分布式發(fā)電對配電網(wǎng)的影響

王媛媛

摘要：我國是電力需求大國，電力運(yùn)行的安全與穩(wěn)定，是國家、社會正常展開生產(chǎn)生活活動的基本保障之一。電力事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，分布式發(fā)電對配電網(wǎng)影響越來越明顯，不僅降低了裝置的穩(wěn)定性，也制約了電力運(yùn)行的流暢性，必須對此進(jìn)行深入研究。基于此，本文主要闡述了分布式發(fā)電的含義、主要類型及其特點(diǎn)等相關(guān)概述，并探討了分布式發(fā)電對配電網(wǎng)的影響，以此僅供相關(guān)人士交流參考。

關(guān)鍵詞：分布式發(fā)電;配電網(wǎng);影響

一、分布式發(fā)電的相關(guān)概述

（一）分布式發(fā)電的含義

分布式發(fā)電，亦叫DG，即為了加強(qiáng)部分特殊用戶的用電保證，而在其附近安置功率不高于3x107W的小型發(fā)電機(jī)組，從而在滿足特殊用戶需求，支持配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)的同時，不影響整體配電網(wǎng)系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)[2]。一般來講，主要是由小型的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備、光伏發(fā)電設(shè)備、燃料電池或者是燃?xì)廨啓C(jī)混合發(fā)電組來承擔(dān)這部分工作，因?yàn)榘仓孟鄬Ψ奖悖遗c用戶的距離相對較近，提高了用電的穩(wěn)定性和可靠性，供電質(zhì)量和安全明顯上升，因而受到越來越多用戶的青睞。

（二）分布式發(fā)電的類型

1.風(fēng)力發(fā)電技術(shù)

風(fēng)力發(fā)電技術(shù)，即將風(fēng)能通過有效的能量轉(zhuǎn)換形成電能，從而滿足用戶用電需求的一種發(fā)電技術(shù)。風(fēng)能作為典型的清潔能源，具有明顯的環(huán)保性和可持續(xù)性，因此占據(jù)了電力新能源發(fā)電的較大比例，技術(shù)相對成熟，規(guī)模相對龐大。該技術(shù)實(shí)際的電力輸出在很大程度上受到風(fēng)能的影響，其發(fā)電效率約24%，商業(yè)發(fā)展價值顯著[3]。另一方面，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的穩(wěn)定性有待加強(qiáng)，其輸出功率缺乏穩(wěn)定性，可能出現(xiàn)閃變、波動、電壓偏差的問題，波動性較大，也導(dǎo)致其電能質(zhì)量并不穩(wěn)定。

2.太陽能光伏電池發(fā)電技術(shù)

太陽能光伏電池發(fā)電技術(shù)是充分利用了太陽能的作用，在半導(dǎo)體材料的支持下， 形成光電效應(yīng)，從而使太陽能變成電能。這種發(fā)電技術(shù)也具有極強(qiáng)的環(huán)保清潔性，具有維護(hù)方便、安全穩(wěn)定、規(guī)模可大可小、耗材小、無污染等優(yōu)點(diǎn)。半導(dǎo)體器材是目前太陽能電池的主要材料，其能量轉(zhuǎn)換也主要是通過光伏效應(yīng)來完成，但相較于風(fēng)能發(fā)電，其發(fā)電效率相對較低，僅為15%左右。

3.燃料電池發(fā)電技術(shù)

燃料電池發(fā)電技術(shù)，是充分借助了相關(guān)氧化劑和催化劑，將燃燒燃料進(jìn)行科學(xué)的化學(xué)反應(yīng)，從而利用化學(xué)能獲得電力。與風(fēng)能和太陽能不同，該技術(shù)可選擇的燃燒對象較多，且其發(fā)電效率高達(dá)42%～86%，及時在其燃燒發(fā)電過程中，熱能會有所損失，但仍具有極高的能力轉(zhuǎn)化率[4]。

（三）分布式發(fā)電的特點(diǎn)

作為一種環(huán)保、新興的發(fā)電技術(shù)，分布式發(fā)電具有許多突出特點(diǎn)和優(yōu)勢。第一，分布式發(fā)電必須靠近用戶，具有操作簡單、快捷，使用便利的優(yōu)點(diǎn)。第二，分布式發(fā)電具有優(yōu)良的可持續(xù)性和再生性，是一種綠色能源，對空氣、生態(tài)環(huán)境等的污染和破壞性很低。第三，分布式發(fā)電容量具有較強(qiáng)的靈活性，不僅能獨(dú)立運(yùn)行，增強(qiáng)了用戶用電的穩(wěn)定，也能通過協(xié)調(diào)和控制與其他網(wǎng)絡(luò)配合，并網(wǎng)運(yùn)行。第四，可以提高大范圍電網(wǎng)的安全性能，發(fā)生意外時，分布式發(fā)電往往可以起到較好的彌補(bǔ)作用，補(bǔ)充電路，為用戶持續(xù)供電。第五，分布式發(fā)電的電耗損相對較小，降低了對配電站的必要需求，從而有利于控制成本。

