分布式发电接入电力系统若干问题的研究

陈曦++刘琪

摘 要：基于电力市场可持续发展战略构想，分布式发电技术以其独有的特性受到了世界各国的广泛关注，成为未来电网建设的重要组成部分之一。在集中式发电和大电网的基础之上，大力发展分布式发电技术，努力构建混合型电力网络将是未来的一个重点发展趋势。

关键词：分布式发电 电力系统 光伏 风能

中图分类号：TM732 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）04（a）-0011-01

1 分布式发电对电力系统主要影响

1.1 DG对电力系统规划影响

运行中电网随机投入或者退出大量DG设备，将给整个电力系统负荷预测带来更多的不确定性，增加配电系统规划者在预测负荷增长情况上的难度。在实际工作中，配电网规划属于动态规划过程，配电网的很多动态属性都与具体维数有着非常紧密的联系。加之配电网其自身结构特性，网络中存在大量节点，如果在系统中额外增加较大数量的分布式发电机节点，势必会给设计最优网络布置方案增加巨大难度。所以，电力系统规划设计方一定要全面可靠的评估DG系统出现之后给整体造成的影响程度，根据负荷预测方法和优化理论，准确设计DG切入位置以及DG系统容量，进而保证DG系统接入配电网络之后，不会对其安全性和经济型造成过大影响。

1.2 DG对系统潮流、电能质量的影响

DG接入配电系统之后会对其单向潮流结构造成一定的影响，甚至于改变以往结构形式，使得系统潮流大小及方向难以分析预测。DG在电力系统中的接入位置不同，也会产生不同效果，既有可能是馈线段潮流增加，同时也有可能使之减少。一旦馈线上DG的输出功率大于负荷需求时，就会导致馈线某段线路或者整个线路潮流完全逆向，进而使得原有电压调整设备无法正常工作。此外，DG系统的接入随机性较大，而且通常情况下是由很多可再生能源的存在，这些发电机每一次启停操作均会引起系统电压波动和闪变。

1.3 DG对系统运行可靠安全性的影响

DG接入电力系统之后极有可能导致整个系统运行可靠性和安全性的下降，特别是典型放射状配电系统，DG的接入将直接改变原有电力系统结构，使得短路电流等关键参数均发生不同程度的变化。甚至于会促使原有网络设计的保护装置出现误动作情况，严重破坏了保护设备相互之间的协调运行，降低自动重合闸的保护性能。如要要进行DG并网运行时，一定要保证系统可靠接地，以防止单相接地短路时非故障相出现过电压，给工作人员的人身安全造成危害。在DG系统与主网分离之后，就会有孤岛的出现，而且很多情况下这种孤岛的出现是难以避免的。

2 基于可再生能源的分布式发电技术

2.1 太阳能发电技术

太阳能是目前使用最为广泛同时也是技术相对较为成熟的可再生能源，它不需要燃料费用，而且取用方式较为简单。太阳能发电技术有两种，一种是光伏发电，另一种是太阳热发电。光伏发电是基于光伏效应理论研发而成的，太阳光照射在太阳能电池硅板上产生直流电；太阳热发电基于能量转换理论，通过集热器将太阳照射所产生的热能，进而把水转化为水蒸气推动汽轮机转动，由发电机输出工频交流电。太阳能电池发电技术是当前使用更为广泛的一种，它的系统示意图如图1所示，普通太阳能电池片只有1 m2大小，经过太阳照射后能够产生0.5 V左右电压，其输出功率非常有限，一般是在1W以内。所以我们在日常生活中往往会看到由很多电池板组成的大型太阳能电池组件，目的就在于增大电池板与太阳光的接触面积，进而获得更大的输出功率。

太阳能电池生产成本较高，更为重要的一点是，太阳能电池的发电时间受到日照时间的严格限制，必须要配备相应的高性能蓄电池或者其他发电设备来辅助跟踪系统负荷变化，这无疑会给太阳能发电站的建设和运行增加额外成本。就目前情况来看，光伏发电是DG技术应用较为广泛的一种，但受限于其高昂的安装费用、电力供应随机性、较低的发电效率等因素，太阳能电池全面推广还有较大的难度。

2.2 风能发电技术

现阶段风能利用主要有两种形式，一种是独立的少量风力发电机，这种通常情况下是由个人投资商所拥有，供其个人电力需求；另一种是大数目的风力发电机，也就是我们通常所指的风力发电场。在风电场中可以安装数目众多的风机，发电容量可以达到1500 kW左右。

