分布式发电对配电网的影响及对策

分布式发电对配电网的影响及对策

杨书雅

（辽宁科技大学）

摘要：分布式发电技术不仅能够最大限度扩大资源综合利用范围，而且能够最大程度开发可再生能源。分布式发电技术及其发展，为解决世界范围内的能源危机找到了新的契机。分布式发电技术不仅能够有效降低环境污染以及用户费用，而且具有一定的高效性与灵活性，已经成为今后发电技术的发展方向。

关键词：分布式；发电技术；配电网

在电能生产、输送以及分配等方面，国家一般采取集中发电、远距离输电以及电力系统分配的方式。虽然这种大系统在一定程度上能够满足多数用户需求，然而这种方式却存在一定的缺陷。这种大系统缺乏稳定性，整个电网可能会由于偶然故障，而出现崩溃现象；在负荷增长的情况下，不能够有效满足负荷需求。同时，这种大系统对环境也有一定的不利影响。随着社会的发展与进步，大电网与分布式发电得到了有机结合，最大限度提高了电力系统的可靠性与灵活性，并且以其投资少与能耗低的优势得到了有效推广。

一、分布式发电技术的分类、优势及发展现状

分布式发电一般属于小型发电装置，通常位于用户侧或者靠近用户侧，不仅能够有效满足用户特定的需要，而且也与已有的配电网相匹配。

（一）分类

依据其使用的能源可以分为可再生能源发电形式与不可再生能源发电形式。

1、可再生能源发电形式

首先，风能发电。在我国，风能发电技术已经趋于成熟，包括并网型和离网型两种形式。其中，并网型风力发电已经成为了风能发电的方向；在偏远地区以及没有电网的地区，通常情况下都会采用离网型风力发电。风能发电不仅费用低，而且对环境没有污染。其次，太阳能发电。该技术能够直接将太阳能转化为电能，虽然成本相对较高，却因具有不受地域限制、安全可靠以及规模灵活等优势，依然有着较好的发展前景。第三，生物质发电。这种发电技术一般通过直接燃烧秸秆、垃圾、沼气以及农林废弃物等物质，使生物质能转化为电能。这种技术虽然成本低、具有一定环保效果，然而，转化效率相对较低。由于获取生物质燃料相对比较困难，所以该技术在发展过程中会受到一定限制。同时，地热能、海洋能等也属于可再生能源发电形式。

2、不可再生能源发电形式

首先，微型燃气轮机发电。该技术一般借助天然气、甲烷、汽油以及柴油等燃料近行发电，具有效率高、污染小以及运行维护也相对较简单的优势。其次，燃料电池发电。该技术能够直接将化学能转化为电能，具有效率高、无污染以及能够快速跟踪负荷变化的优势。同时，内燃机以及热电联产等，也属于不可再生能源发电形式。

（二）整体优势

首先，具有良好的经济性。分布式发电不仅能够最大限度降低发电费用，而且能够较好的利用能源；其次，能够提高可靠性。分布式发电系统能够在大电网出现故障的情况下，依然能够保持运行状态。第三，具有调峰作用，能够促进电网发展。第四，分布式发电投资相对较小，建设周期短，有利于环境保护。

（三）发展现状

分布式发电技术，在我国起步相对较晚。分布式发电技术不仅能够最大限度扩大资源综合利用范围，而且能够最大程度开发可再生能源。在此背景下，国家不断推出了能源产业相关政策，不仅有效推进了能源产业结构发展，而且对分布式发电技术的研究、应用及发展具有极大的推动作用。分布式发电站在北京、上海等大型城市得到了迅猛发展；可再生能源分布式电站在我国西部及沿海地区发展趋势良好。随着科技的进步，分布式发电技术发展前景将会更加广阔。

二、分布式发电对配电网的影响分析

在我国，配电网一般是依据无源配电网予以设计、运行。然而，配电网中各支路的潮流，因分布式发电的接入而发生了很大变化，其结构与运行必将受到极大影响。

（一）对配电网规划的影响

相关电力部门首先对网络中空间负荷予以合理预测，然后依据现有网络的基本状况，实施配电网规划，进而确定最佳系统建设方案。这样，不仅能够有效满足负荷增长以及实现安全可靠的供电，而且也能够使配电系统的建设及运行费用达到最低值。然而，分布式发电的接入对配电网规划产生了一定的影响。

