新能源发电与分布式发电及其对电力系统的影响

新能源发电与分布式发电及其对电力系统的影响

黄钰玲

国网厦门供电公司 厦门 361000

摘要：进入新时期以来，随着社会经济与科学技术的蓬勃发展，对于新能源与电力供应质量的安全性与可靠性也提出了一种越来越严苛的要求。电网系统作为整个社会的重要基础性工程，其一旦发生意外情况，也必将会造成重大的严重后果，轻则大面积停电，重则威胁国家安全。电力供应在社会生活中的重要作用不言而喻。新能源发电与分布式发电是目前电力领域的量大主要发电形式，均有着各自的优缺点，同时对于电力系统的影响也不尽相同。

关键词：新能源发电；分布式发电；电力系统

近年来，随着我国社会经济发展水平的不断提高以及可持续发展理念的日渐推进，再加之当前环境污染严重性及资源紧缺性等现实问题越演越烈，国家对于能源与电力供应的环保性、可靠性、安全性等相关要求也越来越高，由此也导致多数电网由于自身的缺陷已经无法满足这种时代发展的要求。为更好地改善这一现状及问题，分布式发电与新能源发电两种发电方法得以普及。那么。新能源发电与分布式发电究竟哪种更为适合未来的电力发展？接下来，笔者就结合两种发电方式进行分析，针对其给电力系统所带来的影响进行探究，以供参考。

1.分布式发电分析

1.1分布式发电的基本概念

分布式发电与传统的集中式发电相比，其发电设施并不集中在发电站内部，而是在依据当地实际用电的需求上进行相关设施的合理配置，在居民生活区域内进行分布式发电电源的安装，不仅能够更好地满足居民用电需求，同时还实现了对集中式发电网络的有益补充，在一定程度上还为集中式发电工作的顺利实施奠定了坚持基础。对于分布式发电而言，由于其实给予用户实际用电需求上进行的一种发电设计，虽然有效的改善了传统集中式发电形式的不灵活缺陷，显著的提升了发电效率和稳定性，但由于其发电容量相对较小，因此也只能适用于对集中式发电网络进行补充及对少数用电用户和区域进行供电。

1.2分布式发电基本类型

（1）太阳能光伏发电，即依据相应的半导体材料成功的将太阳能转换为电能的发电形式。该形式由于无需消耗燃料，因此有效的降低了环境污染问题，同时该技术维护简便，对地域要求较低，因此在我国大多数区域均得到了很好的应用。此外，光伏电池能够将白天所收集的太阳能转化为电能供人们在夜间使用，从而也促使用电效率大幅度提升。但太阳能光伏发电也存在着一定的缺陷，即对于日常强度要求相对较高，这也是该技术的一大重要弊端。

（2）风力发电技术，即将风能转化为电能的发电技术，该技术不仅不涉及资源消耗，而且投入成本也相对较低，缺陷就是维护工作较为困难。

（3）燃料发电技术，即通过一系列的电化学反应将化学能转化为电能的发电形式，该形式需要电池不断的添加反应所需的燃料与催化剂，缺点就是对环境的污染性危害较大[1]。

2.分布式发电对电力系统的影响分析

2.1分布式发电对电力系统电压的影响

在分布式发电模式中，电源主要是接入配电网，而在其接入之后，配电系统的电源结构也会由之前的放射状结构向多电源结构转变，相应的潮流大小与方向也会随之改变，进而也促使配电网的稳态电压发生改变，最终导致之前的调压方案无法满足分布式电源接入后的配电网电压需求。此时为更好地避免对用户端所造成的影响也就需要对分布式电源接入对电力系统电压的影响进行重新评估。对这种影响进行量化分析的一大主要手段就是潮流计算，但由于传统的潮流计算并没有考虑到分布式发电的影响，因此也就失去了价值。基于这一情况，当前对异步发电机及无磁调节能力的同步电机与燃料电池等几种较为典型的分布式电源进行建模，并提出了一套全新的给予灵敏度补偿的配电网潮流计算方法，该方法对于多电源配电系统完全适用。研究表明，分布式发电的接入会直接影响到配电网馈线上的电压分布，具体影响程度与所接入电源的接入位置、容量大小有直接关系。

2.2分布式发电对电力系统电能的影响

因为在分布式发电中，转化器的数量显著增加，因此对于电能的传输质量也会造成一定影响，导致电能传输质量显著降低。此外，因为分布式发电对电力系统电压也会存在一定影响，所以在使用一些功率较大的电源时，电力系统的电能传输质量与使用质量也会大幅度降低。但是，当系统整体用电负荷较大时，分布式发电则能够很好地降低配电网的负荷，并有效的防范了电力系统中故障事件的发生，由此也充分的保证了居民用电的稳定性与可靠性，进而也促使用电效率显著提升。

3.再生能源发电技术

3.1可再生能源技术特点

可再生能源发电的特点可再生能源，是指风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源。它们往往具有以下共同的优点：蕴藏巨大、可以再生、分布广泛、没有污染；但也存在一些缺点：能源密度低、不稳定、地区差异大。

3.2再生能源发电对电网运行的影响

根据当前国家的规划以及实际情况可以看出，随着可再生能源发电容量在电力系统中所占比例的增加，其对电力系统的影响就会越来越显著。

3.2.1并网过程对电网的冲击

部分可再生能源发电机组由于容量小，常常采用异步发电机。由于没有独立的励磁装置，并网前发电机本身没有电压。因此并网时必然伴随一个过渡过程，会出现5―6倍额定电流的冲击电流。对小容量的电网而言，大量异步电机同时并网瞬间将会造成电网电压的大幅度下跌，从而影响接在同一电网上的其它电器设备的正常运行，甚至会影响到整个电网的稳定与安全[2]。

3.2.2对系统稳定性的影响

大型电网一般具有足够的备用容量和调节能力。风电进入一般不必考虑频率稳定性问题，但是对于孤立运行的小型电网。风电带来的频率偏移和稳定性问题不容忽视。若大型风电场多台风力发电机组同时直接并网会造成电网电压骤降。

4.结论

综上可知，分布式发电与新能源发电是目前电力行业的量大主要发电形式，其也具有着各自的优缺点。首先对于分布式发电而言，由于各电站之间相互独立，因此其安全性和可靠性相对较好，同时对于自然环境的依赖性较小；由于临近用电现场，所以输配电过程中的电能损耗也相对较小。但是采取分布式发电的方式往往也会由于发电单元的分散化，给管理工作带来了较大难度，同时各个发电单元建设较为繁琐，也会涉及到较大的人力和物力耗费问题。

参考文献：

[1]史明亮.探析新能源发电与分布式发电及其对电力系统的影响[J].现代制造技术与装备,2021,57(09):84-85.DOI:10.16107/j.cnki.mmte.2021.0722.

[2]田军强.新能源发电与分布式发电及其对电力系统的影响[J].通信电源技术,2019,36(12):131-132.DOI:10.19399/j.cnki.tpt.2019.12.064.