淺談分布式發(fā)電技術(shù)在電網(wǎng)中的應(yīng)用

張凱玲，趙瑋杰（.黑龍江牡丹江抽水蓄能有限公司，黑龍江 牡丹江　57000；.牡丹江醫(yī)學(xué)院供電中心，黑龍江　牡丹江 57000）

淺談分布式發(fā)電技術(shù)在電網(wǎng)中的應(yīng)用

張凱玲1，趙瑋杰2
（1.黑龍江牡丹江抽水蓄能有限公司，黑龍江 牡丹江157000；2.牡丹江醫(yī)學(xué)院供電中心，黑龍江牡丹江 157000）

我國(guó)目前主要采用以集中發(fā)電、遠(yuǎn)距離輸電和大電網(wǎng)互聯(lián)為特征的集中供電模式。由于電網(wǎng)相互連接，大電網(wǎng)一點(diǎn)發(fā)生故障容易影響其他地點(diǎn)電網(wǎng)的正常運(yùn)行，容易造成相互間的影響，甚至可能引起大面積停電，影響到整個(gè)地區(qū)全網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。將電源安裝在用戶附近以保證重要負(fù)荷的持續(xù)供電此時(shí)顯得尤為重要。比如我國(guó)西部大部分地區(qū)人稀地廣，經(jīng)濟(jì)相較東部地區(qū)要落后很多，負(fù)荷比較分散，在西部地區(qū)建設(shè)集中式供配電網(wǎng)絡(luò)需要巨額投資以及很長(zhǎng)的周期。同時(shí)電力傳輸過(guò)程中，電能損耗很大，經(jīng)濟(jì)效益低下，能源正常供應(yīng)問(wèn)題嚴(yán)重制約上述地區(qū)人民生活質(zhì)量的提高和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。利用各類可再生能源，建設(shè)分布式電源作為大電網(wǎng)的補(bǔ)充，可以滿足對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性、安全性、可靠性和靈活性的要求，同時(shí)大大減輕環(huán)保的壓力。分布式發(fā)電技術(shù)能有效彌補(bǔ)集中供電模式的不足，因而得到快速發(fā)展。

分布式發(fā)電；經(jīng)濟(jì)運(yùn)行；可再生能源

分布式發(fā)電（Distributed Generation，DG）一般指利用各種規(guī)模不大的可再生或非可再生能源進(jìn)行發(fā)電構(gòu)成的小型發(fā)電系統(tǒng)，既可接在用戶側(cè)滿足當(dāng)?shù)刎?fù)荷供電，又可直接連在當(dāng)?shù)氐呐潆娋W(wǎng)上并網(wǎng)運(yùn)行。廣義上講，常規(guī)大型集中電站以外的各類小容量獨(dú)立電源，都可稱之為分布式電源。分布式電源的容量一般較小，只有幾百千瓦，容量較大的可達(dá)到幾兆瓦。

分布式發(fā)電消耗能源可以是可再生能源，也可以是化石燃料。按照發(fā)電所用技術(shù)的不同，分布式發(fā)電技術(shù)可以分為風(fēng)力發(fā)電技術(shù)、太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)、生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)、小型水力發(fā)電技術(shù)、海洋潮汐能發(fā)電技術(shù)以及燃料電池發(fā)電技術(shù)和微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電技術(shù)等。

分布式發(fā)電技術(shù)的主要特點(diǎn)就是配置相對(duì)靈活，能有效利用各類能源，同時(shí)有利于減少環(huán)境污染，具體優(yōu)點(diǎn)如下：

（1）電網(wǎng)運(yùn)行發(fā)生異常并導(dǎo)致無(wú)法正常供電時(shí)，重要負(fù)荷附近的DG仍可以正常運(yùn)行，提供負(fù)荷的所需的部分用電，從而彌補(bǔ)了大電網(wǎng)集中式供電在可靠性和安全性方面的不足，提高了供電可靠性性。

