關(guān)于分布式能源供電系統(tǒng)與電力系統(tǒng)并網(wǎng)的探討

【摘 要】本文首先探討分布式能源供電系統(tǒng)與電力系統(tǒng)并網(wǎng)的意義，它不僅可以提高供電穩(wěn)定性、減少污染，還能降低成本；文章再分析分布式能源供電系統(tǒng)并網(wǎng)后對(duì)電能質(zhì)量、系統(tǒng)故障和潮流計(jì)算的影響及解決對(duì)策。

【關(guān)鍵詞】分布式能源供電系統(tǒng)；并網(wǎng)；電力系統(tǒng)

0.引言

電力資源是當(dāng)前及未來(lái)的一種重要資源，它在人類生產(chǎn)和生活的各個(gè)方面都發(fā)揮了重要的作用，極大的提高了人們的生活水平以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。但是，大量使用電力資源帶來(lái)了嚴(yán)重的能源緊缺和環(huán)境污染問題，同時(shí)傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的缺點(diǎn)也導(dǎo)致電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性不高，安全性較差，并導(dǎo)致頻發(fā)電力事故。從電力事故頻發(fā)也證明傳統(tǒng)大電網(wǎng)系統(tǒng)的缺點(diǎn)，大電網(wǎng)局部事故容易擴(kuò)展，聯(lián)網(wǎng)和維護(hù)成本高，電力資源利用率低。而分布式能源供電系統(tǒng)具有靈活性高、兼容性強(qiáng)的特點(diǎn)，分布式能源系統(tǒng)可以解決傳統(tǒng)電力系統(tǒng)帶來(lái)的問題。

1.分布式能源供電系統(tǒng)概述

分布式能源供電系統(tǒng)是指不直接與集中輸電系統(tǒng)相連的35KV及以下電壓等級(jí)的電源，主要包括發(fā)電設(shè)備和儲(chǔ)能裝置，它與傳統(tǒng)電網(wǎng)供電系統(tǒng)有很大的區(qū)別[1]。它并非采用傳統(tǒng)發(fā)電技術(shù)，而是以先進(jìn)的材料技術(shù)、制造技術(shù)以及自動(dòng)控制系統(tǒng)等新工藝新技術(shù)為基礎(chǔ)形成的新能源生產(chǎn)系統(tǒng)。它可以高效的利用發(fā)電時(shí)產(chǎn)生的廢棄能源，例如利用現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生的廢氣、廢熱和多余壓發(fā)電，在現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)可再生能源。與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)相比，它具有污染低、可靠性和穩(wěn)定性高、靈活性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。

2.分布式能源供電系統(tǒng)與電力系統(tǒng)并網(wǎng)的作用

2.1提高供電穩(wěn)定性

分布式能源供電系統(tǒng)與電力系統(tǒng)并網(wǎng)后，可顯著提高電力系統(tǒng)的可靠性。即使電網(wǎng)斷電，分布式能源供電系統(tǒng)可憑借自身新工藝和新技術(shù)繼續(xù)保持供電，從而確保連續(xù)供電；和傳統(tǒng)電力系統(tǒng)能源供應(yīng)相比，分布式能源供電系統(tǒng)采用多元化的能源利用類型和供應(yīng)渠道以及多樣化的發(fā)電能源供應(yīng)戰(zhàn)略，有效保證能源供應(yīng)的安全性，有效緩解傳統(tǒng)能源緊缺造成電力能源緊缺問題；最后，分布式能源供電系統(tǒng)的規(guī)模小且分散，發(fā)生意外事故或電力災(zāi)害的可能性更小，比傳統(tǒng)供電系統(tǒng)的安全性更高，供電也更加穩(wěn)定。

2.2減少污染

從分布式能源供電系統(tǒng)的定義可以看出，分布式能源供電系統(tǒng)利用廢棄能源生產(chǎn)可再生能源，分布式能源也使用清潔能源發(fā)電，因此分布式能源供電系統(tǒng)可以減少污染物排放量。同時(shí)分布式能源供電系統(tǒng)無(wú)需重新建設(shè)高壓輸電線路，可減少新建高壓輸電線路帶來(lái)的電磁污染，降低分布式能源供電系統(tǒng)對(duì)輸電周邊自然環(huán)境產(chǎn)生的危害。最后，分布式能源供電系統(tǒng)與電力系統(tǒng)并網(wǎng)可以減少傳統(tǒng)電力資源的利用，減少生產(chǎn)傳統(tǒng)電力資源帶來(lái)的環(huán)境污染危害。

