淺談分布式發電對電力系統分析的影響

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摘要：分布式發電主要是指發電功率在幾千瓦至數百瓦的小型模塊化、分散式的發電單元發電模式。當前分布式的發電技術是電網運行的技術發展主要趨勢，它的特點是發電容量較小，且主要通過與配電網和電力系統的連接來進行工作。在分布式發電網點進入電網系統后會對配電網絡的短路、電流大小和電路走向結構產生不同程度的影響，使得原有的電力系統在運行中產生一系列的問題。如何在分布式發電技術普及的趨勢下，減少其對配電網絡的影響、保護用電運行結構，使得整體的用電網絡系統趨于穩定和安全，是當前相關工作人員需要探究的問題。

關鍵詞：分布式發電；電力系統；發電工作系統

分布式發電的普及既有利于幫助一些特殊用戶實現用電要求，也有利于將發電和配電網絡推向高科技水平的發展階段。在幫助配電系統正常運行和分布式發電技術逐步發展的同時，要維護配電網絡的正常運行并進行繼電保護。為了更好地開展分布式發電的安排工作，首先需要了解分布式發電的不同種類，在用戶體驗、環境影響和科技發展等多個層面綜合考量分布式發電的運用，分析總結出在保護配電網絡正常運轉的同時，實現分布式發電的更好發展策略。

一、分布式發電的運用優勢和重要性

分布式發電的優勢主要是在具體的運用中能夠緩解隨著社會發展對電力負荷峰谷差增大的壓力。在當前的電力系統中，由于全國聯網的實施，局部的電力系統出現故障時容易通過電網迅速擴展至其他區域，使得整個配電系統面臨著更高風險的停電狀況。分布式發電的普及能夠減少連鎖反應的負面影響，同時增加節能環保和可再生能源的運用。當前我國的能源供應日益緊張，在這種現實條件下，電力資源作為一種可再生能源逐漸受到相關部門的重視。分布式的發電技術既符合節約資源保護環境的基本國策，又具有靈活多變、適應性較強的工作優勢，成為當前逐步普及的一種發電方式。

二、分布式發電的基本內涵

分布式發電的基本內涵目前還沒有統一的定論，不同的說法都從不同的側面體現出分布式發電的不同特點。一些人認為分布式發電是指靠近負荷側安裝中小型發電站，使得分布式發電場所能夠獨立在公共電網中，不受電網大環境限制而為少量用戶提供所需電能的一種發電方式。同時還能夠將其接入到配電網絡中和公共電網一起為附近的用戶提供電能。也有人認為分布式發電主要是指功率較小，大概從幾十千瓦到幾百千瓦的以模塊式分布在符合附近的清潔保護發電設施，對公共電網起到輔助作用，其特點是相比公共電網更加靈活多變、性價比較高，發電量和運轉方式較為平穩、可靠。而在業內對分布式發電的具體定義為，和配電網絡連接的全部發電設施，無論是商業上所有的柴油發電機，還是家庭中自備的發電機，又或者是電力公司安裝的發電設施，都能成為分布式發電的工作站。

三、分布式發電對電力系統的影響

（一）對配電系統可靠性的影響。分布式發電對配電系統的可靠性影響，主要分為有利和不利兩個方面。如何在運用分布式發電時趨利避害，使得不利影響減少到最小，而發揮出有利條件，從而保障整個電網系統的安全穩定運轉，需要著重分析有利和不利條件出現的原因。不利的方面是在大系統停電時分布式發電的電源網絡燃料會中斷，從而失去配電的可靠性造成部分地區的斷電情況。同時，由于分布式發電網絡和配電網絡的繼電保護，如果在工作中出現誤差和操作失誤則會導致保護的誤動作，加劇配電網絡供電的不穩定性。而有利的方面在于分布式的發電模式能夠消除配電網絡在現代社會發展中峰值落差較大、負荷較為嚴重的情況，對當前的輸配電網絡輸電制度和緩解電壓大幅度起降起到重要的分擔作用，使得配電網絡的輸送電性能有所提高，使得部分分布式發電系統在綜合大電力輸配系統發生供配電故障時，仍然能夠保持輸送電狀態，從而保障用戶的用電需求。（二）對配網繼電保護的影響。分布式發電對配網繼電保護的影響，主要體現在電網出現瞬時性故障時對電網設備造成二次沖擊，加劇配電網絡供電的可靠性和安全性。據調查報告顯示，配電網絡中所出現的輸送電故障大都屬于瞬時性的配電故障，在出現這類故障時，重合閘的工作能夠幫助解決和避免配電系統的送電工作保持在較為安全和平穩的狀態之中。但分布式發電的電源所形成的電導在故障中也會一直保持運行工作的狀態，從而給故障點電弧重燃增加了風險，從而對配電網的工作設備造成了二次的故障沖擊。

