探讨新能源发电与分布式发电及其对电力系统的影响

探讨新能源发电与分布式发电及其对电力系统的影响

党正兴

（国网青海省电力公司海西供电公司青海省海西州格尔木市816000）

摘要：电力供应对于国家的安全和社会的稳定有着极其重要的影响，尤其是我国正处于伟大复兴的关键阶段，务必保障电力供应的稳定，不断提高供电质量。本文依次介绍了新能源发电与分布式发电的特点，并分析了两种不同的发电方式对电力系统产生的影响，希望能够为电力部门提供一定的参考。

关键词：新能源；分布式；发电；电力系统；质量

近年来，我国对于电力供应的质量、安全性以及可靠性都提出了更高的要求，而传统的供电方式已经被社会淘汰，换言之，新能源发电与分布式发电这两种方式，逐渐受到了人们广泛的关注，并且具有很好的应用前景。

1.新能源发电概述

顾名思义，新能源发电就是利用除了传统能源以外的一切可以利用的能源进行发电的方式，常见的新能源有风能、太阳能、地热能、水能、潮汐能以及生物质能等。新能源改变了传统依赖煤炭能源的发电方式，可以实现资源的循环利用，尤其是能够合理配置资源，而且在发电过程中不会产生二次污染，对于环境的保护十分有利。但是对于新能源发电而言，想要大规模使用这种方式，还有很长的路要走，特别是这些新能源容易受到地理位置和天气情况的影响，不能稳定开发。

2.分布式发电概述

与新能源发电相比，分布式发电应用更加广泛。分布式发电主要指的是，为了满足附近居民的用电需求或者是支撑整个电网的运行，从而布置在居民生活区附近的小型发电系统或者是发电单元。一般而言，分布式发电的功率在25MW以下，发电方式以内燃机和燃气轮机为主，但是近年来，光伏分布式发电有后来居上之势，并且得到了国家和政府的大力支持，典型的光伏分布式发电如图1所示。

图1光伏分布式发电

分布式发电在输电过程中的损失小到可以忽略不计，同时对于环境的污染也比较小，安全性能极高，不仅在城市得到了普遍的推广和应用，现在广大农村也开始发展分布式发电这种模式。可以这么说，分布式发电以短距离供电为主，并且适用对象极其广泛，可以说一个工厂或者是一家饭店，都可以采用相应的设备进行发电，也就是说，“小型发电厂”遍地开花。

3.新能源发电对电力系统的影响

电力系统指的是，发电厂、输电线路、供电所以及居民用电等诸多环节组成的整个系统，这一系统包括生产和消费两大部分。电力系统最大的作用就是将自然界中存在的一次能源，通过发电机等动力装置转化为电能，之后经过输电、变电以及配电等方式送到各个用电单元。需要注意的是，这一过程极其复杂，并且还需要涉及一些信息传递、自动化控制与数据处理等内容，所以稳定的电力系统必须能够调节和保护电力的运输，从而为用户提供优质的电能。

3.1安全性低

目前而言，成熟的电力系统都需要进行并网处理，从而满足区域用电需求，可是新能源发电基地在进行并网时，并不具备支撑整个电力系统良好运行的性能，尤其是新能源的发展无法做到整齐划一，整体呈现不均衡的状态，所以如果盲目进行并网，很可能会发生危险，造成一系列的安全事故，尤其是影响居民的日常用电。也就是说，新能源发电对于电力系统的控制并不牢固，发生一些特殊情况就会出现失控，进而导致电力系统处于瘫痪状态，无法正常运行[1]。

3.2稳定性差

新能源发电极其依赖自然资源，并且受到地理位置的制约，比如我国西藏地区太阳能资源丰富，而贵州省水资源丰富，这些丰富的资源如果得到很好地开发，将为我国节约很大一部分的开支，但是令人遗憾的是，直至今日，这些新能源并没有得到有效的利用。打个比方，利用太阳能发电，即使不遇到恶劣天气，一早一晚的发电效率就与中午时分的发电效率相差十几倍，这也就无法保证供电的稳定性。试想如果电力系统采取这种供电方式，那么势必会造成部分地区的电压忽高忽低，无法保证居民的日常用电。其他的新能源也与太阳能大同小异，比如水能，有的地区严重缺水，居民饮水需求都无法满足，用水资源发电更是无从谈起。又比如风能与季节密切相关，东北地区春季常常是大风天气，如果利用风能发电，那么其他季节风量减少，发电效率自然就会降低，无法保障电力系统的稳定运行。

4.分布式发电对电力系统的影响

分布式发电可以保证短时间内和短距离内的供电以及用电需求，但是稳定性也比较差，特别是在接入配电网之后，很可能降低整个配电网的稳态电压，这也就会导致供电计划被搁置，甚至会扰乱整个供电系统的输电。鉴于上述情况，在使用分布式发电这种供电方式时，需要综合考虑和分析其对电力系统可能产生的不利影响，并做好相应的防范措施，将损失降到最低。通常情况下，分布式发电的影响有两方面：第一方面，分布式发电的接入情况，比如具体的接入位置以及相应的电源容量都会对电力系统的电压产生一定的影响，并造成小范围内的持续波动。另一方面，分布式发电的渗透率更高并且比较集中，那么在支持电压方面，很容易顾此失彼，导致电压出现不稳定的情况。

4.1降低电能质量

因为分布式发电采用的是电力电子这种技术，那么一旦进行大量的电力电子转换，线路中的非线性负载势必会急剧增加，这就不可避免地导致电网系统出现紊乱，尤其是电流开始剧烈波动，电压的波形也忽高忽低，直接后果就是电网受到损坏，间接影响就是降低了电能的质量。一方面是电压的闪变，另一方面是谐波的污染，都会严重削弱电力系统的稳定性，而且电能质量一旦降低，想要提升或者是恢复原有水平，就会浪费大量的能源。

4.2增强继电保护

令人欣慰的是，由于分布式发电这种方式结构多样，典型的结构是放射状结构，这种发电结构在农村有很大的用武之地，而且由于农村地形复杂，很多农民不懂得用电规则，常常出现触电的事故，另外一些村民还从事偷电等违法行为，使得农村电力系统经常遭到破坏。通过采用分布式发电的办法，不仅有助于电力系统更好地运行，同时还能保障居民的用电需求，尤为重要的是，在保护电力方面效果突出。具体的工作原理是，当配电网接入分布式电源之后，这种放射状的结构可以促使供电线路中的负荷均匀分布，避免负荷过大或者是过于集中，从而起到增强继电保护[2]。

结论：综上所述，客观而言，无论是新能源发电还是分布式发电，都具有一定的优势和不足，那么在具体的应用过程中，还需要结合实际情况，可以充分将二者有机地结合起来，从而提高供电效率，满足社会需求。

参考文献：

[1]张国堃.含有新能源和储能设备的分布式发电系统的稳定性分析[D].哈尔滨工程大学,2017.

[2]吴岚.分布式发电与新能源发电对电力系统影响的对比研究[J].科技资讯,2017,15(19):39-40.