新能源發(fā)電與分布式發(fā)電及其對電力系統(tǒng)的影響

摘 要：進(jìn)入新時期以來，隨著社會經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，對于新能源與電力供應(yīng)質(zhì)量的安全性與可靠性也提出了一種越來越嚴(yán)苛的要求。電網(wǎng)系統(tǒng)作為整個社會的重要基礎(chǔ)性工程，其一旦發(fā)生意外情況，也必將會造成重大的嚴(yán)重后果，輕則大面積停電，重則威脅國家安全。電力供應(yīng)在社會生活中的重要作用不言而喻。新能源發(fā)電與分布式發(fā)電是目前電力領(lǐng)域的量大主要發(fā)電形式，均有著各自的優(yōu)缺點(diǎn)，同時對于電力系統(tǒng)的影響也不盡相同。基于此，本文就基于新能源發(fā)電與分布式發(fā)電的基本概念，重點(diǎn)針對其給電力系統(tǒng)所造成的影響進(jìn)行了分析，旨在能夠?yàn)槲磥黼娏κ聵I(yè)的發(fā)展有所參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：新能源發(fā)電;分布式發(fā)電;電力系統(tǒng);影響;電力供應(yīng)質(zhì)量

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.16.175

0 引言

近年來，隨著我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提示以及可持續(xù)發(fā)展理念的日漸推進(jìn)，再加之當(dāng)前環(huán)境污染嚴(yán)重性及資源緊缺性等現(xiàn)實(shí)問題越演越烈，國家對于能源與電力供應(yīng)的環(huán)保性、可靠性、安全性等相關(guān)要求也越來越高，由此也導(dǎo)致多數(shù)電網(wǎng)由于自身的缺陷已經(jīng)無法滿足這種時代發(fā)展的要求。為更好地改善這一現(xiàn)狀及問題，分布式發(fā)電與新能源發(fā)電兩種發(fā)電方法得以普及。那么。新能源發(fā)電與分布式發(fā)電究竟哪種更為適合未來的電力發(fā)展？接下來，筆者就結(jié)合兩種發(fā)電方式的優(yōu)缺點(diǎn)，針對其給電力系統(tǒng)所帶來的影響進(jìn)行了分析，以供參考。

1 分布式發(fā)電基本概述

1.1 分布式發(fā)電的基本概念

分布式發(fā)電與傳統(tǒng)的集中式發(fā)電相比，其發(fā)電設(shè)施并不集中在發(fā)電站內(nèi)部，而是在依據(jù)當(dāng)?shù)鼐置鎸?shí)際用電的需求上進(jìn)行相關(guān)設(shè)施的合理配置，在居民生活區(qū)域內(nèi)進(jìn)行分布式發(fā)電電源的安裝，不僅能夠更好地滿足居民用電需求，同時還實(shí)現(xiàn)了對集中式發(fā)電網(wǎng)絡(luò)的有益補(bǔ)充，在一定程度上還為集中式發(fā)電工作的順利實(shí)施奠定了堅(jiān)持基礎(chǔ)。對于分布式發(fā)電而言，由于其實(shí)給予用戶實(shí)際用電需求上進(jìn)行的一種發(fā)電設(shè)計，雖然有效的改善了傳統(tǒng)集中式發(fā)電形式的不靈活缺陷，顯著的提升了發(fā)電效率和穩(wěn)定性，但由于其發(fā)電容量相對較小，因此也只能適用于對集中式發(fā)電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行補(bǔ)充及對少數(shù)用電用戶和區(qū)域進(jìn)行供電。就目前我國分布式發(fā)電的運(yùn)行模式來看，其主要有孤網(wǎng)和并網(wǎng)兩種形式。

1.2 分布式發(fā)電基本類型

目前我國分布式發(fā)電技術(shù)主要有以下三種形式：

（1）太陽能光伏發(fā)電，即依據(jù)相應(yīng)的半導(dǎo)體材料成功的將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的發(fā)電形式。該形式由于無需消耗燃料，因此有效的降低了環(huán)境污染問題，同時該技術(shù)維護(hù)簡便，對地域要求較低，因此在我國大多數(shù)區(qū)域均得到了很好的應(yīng)用。此外，光伏電池能夠?qū)滋焖占奶柲苻D(zhuǎn)化為電能工人們在夜間使用，從而也促使用電效率大幅度提升。但太陽能光伏發(fā)電也存在著一定的缺陷，即對于日常強(qiáng)度要求相對較高，這也是該技術(shù)的一大重要弊端。

（2）風(fēng)力發(fā)電技術(shù)，即將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電技術(shù)，該技術(shù)不僅不涉及資源消耗，而且投入成本也相對較低，缺陷就是維護(hù)工作較為困難。

（3）燃料發(fā)電技術(shù)，即通過一系列的電化學(xué)反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電形式，該形式需要電池不斷的添加反應(yīng)所需的燃料與催化劑，缺點(diǎn)就是對環(huán)境的污染性危害較大。