二、分布式發(fā)電對配電網(wǎng)的影響

（一）影響電網(wǎng)運(yùn)行安全與穩(wěn)定

接入分布式電源，就增加了原本配電網(wǎng)的復(fù)雜性，對電網(wǎng)安全呢、配電運(yùn)維人員以及電力使用者都會產(chǎn)生影響。甚至在一些孤島效應(yīng)下，當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)斷電情況，配電網(wǎng)發(fā)電裝置沒有及時甚至根本無法對相關(guān)故障情況進(jìn)行檢測，錯誤性持續(xù)給公共電網(wǎng)供電，埋下安全隱患。此外，分布式發(fā)電系統(tǒng)安裝地點(diǎn)通常在用戶附近，具有一定的獨(dú)立性和自由性，如果電聯(lián)連接不科學(xué)，安裝位置不合理，就會降低配電網(wǎng)的可靠性。

（二）影響自動重合閘裝置

傳統(tǒng)的配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)主要以單側(cè)電源放射式為主，即使重合閘發(fā)生瞬間性故障，也不會阻止重合動作，配電網(wǎng)仍然能正常運(yùn)行。而在分布式發(fā)電接進(jìn)配電網(wǎng)后，這種運(yùn)行模式就發(fā)生了改變，使得自動重合閘的穩(wěn)定性和安全性有所降低。首先，故障點(diǎn)發(fā)生電弧重燃。在配電網(wǎng)中接入分布式發(fā)電系統(tǒng)后，即使出現(xiàn)故障點(diǎn)無法測電壓，分布式發(fā)電系統(tǒng)仍會供電給故障點(diǎn)，流失大量電能，也不利于整體系統(tǒng)的安全運(yùn)行。自動重合閘理論上是為了保護(hù)配電網(wǎng)的安全，在瞬間性故障發(fā)生時自動修復(fù)，但分布式發(fā)電系統(tǒng)可能造成故障點(diǎn)重燃，破壞中的絕緣體，擴(kuò)大故障的破壞性，降低配電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定和可靠性。其次，非同期合閘。當(dāng)故障發(fā)生時，分布式發(fā)電會出現(xiàn)電流速度變化的可能性，其電流可能加減速，這一時間段自動重合閘啟動，就可能出現(xiàn)配電網(wǎng)系統(tǒng)測電源和電力孤島的相交差，導(dǎo)致二者的不一致性。如果這種相交差過大，非同期重合閘就會承受超標(biāo)的電壓和沖擊電流，導(dǎo)致出現(xiàn)問題，降低配電網(wǎng)安全。

（三）影響電能質(zhì)量

分布式發(fā)電對電能質(zhì)量的影響主要體現(xiàn)在兩方面。其一，是受分布式發(fā)電的獨(dú)立性影響，其電源的掌控者是用戶自身，在停止和啟動分布式電源上具有較大的自由性，可以完全以自身實(shí)際需求來控制電源，但頻繁的操作電源會增加電源波動性，從而增加電量符合變化，也就使電壓調(diào)整更困難。其二，電壓凹陷、擾動、瞬態(tài)、諧波等造成的電壓偏離是導(dǎo)致電能質(zhì)量降低的主要原因，這與分布式發(fā)電系統(tǒng)息息相關(guān)。而電能質(zhì)量降低可能會給工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)帶來極大的危害。

（四）影響電流保護(hù)

分布式電源對電流具有增強(qiáng)和分流的作用。一般來講，配電網(wǎng)有穩(wěn)定的電流大小，接進(jìn)分布式發(fā)電系統(tǒng)之后，一旦發(fā)生電流增大或減少的問題，就可能產(chǎn)生電流大小差異，故障電流就會沖擊配電網(wǎng)系統(tǒng)，靈敏度造成負(fù)面影響，降低配電網(wǎng)整體的協(xié)調(diào)和配合。首先誤動會影響配電網(wǎng)運(yùn)行，而不確定的電流強(qiáng)度會加大這種可能性。當(dāng)發(fā)生誤動時，原本作用和功能就會被降低，也就使得配電網(wǎng)整體系統(tǒng)的保護(hù)功能降低。其次靈敏性受到電流影響，當(dāng)電流降低時，靈敏度也會隨之減小，出現(xiàn)拒動現(xiàn)象，也就容易出現(xiàn)配電系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)，故障頻發(fā)的現(xiàn)象。

結(jié)束語

總之，分布式發(fā)電對電力系統(tǒng)可持續(xù)運(yùn)行具有明顯的促進(jìn)作用，但仍然存在一些問題需要進(jìn)一步探討解決，促進(jìn)分布式發(fā)電更好地服務(wù)配電網(wǎng)系統(tǒng)，促進(jìn)電力事業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]賈云隆.探討分布式發(fā)電對配電網(wǎng)繼電保護(hù)的影響[J].工程技術(shù)：引文版， 2021（2015-9）：37-37