分布式發電及其在電力系統中的應用研究分析

彭柳鈞 王大東 王安興

摘 要：在社會經濟發展的過程中，電力資源已經逐漸成為社會生產、生活不可或缺的重要能源，電力資源的研究和發展也得到了社會公眾的廣泛關注。分布式發電作為新型的發電模式，同傳統發電形式相比無論是成本投資、靈活性還是兼容性上都有著明顯的優勢，其在電力系統中的運用也極大的促進了電力系統的完善和發展，使得電力系統在經濟穩定性上得到了提升。本文將對當前分布式發電技術在電力系統中的應用現狀進行探討，并對未來的發展形式進行了展望。

關鍵詞：分布式發電；配電網；電力系統

一、引言

隨著我國經濟社會的不斷發展，人們無論是在工作還是生活中，對于用電的依賴程度不斷加深，在配電網中，由于城市居民、商業用戶以及農村用電需求的不同導致不同區域的用電負荷隨機波動性較大。受到不同季節的影響一些家用電器的用電需求無規律可循，一些自然災害和極端天氣也會造成用電負荷的變化導致配電網絡運行受到影響。在進行配電網絡規劃設計過程中需要綜合考慮上述因素造成的影響和干擾，同時也應當明確在電力系統自身的集中發電和遠距離輸電等功能存在著一些不足要對電力系統實現升級和完善，就必須投入大量的資金用于配電網絡的技術改造。當前通過分布式發電和電網之間聯合運行的方式能夠有效的提升電力系統運行的靈活性和安全性。

二、分布式發電技術

分布式電源。分布式發電是指的是在配電網周邊直接布置發電設施來為配電網提供較為安全可靠的電力資源。當前的分布式電源在種類上包括有微型燃氣輪機電源，光伏電池以及風力發電等。

微型燃氣輪機技術。微型燃氣輪機通過對天然氣甲烷等燃料進行燃燒，來進行發電，從傳統的火力發電相比其在發電效率上有著顯著的提升，并且在資源利用率上更是達到了70%以上。微型燃氣輪機最大的優勢在于其在提供電力資源的同時也能夠滿足熱能的供應需求，能夠實現熱電聯產綜合提升能源的使用效率。目前微型燃氣輪機已經得到了較為廣泛的應用，屬于目前技術最為成熟，最具備商業競爭力的分布式電源，無論是在管理運營還是發電效率上都有著較強的優勢。

燃料電池技術。燃料電池技術同傳統的燃料燃燒發電不同，其通過讓天然氣或者甲醇的燃料通過與氧氣結合產生水，由氫氧離子的定向移動而形成電流通過電解制的方式來將化學能源轉化為電能。燃料電池的發電形式是當前最具潛力的發電方式之一，通過電解質的方式直接將化學能源轉化為電能極大的提升了燃料電池的發電效率，是傳統火力發電廠發電效率的兩倍以上。同時由于氫氧離子的結合，使得燃料電池發電最終產生的副產品為水和少量的二氧化碳，這也就意味著燃料電池發電過程清潔無污染，同傳統的發電方式相比能夠降低對周邊環境的污染同時便于安裝，減少對于配電系統的布置。

光伏電池技術。光伏電池技術就是通過布置發電裝置來講太陽能直接轉化為電能的一種技術方式，目前光伏電池技術在國際范圍內得到了廣泛的關注和認可，雖然現階段光伏發電技術不夠成熟有著投資成本高，發電裝置運行困難的問題，但由于光伏電池技術能夠直接對可再生的太陽能進行有效利用，因此具備良好的市場發展前景，是未來電力系統發展的主要發電方式之一。

風力發電技術。風力發電技術從能量轉化的角度可以分為風力機和發電機兩部分內容，在風力的驅使下風力機通過高速的運轉來提供動能進而由發電機進行發電。風力發電技術也屬于清潔能源的發電形式，通過在一些有著較強風力資源的地區進行布置，能夠滿足周邊所需的電力需求。