首先，系统的负荷增长模式会受到一定影响，进而导致负荷预测与规划形成不确定性。其次，由于分布式发电机节点的增多，会导致最佳网络布置方案难以实现。第三，配电网公司现有系统的安全以及质量水平，必将受到分布式发电安装的影响。配电网公司为了维护系统的安全与稳定，就必须对现有的配电自动化系统进行科学改进，对分布式发电安装予以合理控制与调节，才能够使其与现有的配电系统相匹配。同时，配电网规划将受到电源结构如何予以合理确定、各种类型电源如何得到有效协调与利用等问题的困扰。

（二）对配电网损耗的影响

在我国，依据用户基础用电对配电网系统进行设计；配电网结构一般为放射结构或环状结构、单向流动。配电网的损耗不仅同网络的负荷、拓扑结构有一定关系，而且同分布式电源的容量及位置也有很大关联。分布式电源接入后，配电系统将成为用户互联与多电源的弱环网络，不能够有效预测其大小与方向，就有可能导致配电网损失的变化。

（三）对配电网继电保护的影响

首先，继电保护装置的灵敏度会受到影响。如果分布式发电产生的故障电流小于流过馈线继电器的电流，就有可能导致故障不能及时得到排除。其次，配电系统的继电保护有可能会出现误操作。第三，配电网的故障水平会受到影响。第四，分布式电源在故障跳闸的情况下，如果没有停止运行或者从电网中切除，就有可能导致停电范围增大。

（四）对配电网电能质量的影响

首先，容易引起配电网电压波动。用户的实际需求，在一定程度上决定了分布式电源的启动与停止。然而，配电网的电源电压，会如因用户的频繁操作而产生极大的波动，配电线路上的电量负荷也就会不断变化，进而导致电压难以调整，也可能会引起配电网电压超标的现象。其次，容易引起谐波污染。谐波、瞬态、扰动以及电压凹陷等都有可能导致电压不正常，进而导致电能质量下降。社会居民受电能质量下降的影响相对较小，然而，工业生产企业往往因电能丢失与衰落等电能质量问题，而导致不可估量的损失。

（五）对配电网可靠性的影响

首先，如果电力系统停电，部分分布式电源或其辅助电源就会停止，电力系统可靠性就会受到一定影响。其次，如果分布式电源导致继电保护系统出现误动作，势必会降低电力系统的可靠性。第三，配电网系统的可靠性，还会因分布式电源安装地点不科学、连接方式不合理而降低。

三、降低分布式电源接入配电网影响的对策分析

分布式电源因其具有污染小、费用低，具有高效性与灵活性的优势，进而得到了快速发展。然而，分布式电源对电力系统的影响也不容小觑。所以，只有采取必要的措施与对策，才能够最大限度降低其对配电网的不利影响，进而确保配电网能够安全经济运行。

（一）科学规划分布式发电配电网、设计继电保护

电力系统及其相关单位应对随机能量概率负荷预测模型进行完善，使其能够更好的适应分布式发电的配电网规划；依据实际情况，在分布式电源与配电网混合联网的情况下，不仅要对配电网各组件建模与控制予以研究，而且应对采取何种措施使分布式电源与配电网混合联网达到最优供电组合予以研究。同时，电力系统及其相关单位应对不同组合的分布式发电设备的利弊予以研究，而且应科学设计分布式发电的系统保护、合理协调设备自动重合闸。在基础上，还应合理分析多电源点对保护装置的影响。

（二）对分布式发电配电网电能质量予以科学控制

由于分布式发电装置具有很强的随机性，电力系统及其相关机构应对电网和用户的承受能力与改善方法予以科学研究，才能够最大程度保证电能质量。同时，电力系统及其相关机构可以借助电力电子技术，对分布式发电装置引起的谐波及电压波动予以科学控制，使其对电网与用户不再产生不利影响。

（三）有效保障分布式发电配电网安全稳定

电力系统及其相关机构应针对系统安全性、可靠性以及稳定性受到分布式发电的影响予以科学研究、规划设计与建模。在对可靠性指标与影响因子予以认真研究的基础上，借助更加科学运行控制方法，使配电网更加安全稳定。

四、结语

随着社会进步以及人们环保意识的增强，分布式发电技术越来越受到人们青睐。分布式发电技术及其发展，为解决世界范围内的能源危机找到了新的契机。分布式发电与电力系统的有机结合，不仅提高了社会能源利用效率，而且使电力系统的运行更加高效与灵活。同时，相关单位也应对分布式发电技术予以完善，使其能够更好的服务于民。

参考文献

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