四、分布式發電的電源特性

（一）燃料電池的特性。燃料電池在分布式發電中運用較為廣泛。它是指在一定溫度下，能夠把儲存在氧化劑中和燃料中的化學能直接轉化為電能，從而輸出電力的一種裝置。主要是通過電化學的作用，使燃料的化學能轉化為電能，而不會直接影響到燃料。當前市面上存在的燃料電池由不同的材質構成，例如使用較為廣泛的有堿性的燃料電池，也有聚合性的電解質膜電池等等。在商業發電中使用最為廣泛的是磷酸型的燃料電池。燃料電池之所以被使用廣泛，主要是因為其發電效率高，負荷變化對其幾乎沒有影響等優點作為基礎的。從它的發電影響來看，燃料電池還具有清潔污染和低噪聲的環境保護作用，同時安裝便捷、位置靈活也是燃料電池的一大優勢。（二）微型燃氣輪機的特性。微型燃氣輪機在分布式發電中也較為常見，大多數使用汽油、柴油、甲烷和天然氣作為燃氣輪機的燃料。微型燃氣輪機的發電效率在滿負荷運營的情況下可以達到30%甚至更多，最理想的狀態下能夠高達75%。因此，在分布式發電中，常常使用微型燃氣輪機作為發電裝置，還因為其具有占地較小、搬運較為方便且綠色無污染性較高、裝置維護較為簡單的多種優點。但與其他發電方式相比，由于它受到一定的功率變化限制，在多種發電裝置中的發電穩定率和效率都不是最理想的。（三）光伏電池的特性。光伏電池主要是指通過太陽能來進行光電效應，從而輸出電流。簡單來說就是通過半導體材料在太陽能下的光電效應，將太陽能轉化為電能，使其產生的多余電量能夠提供給電網輸送到用戶的使用電網中。光伏電池符合當前我國節能減排和節約資源保護環境的基本國策和政策號召，具有綠色無污染且安全可靠、不需要使用燃料也沒有地域限制的多種優勢，但由于太陽能本身是不穩定的，也就決定了光伏電池的發電效率和情況也受到天氣條件的限制。如果采用光伏電池進行發電就會導致發電量不穩定和電壓不穩定的情況出現，降低用戶的用電使用體驗，因此光伏發電常常作為一種補充的發電形式存在。

五、如何保護分布式發電下的電力系統

（一）運用三段式電流三段式電流工作的保護方案，能夠通過對瞬時電流速斷速度的控制和定時限電流速斷保護，以及電池保護的三段式電流保護，三個部分同時工作來對配電網絡進行供配電運轉的保護。在這種電流保護方案之下，一旦總的電路系統出現故障，它能夠通過瞬時動作將故障攔截并解決。現在這種方案之下無法對線路全長進行綜合保護，通常只適用于對該線路和相鄰線路進行全長保護，而無法對整個電力系統的全部線路進行保護。（二）運用反時限過電流保護反時限過的電流保護方法，主要是指通過保護動作發生時同被保護線路中短路電流大小相關聯的一種保護方法。但這種保護條件之下，把路電流與保護動作的出現時間成反比。相關線路近處的故障發現與保護時間花費較長，而遠處較短。這種方法能夠兼顧解除故障的實效性和選擇性，因而被廣泛應用于分布式發電情況下的配電網絡系統保護方案中。其主要工作原理在于能夠通過保護工作啟動自動重合閘裝置，從而使得整個供配電系統能夠正常運轉，滿足用戶的用電需求。（三）及時切除線路故障由于當前的社會發展和人們的衣食住行都離不開電力的輸送和配給，因此，采用分布式發電的方式來增強電力系統的供配電工作保障，將可能出現的故障工作負面影響減少到最小是十分重要的。在不同的母線和線路中發生短路或其他故障時，分布式發電的獨立供電工作，既能夠在特定線路中將故障線路切除，也能夠通過降低瞬時電壓，切斷與電網主網中的服務產生反孤單策略，還能夠防止電力孤島的發生與電力系統進行自動解列，從而保障整體電網運轉的平穩與安全。

六、結語

綜上所述，分布式發電對電力系統的影響有好有壞。但總體來說，因其自身發電的獨立性，所以能夠對整體電網系統的供配電工作起到保護和維穩的作用。在具體的建設和使用過程中，應當注重對分布式發電網絡和總體電網的保護，采用不同的保護方案具體問題具體分析地進行供配電工作，從而保障我國社會的用電安全和電力網絡的科學建設。

參考文獻：

[1]田軍強.新能源發電與分布式發電及其對電力系統的影響[J].通信電源技術,2019,36(12):131-132.

[2]程采奕.淺析分布式發電對電力系統分析的影響[J].現代鹽化工,2019,46(06):64-65.

[3]苑佳卉.新能源發電與分布式發電及其對電力系統的影響[J].城市建設理論研究(電子版),2019(09):2.

[4]吳嵐.分布式發電與新能源發電對電力系統影響的對比研究[J].科技資訊,2017,15(19):39-40.

作者:嚴海夫 單位:洛陽理工學院