量。技術(shù)的發(fā)展，公共環(huán)境政策和電力市場(chǎng)的擴(kuò)大等因素的共同作用使得分布式發(fā)電成為新世紀(jì)重要的能源選擇。目前為止，對(duì)于分布式還沒有一個(gè)統(tǒng)一的定義。有人認(rèn)為它是指靠近負(fù)荷側(cè)安裝的中小型發(fā)電站，不僅可以獨(dú)立在公共電網(wǎng)中為少量的用戶提供電能，還可以把它接入到配電網(wǎng)絡(luò)中，同時(shí)和公共電網(wǎng)一起為用戶提供電能。與集中式發(fā)電相比，分布式發(fā)電以其投資少、環(huán)境友好、發(fā)電方式靈活等優(yōu)點(diǎn)受到廣泛關(guān)注，是一種很有前景的發(fā)電方式。
　　二、分布式發(fā)電對(duì)電力系統(tǒng)主要影響
　　1、對(duì)配電網(wǎng)的規(guī)劃的影響
　　配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)的重要組成部分，在當(dāng)前電力迅速發(fā)展和供應(yīng)緊張的情況下，科學(xué)合理的配電網(wǎng)規(guī)劃不僅可以保證電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性，還有利于配電網(wǎng)建設(shè)投資效益的充分發(fā)揮。分布式電源大多直接布置在配電網(wǎng)中，對(duì)含分布式發(fā)電的配網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行合理的規(guī)劃和建設(shè)，分布式電源在系統(tǒng)負(fù)荷高峰期能夠轉(zhuǎn)移一定量的負(fù)荷，提高配網(wǎng)系統(tǒng)能源供應(yīng)的可靠性和穩(wěn)定性。與此同時(shí)，分布式電源在配電網(wǎng)中的合理布點(diǎn)和定容能降低部分饋線電壓降落、減少線損和建設(shè)輸配電設(shè)備的投入。
　　但是，分布式電源的接入使得配網(wǎng)系統(tǒng)電源的構(gòu)成不再單一，分布式電源在用戶側(cè)并網(wǎng)運(yùn)行使得配電網(wǎng)部分節(jié)點(diǎn)支路潮流出現(xiàn)雙向流動(dòng)，改變了傳統(tǒng)配電網(wǎng)的運(yùn)行模式，這對(duì)配電網(wǎng)規(guī)劃的負(fù)荷預(yù)測(cè)、網(wǎng)絡(luò)潮流計(jì)算、電源結(jié)構(gòu)布置等帶來了大量的不確定性因素。此外，分布式發(fā)電中的太陽能，風(fēng)能等新能源發(fā)電具有顯著的隨機(jī)性和間歇性，輸出功率極不穩(wěn)定且難以控制，不具備“電網(wǎng)友好型電源”的特征，該類電源大量接入將對(duì)配網(wǎng)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生極大影響，限制了配網(wǎng)系統(tǒng)接納該類分布式電源的能力。
　　2、對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行可靠安全性的影響
　　分布式發(fā)電接入電力系統(tǒng)之后極有可能導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行可靠性和安全性的下降，特別是典型放射狀配電系統(tǒng)，將直接改變?cè)�有電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，使得短路電流等關(guān)鍵參數(shù)均發(fā)生不同程度的變化。甚至于會(huì)促使原有網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的保護(hù)裝置出現(xiàn)誤動(dòng)作情況，嚴(yán)重破壞了保護(hù)設(shè)備相互之間的協(xié)調(diào)運(yùn)行，降低自動(dòng)重合閘的保護(hù)性能。如要要進(jìn)行分布式發(fā)電并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，一定要保證系統(tǒng)可靠接地，以防止單相接地短路時(shí)非故障相出現(xiàn)過電壓，給工作人員的人身安全造成危害。在分布式發(fā)電系統(tǒng)與主網(wǎng)分離之后，就會(huì)有孤島的出現(xiàn)，而且很多情況下這種孤島的出現(xiàn)是難以避免的。
　　三、分布式發(fā)電接入電力系統(tǒng)存在的問題及對(duì)策
　　1、潮流計(jì)算
　　分布式電源接入電力系統(tǒng)以后，配電網(wǎng)的電源配置結(jié)構(gòu)也隨之變化，因此為了滿足發(fā)電工作的正常進(jìn)行，其潮流計(jì)算也需要更新。由于分布式發(fā)電的電源技術(shù)類型、控制策略和運(yùn)行方式具有多樣性，因此電網(wǎng)潮流計(jì)算模型和傳統(tǒng)發(fā)電組的計(jì)算模型不完全相同，其節(jié)點(diǎn)類型可能不同于傳統(tǒng)節(jié)點(diǎn)形式，因此需要根據(jù)具體情況制定收斂性較好的潮流算法。確定性潮流計(jì)算法在應(yīng)用于分布式電源時(shí)計(jì)算量較大，而潮流計(jì)算法則可以很好的解決這一問題。
　　2、電能質(zhì)量
　　電能質(zhì)量即供電設(shè)備正常工作情況下的多方面電能指標(biāo)的偏差，對(duì)于分布式發(fā)電而言，電壓波動(dòng)或善變、諧波、過電壓、電壓跌落及涌流問題的出現(xiàn)則說明電能質(zhì)量受到影響。為解決以上的問題，可以利用短路比以及剛性率對(duì)分布式電源對(duì)電網(wǎng)電壓的質(zhì)量影響進(jìn)行評(píng)估，并且通過旋轉(zhuǎn)型和逆變型電源的變化來分析其對(duì)系統(tǒng)電壓的影響，一般情況下可以用相關(guān)儲(chǔ)能方法來控制發(fā)電過程中的電能波動(dòng)對(duì)供電電壓的影響。
