分布式發(fā)電的高覆蓋率對電力系統(tǒng)設(shè)計及運行的影響

顧承天

摘要：分布式發(fā)電的高覆蓋率對電力系統(tǒng)設(shè)計及運行的影響已經(jīng)引起了人們高度關(guān)注，這種發(fā)電方式由于具備高覆蓋率，因此能夠很好地補充電力系統(tǒng)，并且具備良好的供電可靠性，能夠減小環(huán)境污染。鑒于此，針對分布式的高覆蓋率對電力系統(tǒng)設(shè)計及運行的影響進(jìn)行研究具備很好的研究價值。

關(guān)鍵詞：分布式發(fā)電；高覆蓋率；電力系統(tǒng)設(shè)計

如今，國際油價持續(xù)上漲，能源安全問題已經(jīng)成為世界性的難題，為了能夠真正實現(xiàn)能源的可持續(xù)發(fā)展，人們漸漸重視可再生能源的開發(fā)與利用。為了能夠有效保護(hù)環(huán)境，全球工業(yè)發(fā)達(dá)國家漸漸頒布相關(guān)法規(guī)，為可再生能源發(fā)電與其它清潔發(fā)電技術(shù)提供有效支撐。可再生能源分布式發(fā)電高速發(fā)展，現(xiàn)今已經(jīng)變成很多西方發(fā)達(dá)國家的核心發(fā)電技術(shù)。分布式發(fā)電現(xiàn)今是可再生能源利用的一種非常關(guān)鍵的形式，極大地促進(jìn)電力系統(tǒng)的發(fā)展。

1分布式發(fā)電概述

綜合各方面因素，并且結(jié)合國內(nèi)實際情況之后得出，分布式發(fā)電其實就是指為了能夠使得一些特殊用戶的需求得到滿足，并且支持現(xiàn)有配電網(wǎng)，而設(shè)計、安裝并且運行的在用戶處或是用戶附近的模塊式、清潔環(huán)保的小型發(fā)電機(jī)組，通常是幾兆瓦至幾十兆瓦。常常會設(shè)置在用戶附近，這就能夠有效強化負(fù)荷供電的可靠性與電能質(zhì)量，或是因為就地運用熱電聯(lián)產(chǎn)，有效提升效率。通常來說，分布式發(fā)電的投入和切除、發(fā)電量規(guī)模的影響因素并不包括大電網(wǎng)調(diào)度的，因此其能夠?qū)崿F(xiàn)高效發(fā)電、經(jīng)濟(jì)發(fā)電、可靠發(fā)電的目的。

2高覆蓋率分布式發(fā)電對電網(wǎng)的影響

2.1分布式發(fā)電機(jī)組對電壓的調(diào)節(jié)

怎樣有效地調(diào)節(jié)電壓，使得分布式發(fā)電機(jī)組出口電壓變成特定電壓，是高覆蓋率分布式發(fā)電機(jī)組連接到電力系統(tǒng)的重要影響因素。根據(jù)電壓分布調(diào)研的結(jié)果能夠得出，分布式發(fā)電機(jī)組與系統(tǒng)相連時，由于是重負(fù)載的狀態(tài)，因此電壓會減小至額定電壓以下。這是由于較大的分布式發(fā)電機(jī)組，在變電站中會減小抽頭變壓器線路電流值。而分接開關(guān)則是運用相對較小的負(fù)載電流，進(jìn)而使得線圈不會出現(xiàn)“輕負(fù)荷，高電壓”的現(xiàn)象，如此就會使得“重載、低電壓”的問題更加嚴(yán)重。通常來說，倘若分布式發(fā)電機(jī)組僅能提供低于20%的負(fù)載電流，分布式發(fā)電機(jī)組就不會受到很大的影響及干擾，并且在大部分條件下都能夠忽略。

但是，倘若有功功率流動是逆轉(zhuǎn)流入變電站，可變電阻器會在反向模式下運行。因為變電站電壓相較于分布式發(fā)電機(jī)電壓而言，變電站的電源更強，如此，可變電阻器就會使得二次側(cè)電阻得到提升，鑒于此，二次側(cè)電壓就會出現(xiàn)快速增大的現(xiàn)象。