2 分布式發(fā)電對電力系統(tǒng)的影響分析

分布式發(fā)電對于電力系統(tǒng)的影響主要體現(xiàn)在以下幾個層面。

2.1 分布式發(fā)電對電力系統(tǒng)電壓的影響

在分布式發(fā)電模式中，電源主要是接入配電網(wǎng)，而在其接入之后，配電系統(tǒng)的電源結(jié)構(gòu)也會由之前的放射狀結(jié)構(gòu)向多電源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，相應(yīng)的潮流大小與方向也會隨之改變，進(jìn)而也促使配電網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)電壓發(fā)生改變，最終的導(dǎo)致之前的調(diào)壓方案無法滿足分布式電源接入后的配電網(wǎng)電壓需求。此時為更好地避免對用戶端所造成的影響也就需要對分布式電源接入對電力系統(tǒng)電壓的影響進(jìn)行重新評估。對這種影響進(jìn)行量化分析的一大主要手段就是潮流計算，但由于傳統(tǒng)的潮流計算并沒有考慮到分布式發(fā)電的影響，因此也就失去的價值。基于這一情況，當(dāng)前特對異步發(fā)電機(jī)及無磁調(diào)節(jié)能力的同步電機(jī)與燃料電池等幾種較為典型的分布式電源進(jìn)行建模，并提出了一套全新的給予靈敏度補(bǔ)償?shù)呐潆娋W(wǎng)潮流計算方法，該方法對于多電源配電系統(tǒng)完全適用。研究表明，分布式發(fā)電的接入會直接影響到配電網(wǎng)饋線上的電壓分布，具體影響程度與所接入電源的接入位置、容量大小有直接關(guān)系。

2.2 分布式發(fā)電對電力系統(tǒng)電能的影響

因?yàn)樵诜植际桨l(fā)電中，轉(zhuǎn)化器的數(shù)量顯著增加，因此對于電能的傳輸質(zhì)量也會造成一定影響，導(dǎo)致電能傳輸質(zhì)量顯著降低。此外，因?yàn)榉植际桨l(fā)電對電力系統(tǒng)電壓也會存在一定影響，所以在使用一些功率較大的電源時，電力系統(tǒng)的電能傳輸質(zhì)量與使用質(zhì)量也會大幅度降低。但是，當(dāng)系統(tǒng)整體用電負(fù)荷較大時，分布式發(fā)電則能夠很好地降低配電網(wǎng)的負(fù)荷，并有效的防范了電力系統(tǒng)中故障事件的發(fā)生，由此也充分的保證了居民用電的穩(wěn)定性與可靠性，進(jìn)而也促使用電效率顯著提升。

2.3 分布式發(fā)電對繼電保護(hù)的影響

絕大多數(shù)的配電系統(tǒng)均屬于一種放射狀結(jié)構(gòu)，之所以采取這種結(jié)構(gòu)七畝地也是為了能夠維持運(yùn)行的簡單性及過電保護(hù)的經(jīng)濟(jì)性。當(dāng)分布式電源接入后，系統(tǒng)原本的放射狀網(wǎng)絡(luò)也逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槿档谋椴茧娫春陀脩艋ヂ?lián)的網(wǎng)絡(luò)，此時潮流也不再如之前一樣單向的從變電站母線流向各負(fù)荷，進(jìn)而也對系統(tǒng)的繼電保護(hù)產(chǎn)生較大影響。首先，分布式電源在運(yùn)行時可能會造成繼電保護(hù)失效，其主要也是由于分布式電源所產(chǎn)生的故障電流引發(fā)經(jīng)過饋線繼電器的電流減小所致。其次，分布式電源接入后可能會造成繼電保護(hù)發(fā)生誤操作，相鄰的饋線故障可能引發(fā)之前不存在故障的饋線發(fā)生跳閘。

3 結(jié)束語

綜上可知，分布式發(fā)電與新能源發(fā)電是目前電力行業(yè)的量大主要發(fā)電形式，其也具有著各自的優(yōu)缺點(diǎn)。首先對于分布式發(fā)電而言，由于各電站之間相互獨(dú)立，因此其安全性和可靠性相對較好，同時對于自然環(huán)境的依賴性較小;由于臨近用電現(xiàn)場，所以輸配電過程中的電能損耗也相對較小。但是采取分布式發(fā)電的方式往往也會由于發(fā)電單元的分散化，給管理工作帶來了較大難度，同時各個發(fā)電單元建設(shè)較為繁瑣，也會涉及到較大的人力和物力耗費(fèi)問題。

參考文獻(xiàn)：

[1]邱志能.分布式發(fā)電及其對電力系統(tǒng)的影響[J].居舍，2018（14）：183.

作者簡介：王旋（1984-），女，貴州凱里人，碩士，講師，研究方向：電氣自動化技術(shù)。