2.3降低成本

一是減少電能損耗。分布式能源供電系統(tǒng)多位于用靠近用戶的負(fù)荷中心，可以減少運(yùn)輸電網(wǎng)帶來(lái)的損耗；二是減少建設(shè)成本。分布式能源供電系統(tǒng)設(shè)施對(duì)土地和空間體積需求更小，可以減少前期建設(shè)分布式能源供電系統(tǒng)的資金投入，降低成本；建設(shè)分布式能源的周期短，可根據(jù)系統(tǒng)負(fù)荷增長(zhǎng)進(jìn)行擴(kuò)建，可減少投足資金損耗，提高資金利用率。三是降低維護(hù)成本。分布式能源供電系統(tǒng)的安全性高、可靠性強(qiáng)，系統(tǒng)發(fā)生故障幾率更低，維修幾率也更低。同時(shí)即使發(fā)生故障，維修難度更小，維修成本也更低。

3.分布式能源供電系統(tǒng)與電力系統(tǒng)并網(wǎng)存在的問題及對(duì)策分析

3.1對(duì)電量質(zhì)量的影響及對(duì)策分析

電能質(zhì)量是反映設(shè)備正常運(yùn)行狀態(tài)下的相關(guān)電能指標(biāo)發(fā)生偏差的程度，如電壓波動(dòng)情況、諧波、過電壓、電壓跌落或涌流等電能指標(biāo)，當(dāng)分布式能源供電系統(tǒng)與電力系統(tǒng)并網(wǎng)會(huì)導(dǎo)致電壓發(fā)生異常波動(dòng)，并出現(xiàn)諧波和電壓跌落或涌流等問題，而影響電能質(zhì)量。針對(duì)電能質(zhì)量問題，首先應(yīng)使用短路比和剛性率分析并評(píng)估分布式能源供電系統(tǒng)個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的電能質(zhì)量帶來(lái)的影響，再使用旋轉(zhuǎn)型和逆變型電源分析評(píng)估分布式能源供電系統(tǒng)對(duì)電力系統(tǒng)電壓的影響，例如常用于控制分布式能源發(fā)電過程產(chǎn)生的電能波動(dòng)對(duì)電壓的影響可采用相關(guān)存儲(chǔ)方法解決[2]。

3.2對(duì)引起系統(tǒng)故障的影響及對(duì)策分析

分布式能源供電系統(tǒng)并入電力系統(tǒng)會(huì)影響配電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和短路電流，并導(dǎo)致數(shù)據(jù)發(fā)生變化，最終引起設(shè)備出現(xiàn)運(yùn)行故障[3]。由于分布式能源供電系統(tǒng)的差異，分布式能源供電系統(tǒng)并入電力系統(tǒng)引起的故障類型和故障排除方法也不同。如傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)式分布式能源供電系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生較大的短路電流，而逆變器并網(wǎng)分布式能源供電系統(tǒng)產(chǎn)對(duì)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生故障有不同的特征，并產(chǎn)生較小的短路電流。系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，可采用多代理技術(shù)恢復(fù)故障，可提高故障處理效率和成功率。還需要改進(jìn)原有保護(hù)策略，制定新的電網(wǎng)配置保護(hù)方案，如設(shè)置故障限流器，降低故障后的電流，避免電流過高影響保護(hù)配置。

3.3對(duì)潮流計(jì)算的影響及對(duì)策分析

分布式能源供電系統(tǒng)并入電力系統(tǒng)是配電網(wǎng)電源配置結(jié)構(gòu)的變化，電源配置結(jié)果變化必然引起潮流計(jì)算發(fā)生相應(yīng)的變化。當(dāng)分布式能源供電系統(tǒng)并入后，潮流計(jì)算模型以及節(jié)點(diǎn)類型與計(jì)算模型和節(jié)點(diǎn)類型差異較大，因而可采用收斂性更好的計(jì)算方法。

4.結(jié)語(yǔ)

從我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢(shì)以及我國(guó)能源局勢(shì)來(lái)看，分布式能源供電系統(tǒng)與電力系統(tǒng)并網(wǎng)必然成為未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。雖然，分布式能源供電系統(tǒng)的并入對(duì)電力系統(tǒng)的電量質(zhì)量、系統(tǒng)故障、潮流計(jì)算以及其它方面產(chǎn)生一定的影響，但是依舊不能阻擋歷史的車輪，分布式能源供電與電力系統(tǒng)的并網(wǎng)運(yùn)行將越來(lái)越普遍。

【參考文獻(xiàn)】

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