浅谈分布式发电对电力系统运行稳定性的影响

浅谈分布式发电对电力系统运行稳定性的影响

田慧雯

（国网湖北省电力有限公司检修公司宜昌运维分部 湖北 宜昌 443000 ）

摘要：为了解决电力产业在经济市场内发展滞后的问题，进一步认知分布式发电模式的可行性，开展新型发电模式对电力系统持续供电与稳定运行影响的研究。从风力能源发电、光伏能源发电、燃料能源发电、燃气机轮发电四个方面，分析分布式发电的主要技术；提出此种发电模式具有经济性、环保性、可靠性、金融投资性、安全性、灵活性六个方面的特点。在此基础上提出，使用分布式发电代替集中式发电，可以提升电力系统供电与输电稳定性、降低电力系统运行电能与网络损耗，以此种方式，降低发电站的供电成本与运营风险，为电力产业的发展提供帮助。

关键词：分布式；稳定性；影响；电力系统；运行；发电；

中图分类号:TM911文献标识码:A

0引言

分布式发电是一种与集中式发电模式呈现独立状态的发电方式，在现代化可再生能源大范围在电力市场内推广后，传统的集中发电模式开始逐步被淘汰。将两种典型的发电模式进行对比后发现，传统的发电模式具有电力资源传输稳定性差、供应过程中无法保证前端与后端需求平衡、局部事故扩散性强、供电过程可靠性差等方面的问题。针对以上的问题，电力单位工作人员提出了采用分布式发电代替传统发电的供电服务模式^[1]。为了进一步认知新型发电模式的可行性，本文针对新型发电模式对电力系统持续供电与稳定运行影响展开研究，以此种方式，为我国电力市场用户提供更加高质量的供电服务。

1分布式发电的主要技术

常规情况下，技术人员将运行功率在50MW~5000MW的小型发电功率模块默认为分布式发电模式。相比传统的发电方式，此种发电方式不仅可以满足用户对电力资源与供电服务的需求，也可以在一定程度上提升供电过程的稳定性与安全性^[2]。目前，电力市场内常用的分布式发电能源主要由四类构成，具体内容如下表1所示：

表1 分布式发电的主要能源类型

从上述表1中可以看出，分布式发电在我国市场内的发展前景与发展趋势均较为良好，有望完全代替传统的集中式发电与供电模式。

2电力系统分布式发电的特点

电力系统的传统供电模式为集中供电，为了实现对此种供电服务模式的有效代替，下述将对电力系统分布式发电的特点及其在使用中的优势展开分析^[3]。相关内容如下表2所示：

表2电力系统分布式发电的特点及优势

综合上述表2中内容可知，相比于集中供电模式，分布式发电的优势较为显著。

3分布式发电对电力系统运行稳定性的影响

3.1

提升电力系统供电与输电稳定性

常规的集中式发电模式集成在电力系统中，当电网在进行资源供应与传输时，其结构大多呈现辐射状，此种供电模式在电力系统运行稳定的前提下，电压传输会沿着电网馈线的方式传输呈现一种逐步降低的趋势。此时，电力系统中的有功电力负荷与无功电力负荷会随着供电时间的变化而发生变化，此种变化会对系统中的电压与电流稳定传输造成干扰，甚至会对系统电压造成一定程度上的波动^[4]。在电路的末端方向，系统在电压波动情况最为显著，而此时一旦电力负荷在系统末端呈现一种较为集中的趋势，电压的波动将更加剧烈。而在分布式发电接入电力系统后，其结构中的SVR与SCR将对电力系统进行协同控制，此时系统处于被宏观调控的状态，系统不仅弥补了输电时存在的延时问题，也解决了电压陡峭波动对前端系统运行造成的影响。传统的供电与配电模式也将在此过程中发生变化，常规的无功补偿行为被规范化调整，电力资源输送的稳定性将越来越高，这也证明了分布式供电势必会在电力产业未来的发展中占据主要市场。

3.2降低电力系统运行电能与网络损耗

传统的发电模式主要是在地区建立电力供应集中站点的方式，进行电力资源调配，并根据需求用户的距离，在前端进行供电的调度。在此过程中，电能的损耗会随着电网传输距离的增加而增长，只有较短的输电距离才能确保将电能损耗降至最低^[5]。而区别于集中式发电模式，分布式发电在电力系统中的应用，可以解决电力资源传输距离远的问题，并且系统中新增的负荷大部分由分布式供电线路承担。此时，电力系统中无论是资源的调度或是电能的传输，均可以在相关工作中保持整体系统的平衡运行。

电网中现有电能的利用率也将呈现一种提升趋势，供电或输电设备的使用率对应提升，传统电网传输中一些仅为了满足高峰用电需求而布设的输电设备与供电装置，在地区内将不再有建设与投资的必要。正因如此，电网的分布式建设也将成为有关产业与相关领域的关注与研究重点。

综上所述，使用分布式发电模式代替传统的集中式发电模式，可以实现电力系统在运行中电能与网络传输损耗的降低，以此种方式，降低发电站的供电成本与运营风险，实现为坚强电网的建设提供更加良好的技术支撑。

4结束语

本文从提升电力系统供电与输电稳定性、降低电力系统运行电能与网络损耗两个方面，对分布式供电方式在电力系统中的使用优势进行了详细地分析。完成对本文相关内容的研究后发现，此种供电模式势必会在电力产业未来的发展中占据主要市场，并有望完全取代传统的供电模式。希望通过此次的研究，解决产业在社会发展中的相关问题，为其可持续建设与稳定化发展提供更优化的市场环境，实现我国电力行业在国际电力相关研究领域内占据更高的地位。

参考文献

[1] 唐王倩云,周保荣,胡家兵,等. 锁相同步型风机–同步机互联电力系统转子转速尺度暂态同步稳定性分析[J/OL]. 中国电机工程学报:1-17.

[2] 汤建,邹志翔,刘星琪,等. 基于电力电子变压器的逆变器并网系统建模、稳定性分析及控制[J/OL]. 电网技术:1-10.

[3] 姜玉鹏. 基于MATLAB/Simulink的电力系统暂态稳定性分析与仿真[J]. 科技与创新,2021(17):63-64.

[4] 李青. 基于改进Euler法的电力系统暂态稳定性的非线性仿真研究[J]. 信息与电脑(理论版),2021,33(15):41-43.

[5] 曾树华,刘晓桂,魏丽君. 基于改进型Bessel-Legendre不等式的电力系统时滞相关鲁棒稳定性研究[J]. 数学的实践与认识,2021,51(06):177-187.

作者介绍：

田慧雯（1990.5.3—），女；湖北宜昌人；汉族；硕士研究生；工程师；研究方向：电力系统变电运维；单位：湖北省电力有限公司检修公司 。