分布式发电与新能源发电对电力系统影响的对比

分布式发电与新能源发电对电力系统影响的对比

王玉宝

新疆电力建设有限公司 830000

摘要：随着我国工业生产、农业生产及人民生活水平的发展，对能源的需求其消耗量巨增，全球都处于能源紧缺危机的重大问题，因此新能源技术的发展的时间更加紧迫。我国属于可再生资源丰富的国家，水能、风能、地热资源等充足。集中发电、远距离输电与互联性大电网等都是电力系统的电脑生产、运输及分配的主要方式。因此如何合理利用可再生能源进行新型的发电技术是迫切解决现阶段电力负荷的重要课题。

关键词：新能源发电；分布式发电；电力系统；影响

前言

集中发电、远距离输电与互联性大电网等都是电力系统的电能生产、运输及分配的主要方式，但其也存在着不能对负荷的变化灵活跟踪、在冬季取暖人群增多时导致电力供应在短时间内不足的问题。随着原本短时间电力不足的情况增多、时间增长，会造成发、输电设施的使用率逐渐下降，造成电力系统发生事故的机率增加，如在大型互联性大电网系统中局部的事故容易扩散从而造成供电不足的大面积停电^[1]。随着现阶段社会生活水平的发展，不论是工业、农业还是人们日常的生活中，用电的需求都在快速的增长中，电力供求逐渐从略微平衡变为供电紧张的趋势，因此研究人员提出一种新型的分布式电源作为代替方案安置，可提高电力系统运行的安全可靠性、灵活性。为此本文分析分布式发电与新能源发电对电力系统的影响。

一新能源发电的概述及特点

新能源发电是通过对可再生资源的利用（如太阳能、风能等）通过现有的能源技术实现发电的过程。新能源发电技术是研发出的一种具有环保特点的供电技术，改善了当前环境污染严重的情况，通过对太阳能、海洋能、地热能等可再生资源进行发电和供电，具有环保资源可再生、储备量大、范围分布广泛的优点，但也存在区域电力供应差异明显、产量不稳定及能源密度低等不足。但目前太阳能发电、风能发电及地热能发电等新能源发电技术已在生活中取得了广泛的应用^[2]。

二新能源发电对电力系统的影响

2.1并网过程中对电网产生冲击

因部分新能源发电机组自身的容量较小，会在发电的过程中使用异步发电机。但在实际的应用过程中，异步发电机没有独立的励磁装置，在并网之前不存在电压，因此在发电机的并网中需进行过度，而过度的过程会产生5倍左右的电流冲击波。对于容量较小的电力系统电网来说，多台异步发电机同时并网会使得电网的电压会突然发生大幅度的下降，对同一电网上别的连接电力设备的运行产生严重影响，甚至对电力系统电网的安全稳定性造成不利。

2.2电力系统稳定性影响

在正常情况下，较大规模的电网都具有调节能力较高和备用空间充足的功能，因此在风能发电进入时不用对电能频率稳定性的问题进行考虑。对于小型的电网而言，风能发电的进入会使电能的频率发生变动、对电能的稳定性产生一定的影响^[3]。

三分布式发电的概述及特点

分布式发电是用多种小型发电机连接电网设备发电和储能系统的技术，是一种分散式的发电方式。分散式发电具体需在用户现场或靠近发电的现场安置一个低于30MW的较小发电机组，支持现存配电网的运行与满足用户的特定需求。小型发电机组是由燃料电池、小型的燃气轮机、风光互补发电组成的混合装置^[4]。具有着以下几个优点：（1）各个发电站的分布式发电系统有一定的独立性，可自行控制用户的电力运行状况，供电的可靠安全性较高可以对电力质量提供有力保障；（2）分布式发电可以对大型电网运行中存在的稳定与安全性不足的问题进行有效的弥补，面对突然的意外或地震、暴雪等自然灾害都能保持供电的继续，可实现分布式发电转为集中式发电的供电补充过程；（3）分布式发电适用于山区、农村、牧区等区域，以及社会发展较低的城镇人们的用电需求，可有效的降低能源消耗造成的环境保护压力；（4）分布式发电的输电设施需求程度低，配输电的过程中产生的电能损耗小或没有损耗，并且不需要建立单独的配电站，能够有效的降低输电配电的成本投资、且建设和安装所需成本低。（5）分布式发电的调峰性能较好，电力系统中尖峰负荷时间短而分布式发电可以承担电力系统中的负荷；（6）分布式发电可就地安装，加快了热电联供的实现，同时模块化的设计提高了灵活性，也给电力工人的检修带来方便^[5]。

四分布式发电对电力系统的影响

4.1对电力系统中电力产生的影响

分布式发电由电力系统接入配电网，再接入DG后，配电系统的结构从放射状变成多电源，同时潮流与方向也会出现变化、电力系统配电网的电压稳定也出现变化，调压的原本方案不能满足分布式电源接入后配电网电压的需求。因此需对分布式发电对电力系统的电压产生的影响进行评估，降低越来越多的分布式发电给用户带来的不良影响。目前对影响进行量化分析的主要手段是潮流计算，但此方式对于分布式发电的影响未进行全面考虑，所以分析效果不佳^[6]。有相关研究发现，分布式发电对电力系统的配电网电压存在：1分布式发电接入对给配电网馈线上电压的分布产生较大影响，其影响与分布式电源的容量、接入的位置关系较大。2将同样渗透率相同的分布式电源集中在一个节点上对电压产生的支持效果要弱于将分布式电源分散置于多个节点上的效果。

4.2分布式电网对电能质量的影响

分布式发电的技术是在电力电子技术的基础上建立的，电力电子大量的转换器加重对非线性负载的增加，造成电网的电流及电压的波形发生畸形变化，从而引起电网谐波污染的现象。电压闪电与大量谐波的引入是分布式电网对电能质量的主要影响。

4.3分布式发电对继电保护的影响

电力系统在农村呈放射状的结构尤为明显，放射状结构是为了电流保护的经济性与运行的简单性。当分布式电源接入电力系统配电网后，放射状的结构也会转变为用户互联的网络，其潮流也不会单向从变电母站流向各负荷中。因此，分布式发电对继电保护的影响有：1DG运行时会引起继电保护的作用失效。因DG形成的故障对流过馈线继电器的电流减小，使继电保护的作用失效。2配电网接入DG后可能会造成继电保护出现有误动作，导致在馈线附近的故障引起并无故障的馈线出现跳闸现象。

五结语

综上所述，新能源发电与分布式发电在一定程度上都有助于电力系统的完善与电力事业的发展。环保与节能是新能源发电所具有的优势与特点，分布式发电则具有对变化规律不同于多种电源联合运行、对发电系统互补、降低配电网电能损耗等优势与特点。因此新能源发电与分布式发电在电力系统中的应用，可有效的降低能源资源的消耗，减少对环境的污染，对于现阶段人们对电力系统的需求的增加有着重要意义。

参考文献

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[2]王进良. 风力和太阳能光伏发电现状及发展趋势[J]. 百科论坛电子杂志, 2019, 000(020):643-644.

[3]李少华. 新能源发展对电网运行的影响及应对思考[J]. 南方农机, 2019, 50(2):1.

[4]肖谦, 陈政, 朱宗耀,等. 适应分布式发电交易的分散式电力市场探讨[J]. 电力系统自动化, 2020, 44(1):11.

[5]苏萌. 分布式发电技术在电力系统中的应用综述[J]. 价值工程, 2019, 38(27):2.

[6]王林富, 邱方驰, 张斌,等. 基于分布式电源的配电网多目标优化策略研究[J]. 陕西电力, 2019, 047(001):47-53,65.