三、分布式發電在電力系統中的應用研究現狀

對繼電保護的影響。在整個變電運維工作中一旦發生變壓器操作失誤將會造成重大的影響，對維護整個電網的運行穩定，保障人們的正常用電需求是極為不利的。因此必須要加強對于變壓器操作的重視程度，通過加強管理和明確防范意識來對接和空載變壓器操作過程實施有效監督，避免由于出現電壓過載而造成的變壓器操作失誤等問題。同時在變壓器操作的過程中，空載電壓的提升也會使得變壓器的絕緣狀況受到干擾，因此在進行操作的過程中需要嚴格按照相關規范來進行操作，確保其絕緣性能穩定。繼電保護工作是整個電網運行過程中的重要屏障，其能否安全運行對于維護整個電網的正常運轉有著重要意義。在實際的變電運維風險點分析過程中繼電保護一直都是常見的風險事故發生項目，因此做好繼電保護工作是電網能否正常運行的關鍵所在。要強化設備保護和工作管理就需要加強，對于直流系統中分錄系統的綜合管理避免在操作過程中存在失誤和故障發生，同時也要加強對于繼電保護的各項工作檢查，一旦發生停電或者跳閘等故障一定要做好后續的檢查工作，只有這樣才能夠避免變電運維故障的發生。

微電網規劃設計。在對微電網進行規劃設計的過程中，首先應當明確系統規劃設計的實際需求，在盡可能降低系統建設成本的同時實現投資收益的最大化，同時盡可能避免對周邊環境的影響來對污染物排放進行適當的控制，在系統供電的過程中應當以供電需求的可靠性為主要參考因素。在實際的供電網絡設置過程中，可以通過構建函數分析模型的方式來對系統的整體經濟性和效益進行綜合對比分析，在數據模型的支持下選取經濟指數最高的投資生產模式。微電網規劃設計的相關經濟性參考因素包括有設備的起始投資、維護運營的相關費用以及能源消耗等，這些經濟性指標貫穿了整個微電網運轉周期，因此在參考過程中需要綜合全面的考慮經濟性所造成的影響。與此同時，在對多目標進行函數模型分析的過程中，也要考慮到微電網系統自身環保性能以及可靠性的不同要求，出于環保方面的考慮應當在污染物排放的過程中對其進行相關計算來制定相應的污染排放經濟指標，在追求經濟效益的同時污染物排放不應當超過所既定的經濟性指標標準。考慮到微電網儲能系統的特殊性，因此在進行容量配置的過程中應當同微電網系統自身獨立出來，進行更加富有針對性的優化設計方法，來綜合解決配電系統需求不同而導致的儲能實際需求。

四、結語

分布式發電技術的成熟為未來電力系統的的發展進步有著重要意義，作為未來智能電網重要組成之一分布式發電的發展為為了電力系統的提升促進來說有著積極影響，提升其實際應用能力來發揮自身所具備的重大價值。

參考文獻：

[1]吉永革， 田津. 分布式發電及其對電力系統的影響[J]. 民營科技， 2017（11）：52.

[2]柏林. 分布式發電及其對電力系統的影響[J]. 化工管理， 2017（14）：145-146.

[3]朱永利， 石鑫， 王劉旺. 人工智能在電力系統中應用的近期研究熱點介紹[J]. 發電與空調， 2018（3）.

[4]朱永利， 尹金良. 人工智能在電力系統中的應用研究與實踐綜述[J]. 發電與空調， 2018（2）.

作者簡介：

彭柳鈞，出生年月：1995.09，性別：男，民族：漢，籍貫（精確到市）：四川省資陽市，當前職務：實習調度員，學歷：本科，研究方向：電力系統.

王大東，出生年月：1995.01，性別：男，民族：漢，籍貫（精確到市）：四川省簡陽市，學歷：本科，研究方向：電力系統.

王安興，出生年月：1996.04，性別：男，民族：漢，籍貫（精確到市）：四川省簡陽市，學歷：本科，研究方向：電力系統.