（2）在供電的經(jīng)濟(jì)性方面，DG可以梯級(jí)利用各類能源，實(shí)現(xiàn)發(fā)電、制熱以及制冷三聯(lián)產(chǎn)，提高了能源的利用效率。DG并網(wǎng)使就近供電成為可能，減少了遠(yuǎn)距離、大容量高壓輸電線路的建設(shè)，從而節(jié)省了投資經(jīng)費(fèi)。同時(shí)減少了異地傳輸?shù)碾娔埽鄳?yīng)的降低了潮流網(wǎng)損。DG的裝機(jī)容量一般較小，因而投資較省，投資風(fēng)險(xiǎn)也相對(duì)較小，建設(shè)周期較短。DG一般采用可再生清潔能源，在解決能源危機(jī)的同時(shí)減少有害物質(zhì)的排放，而且就近供電減少了因架設(shè)輸電線路、建設(shè)變電站所帶來(lái)的征用土地面積、沿線樹(shù)木的砍伐和電磁污染，更有利于環(huán)保。

（3）在供電的靈活性方面，利用DG發(fā)電，啟停快速，操作簡(jiǎn)單，靈活機(jī)動(dòng)，能起到填谷削峰的作用，緩解谷峰差。我國(guó)許多農(nóng)村地區(qū)及邊遠(yuǎn)地區(qū)因?yàn)檫h(yuǎn)離大電網(wǎng)，難以利用大電網(wǎng)向其要電，如果運(yùn)用風(fēng)力或光伏等可再生能源構(gòu)成的發(fā)電系統(tǒng)，可以解決上述地區(qū)的供電問(wèn)題，在保證供電的同時(shí)也發(fā)展了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)。

歐美發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)于20世紀(jì)80年代末開(kāi)始應(yīng)用分布式發(fā)電技術(shù)。在分布式電源（Distributed Electric Resource，DER）研究和應(yīng)用等方面已相對(duì)成熟，分布式電源可以根據(jù)用戶的要求實(shí)現(xiàn)多品質(zhì)的按需供電，也可以根據(jù)某地區(qū)內(nèi)用戶用電要求將分布式電源、貯能裝置和電氣設(shè)備進(jìn)行協(xié)調(diào)組合，提供相對(duì)靈活、可靠的供電服務(wù)。

我國(guó)分布式電源的裝機(jī)容量在2012年底約有3 500萬(wàn)千瓦，占電力裝機(jī)總?cè)萘康?%。國(guó)家電網(wǎng)公司在2013年2月底發(fā)布了《關(guān)于做好分布式電源并網(wǎng)服務(wù)工作的意見(jiàn)》，要求其所屬供電公司為分布式電源項(xiàng)目接入電網(wǎng)提供便利條件，為個(gè)體建立分布式電源并賣(mài)電給電網(wǎng)公司提供了綠色通道。但從總體來(lái)看，由于分布式電源并網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不健全、并網(wǎng)程序復(fù)雜，同時(shí)缺少針對(duì)分布式電源發(fā)展的統(tǒng)一規(guī)劃，因此制約我國(guó)分布式發(fā)電發(fā)展的因素仍然很多。

需要我們注意的是，在配電網(wǎng)中并入分布式電源的同時(shí)，配電網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)也會(huì)隨之發(fā)生改變。配電網(wǎng)由通常的單電源輻射型結(jié)構(gòu)變?yōu)殡p端或多端系統(tǒng)，分布式電源在不同接入容量、不同接入位置以及故障分別發(fā)生在配電線路不同地點(diǎn)時(shí)，對(duì)流過(guò)其接入點(diǎn)上、下游保護(hù)的故障電流造成的影響，有可能造成保護(hù)拒動(dòng)、誤動(dòng)，引起電流保護(hù)靈敏度發(fā)生變化等問(wèn)題，在這種情況下配電網(wǎng)保護(hù)將不再滿足繼保四性的要求。同時(shí)分布式電源對(duì)重合閘的正確動(dòng)作可能產(chǎn)生的影響，有可能造成斷路器的誤動(dòng)作、自動(dòng)重合閘裝置非同期合閘以及電弧重燃并造成重合閘重合失敗等問(wèn)題，因此配電網(wǎng)配置的階段式電流保護(hù)以及其配置的重合閘等裝置將不再適用。為適應(yīng)分布式電源的并網(wǎng)，保證配電網(wǎng)在發(fā)生故障時(shí)保護(hù)裝置能準(zhǔn)確、快速的作出反應(yīng)，確保配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，原有的保護(hù)配置、動(dòng)作值整定等必須做出相應(yīng)的調(diào)整。

10.3969/j.issn.1673-0194.2016.17.072

F270

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1673-0194（2016）17-0135-01

2016-07-14