　　3、電壓控制
　　分布式電源接入電網(wǎng)后其電壓的控制需要從自身和外因雙方面入手，通過對(duì)分布式發(fā)電系統(tǒng)的加強(qiáng)來實(shí)現(xiàn)自身控制，并且對(duì)電壓控制的方法進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。除此之外，通過無功補(bǔ)償設(shè)備的配合能夠?qū)Πl(fā)電工作進(jìn)行優(yōu)化和協(xié)調(diào)，從而實(shí)現(xiàn)外部控制。
　　4、故障分析
　　分布式電源的并網(wǎng)使得配電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和短路電流的各方面數(shù)據(jù)發(fā)生變化，從而使得配電網(wǎng)中保護(hù)設(shè)備的運(yùn)行受到影響。由于不同的分布式電源類型的短路計(jì)算模型以及對(duì)短路電流水平的造成不同程度的影響，因此其相應(yīng)的解決措施與傳統(tǒng)發(fā)電也所差別。傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)式分布電源在接入電力系統(tǒng)后，其短路電流的配置與變電站基本一致，其產(chǎn)生的短路電流都較大。但運(yùn)用逆變器的并網(wǎng)分布式電源有其獨(dú)特的接口屬性和控制策略，因此對(duì)發(fā)電機(jī)故障的相應(yīng)特征也造成了很大的改變，產(chǎn)生的短路電流一般較小。
　　在產(chǎn)生故障以后，分布式發(fā)電的故障定位與恢復(fù)方式和傳統(tǒng)發(fā)電有所不同，因此傳統(tǒng)的方法無法準(zhǔn)確解決分布式發(fā)電的問題。為了準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)分布式發(fā)電中的故障定位并且使其具有科學(xué)的恢復(fù)算法，可以采用具有多代理技術(shù)的故障恢復(fù)方法，該種方法相比較原有方法，能夠具有更高的效率，并且能夠很大程度上提高成功率。要適應(yīng)分布式電網(wǎng)的配置保護(hù)，就需要制定合理的方案。就目前的保護(hù)方案中，常用的是在配電網(wǎng)中設(shè)置故障限流器，能夠在發(fā)生故障以后將電流降低，從而不會(huì)對(duì)原有保護(hù)配置造成任何影響。在分布式電源接入電力系統(tǒng)前，要先改進(jìn)原有的保護(hù)策略，并且根據(jù)具體情況創(chuàng)建新的保護(hù)方案。
　　5、穩(wěn)定性分析
　　穩(wěn)定性分析主要適用的是輸電網(wǎng)，一般不會(huì)涉及到配電網(wǎng)，但在分布式電源滲透容量增大的同時(shí)，系統(tǒng)的功角以及電壓、頻率的穩(wěn)定性都會(huì)受到較大的影響。面對(duì)這樣的問題，就需要進(jìn)行穩(wěn)定性分析，纖維分布式發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定性建模，然后對(duì)集成分布電源的穩(wěn)定性進(jìn)行分析。分布式發(fā)電系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特征除了原有的本性以外，電力電子換流器以及控制系統(tǒng)也有其獨(dú)有的特征，不同類型的分布式電源對(duì)配電系統(tǒng)的靜態(tài)電壓會(huì)造成不同的影響。
　　結(jié)束語
　　分布式發(fā)電所具有的節(jié)能、環(huán)保、投資少、占地小的特點(diǎn)使其與傳統(tǒng)集中式發(fā)電系統(tǒng)的比較中占據(jù)巨大優(yōu)勢(shì)，雖然目前我國主要還以集中式供電為主，但隨著能源的短缺和環(huán)境壓力的增加，這樣一種可持續(xù)發(fā)展的發(fā)電方式勢(shì)必會(huì)在電網(wǎng)中占據(jù)主導(dǎo)地位。智能電網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)，使得用戶與電力公司的互動(dòng)更加靈活，即使分布式發(fā)電大量接入配電網(wǎng)，通過智能電網(wǎng)強(qiáng)大的通訊能力，電力公司也能實(shí)時(shí)了解用戶電力需求，這樣會(huì)讓需求側(cè)管理更加方便。
　　參考文獻(xiàn)
　　[1] 谷永剛，王琨，張波.分布式發(fā)電技術(shù)及其應(yīng)用現(xiàn)狀[J].電網(wǎng)與清潔能源，2010（06）
　　[2] 張保會(huì).分散式能源發(fā)電接入電力系統(tǒng)科學(xué)技術(shù)問題的研究[J].電力自動(dòng)化設(shè)備，2007（12）：1-4+35.
　　[3] 李祥，劉宗歧.基于多Agent技術(shù)的分布式發(fā)電及其在電力系統(tǒng)的應(yīng)用研究[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2010（06）.
　　[4] 季陽，艾芊，解大.分布式發(fā)電技術(shù)與智能電網(wǎng)技術(shù)的協(xié)同發(fā)展趨勢(shì)[J].電網(wǎng)技術(shù)，2010（12）.

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