2.2分布式發(fā)電對電能質(zhì)量影響

電壓及頻率是分布式發(fā)電電能品質(zhì)受到影響的兩個關(guān)鍵性指標(biāo)。一個分布式電站能夠降低或是提升電網(wǎng)電壓的品質(zhì)。分布式供電技術(shù)能夠使得大電網(wǎng)的安全性及穩(wěn)定性得到很好的強化，進(jìn)而使得用戶的用電可靠性得到強化，但是，同樣有可能會影響或是降低電力系統(tǒng)的實際性能。倘若大容量分布式發(fā)電機(jī)組或是若干個容量分布式發(fā)電機(jī)組，實際在退出或是接入“弱”系統(tǒng)或是負(fù)荷波動的過程中，極有可能會出現(xiàn)電能質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的現(xiàn)象。就一些分布式發(fā)電機(jī)組而言，例如風(fēng)力或是太陽能的類型，因為風(fēng)或是陽光的條件存在差異，常常就會出現(xiàn)電流波動的問題。

其他種類的分布式發(fā)電機(jī)組，例如內(nèi)燃機(jī)或是燃?xì)廨啓C(jī)，就會因為很多方面的因素，會使得電能質(zhì)量出現(xiàn)明顯的波動現(xiàn)象，例如：倘若旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)在180°進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的過程中，會形成15 Hz的脈沖電流。

另外，諧波會使得一些儀器出現(xiàn)過熱或是變壓器、電纜及電機(jī)的絕緣降級的現(xiàn)象，進(jìn)而使得設(shè)備的使用壽命減小。諧波會對埋設(shè)在系統(tǒng)周邊的通信系統(tǒng)造成干擾及影響，甚至有時候會導(dǎo)致產(chǎn)生諧振過電壓、過電流的現(xiàn)象，進(jìn)而出現(xiàn)設(shè)備故障的事故。

2.3分布式發(fā)電機(jī)組對系統(tǒng)的沖擊保護(hù)

分布式發(fā)電機(jī)組就會對系統(tǒng)裝置形成一種沖擊電流，而這就會使得系統(tǒng)的故障率得到提升，在一些情況下，還會使得故障事故的危害性擴(kuò)大，鑒于此，怎樣運用切實有效的措施，有效保護(hù)分布式發(fā)電機(jī)組所制造的沖擊電流尤為關(guān)鍵。在沒有運用保護(hù)措施的時候，沖擊電流的實際大小與其對系統(tǒng)所形成的影響主要取決于下面幾點：

（1）分布式發(fā)電機(jī)組在母線上的實際功率及位置。

（2）分布式發(fā)電機(jī)組的種類及阻抗。

（3）分布式發(fā)電機(jī)組的保護(hù)裝置。

（4）阻抗保護(hù)及配置器。

（5）分布式發(fā)電機(jī)組的接地及變壓器種類及規(guī)格。

分布式發(fā)電機(jī)在負(fù)荷出現(xiàn)故障事件時，故障電流會在短時間內(nèi)就達(dá)到4-10倍的額定電流。而逆變器就會在故障電流是1-2倍額定電流的時候，快速地跳閘，并且假若條件相對理想，動作時長就會在0.02s以內(nèi)。

通常而言，假如故障電流低于分布式發(fā)電機(jī)額定電流5%，并不會對系統(tǒng)或是設(shè)施、儀器造成影響或是干擾。此外，系統(tǒng)也應(yīng)該重視儀器的中斷性能，比如斷路器、開關(guān)及熔斷器都應(yīng)該具備足夠的能力，進(jìn)而能夠在負(fù)荷側(cè)出現(xiàn)故障事故的時候，在第一時間進(jìn)和分布式發(fā)電機(jī)斷開。

3結(jié)語

如今，全球電力工業(yè)技術(shù)高速發(fā)展，但是地球資源漸漸顯露出衰竭的狀態(tài)，社會各界漸漸重視環(huán)境及資源的可持續(xù)發(fā)展，電力系統(tǒng)中構(gòu)建了一個新的研究熱點，也就是分布式發(fā)電技術(shù)。分布式發(fā)電具備高覆蓋率的特點，并且能夠合理、充分利用新能源，具備良好的可靠性，能夠減小對環(huán)境的污染等，是一種非常優(yōu)質(zhì)的發(fā)電技術(shù)。但是，如今分布式發(fā)電技術(shù)雖然已經(jīng)漸漸成熟，并且得到了極大的發(fā)展，可是在實際運用過程中，還是暴露出很多的不足及缺陷，因此今后應(yīng)該針對這些不足及缺陷進(jìn)行研究，真正促進(jìn)分布式發(fā)電技術(shù)的運用及普及，進(jìn)而為電力系統(tǒng)的設(shè)計及運行提供游俠借鑒及參考。

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