新能源發(fā)電與分布式發(fā)電及其對(duì)電力系統(tǒng)的影響

摘 要：進(jìn)入新時(shí)期以來(lái)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，對(duì)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(lái)越嚴(yán)苛的要求。電網(wǎng)系統(tǒng)作為整個(gè)社會(huì)的重要基礎(chǔ)性工程，其一旦發(fā)生意外情況，也必將會(huì)造成重大的嚴(yán)重后果，輕則大面積停電，重則威脅國(guó)家安全。電力供應(yīng)在社會(huì)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(shí)對(duì)于電力系統(tǒng)的影響也不盡相同?；诖耍疚木突谛履茉窗l(fā)電與分布式發(fā)電的基本概念，重點(diǎn)針對(duì)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?lái)電力事業(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(lái)，隨著我國(guó)社會(huì)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(wèn)題越演越烈，國(guó)家對(duì)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(lái)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(wú)法滿足這種時(shí)代發(fā)展的要求。為更好地改善這一現(xiàn)狀及問(wèn)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(lái)的電力發(fā)展？接下來(lái)，筆者就結(jié)合兩種發(fā)電方式的優(yōu)缺點(diǎn)，針對(duì)其給電力系統(tǒng)所帶來(lái)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(shí)還實(shí)現(xiàn)了對(duì)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(duì)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(jì)，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(duì)較小，因此也只能適用于對(duì)集中式發(fā)電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行補(bǔ)充及對(duì)少數(shù)用電用戶和區(qū)域進(jìn)行供電。就目前我國(guó)分布式發(fā)電的運(yùn)行模式來(lái)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(lèi)型

目前我國(guó)分布式發(fā)電技術(shù)主要有以下三種形式：

（1）太陽(yáng)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(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能的發(fā)電形式。該形式由于無(wú)需消耗燃料，因此有效的降低了環(huán)境污染問(wèn)題，同時(shí)該技術(shù)維護(hù)簡(jiǎn)便，對(duì)地域要求較低，因此在我國(guó)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?yáng)能轉(zhuǎn)化為電能工人們?cè)谝归g使用，從而也促使用電效率大幅度提升。但太陽(yáng)能光伏發(fā)電也存在著一定的缺陷，即對(duì)于日常強(qiáng)度要求相對(duì)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(duì)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(guò)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(duì)環(huán)境的污染性危害較大。

2 分布式發(fā)電對(duì)電力系統(tǒng)的影響分析

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

2.1 分布式發(fā)電對(duì)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(huì)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(huì)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(wú)法滿足分布式電源接入后的配電網(wǎng)電壓需求。此時(shí)為更好地避免對(duì)用戶端所造成的影響也就需要對(duì)分布式電源接入對(duì)電力系統(tǒng)電壓的影響進(jìn)行重新評(píng)估。對(duì)這種影響進(jìn)行量化分析的一大主要手段就是潮流計(jì)算，但由于傳統(tǒng)的潮流計(jì)算并沒(méi)有考慮到分布式發(fā)電的影響，因此也就失去的價(jià)值?；谶@一情況，當(dāng)前特對(duì)異步發(fā)電機(jī)及無(wú)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(jì)算方法，該方法對(duì)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(huì)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(duì)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(duì)于電能的傳輸質(zhì)量也會(huì)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(duì)電力系統(tǒng)電壓也會(huì)存在一定影響，所以在使用一些功率較大的電源時(shí)，電力系統(tǒng)的電能傳輸質(zhì)量與使用質(zhì)量也會(huì)大幅度降低。但是，當(dāng)系統(tǒng)整體用電負(fù)荷較大時(shí)，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(duì)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(jiǎn)單性及過(guò)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(shí)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(duì)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(shí)可能會(huì)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(guò)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(huì)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(yǔ)

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(duì)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(duì)較好，同時(shí)對(duì)于自然環(huán)境的依賴(lài)性較小;由于臨近用電現(xiàn)場(chǎng)，所以輸配電過(guò)程中的電能損耗也相對(duì)較小。但是采取分布式發(fā)電的方式往往也會(huì)由于發(fā)電單元的分散化，給管理工作帶來(lái)了較大難度，同時(shí)各個(gè)發(fā)電單元建設(shè)較為繁瑣，也會(huì)涉及到較大的人力和物力耗費(fèi)問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)：

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

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