风力发电和水力发电都是一次能源开发和建设同时完工的项目，它不需要消耗燃料，而且初期投资很成本均较低。风力发电之所以受到广泛关注，主要原因就是分能蕴藏量大，可再生无污染，而且建设周期短，投资灵活。

3 结语

分布式发电虽然是未来电力系统的一个发展趋势，但目前还有很多关键技术和重点问题没有得到解决。笔者目前的研究内容之一就是分布式发电的并网，在今后的工作中，将继续致力于该领域的深入研究，以期能够得到更多有价值的成果。

参考文献

[1] 张保会.分散式能源发电接入电力系统科学技术问题的研究[J].电力自动化设备，2007（12）：1-4+35.endprint

摘 要：基于电力市场可持续发展战略构想，分布式发电技术以其独有的特性受到了世界各国的广泛关注，成为未来电网建设的重要组成部分之一。在集中式发电和大电网的基础之上，大力发展分布式发电技术，努力构建混合型电力网络将是未来的一个重点发展趋势。

关键词：分布式发电 电力系统 光伏 风能

中图分类号：TM732 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）04（a）-0011-01

1 分布式发电对电力系统主要影响

1.1 DG对电力系统规划影响

运行中电网随机投入或者退出大量DG设备，将给整个电力系统负荷预测带来更多的不确定性，增加配电系统规划者在预测负荷增长情况上的难度。在实际工作中，配电网规划属于动态规划过程，配电网的很多动态属性都与具体维数有着非常紧密的联系。加之配电网其自身结构特性，网络中存在大量节点，如果在系统中额外增加较大数量的分布式发电机节点，势必会给设计最优网络布置方案增加巨大难度。所以，电力系统规划设计方一定要全面可靠的评估DG系统出现之后给整体造成的影响程度，根据负荷预测方法和优化理论，准确设计DG切入位置以及DG系统容量，进而保证DG系统接入配电网络之后，不会对其安全性和经济型造成过大影响。

1.2 DG对系统潮流、电能质量的影响

DG接入配电系统之后会对其单向潮流结构造成一定的影响，甚至于改变以往结构形式，使得系统潮流大小及方向难以分析预测。DG在电力系统中的接入位置不同，也会产生不同效果，既有可能是馈线段潮流增加，同时也有可能使之减少。一旦馈线上DG的输出功率大于负荷需求时，就会导致馈线某段线路或者整个线路潮流完全逆向，进而使得原有电压调整设备无法正常工作。此外，DG系统的接入随机性较大，而且通常情况下是由很多可再生能源的存在，这些发电机每一次启停操作均会引起系统电压波动和闪变。

1.3 DG对系统运行可靠安全性的影响

DG接入电力系统之后极有可能导致整个系统运行可靠性和安全性的下降，特别是典型放射状配电系统，DG的接入将直接改变原有电力系统结构，使得短路电流等关键参数均发生不同程度的变化。甚至于会促使原有网络设计的保护装置出现误动作情况，严重破坏了保护设备相互之间的协调运行，降低自动重合闸的保护性能。如要要进行DG并网运行时，一定要保证系统可靠接地，以防止单相接地短路时非故障相出现过电压，给工作人员的人身安全造成危害。在DG系统与主网分离之后，就会有孤岛的出现，而且很多情况下这种孤岛的出现是难以避免的。

2 基于可再生能源的分布式发电技术

2.1 太阳能发电技术

太阳能是目前使用最为广泛同时也是技术相对较为成熟的可再生能源，它不需要燃料费用，而且取用方式较为简单。太阳能发电技术有两种，一种是光伏发电，另一种是太阳热发电。光伏发电是基于光伏效应理论研发而成的，太阳光照射在太阳能电池硅板上产生直流电；太阳热发电基于能量转换理论，通过集热器将太阳照射所产生的热能，进而把水转化为水蒸气推动汽轮机转动，由发电机输出工频交流电。太阳能电池发电技术是当前使用更为广泛的一种，它的系统示意图如图1所示，普通太阳能电池片只有1 m2大小，经过太阳照射后能够产生0.5 V左右电压，其输出功率非常有限，一般是在1W以内。所以我们在日常生活中往往会看到由很多电池板组成的大型太阳能电池组件，目的就在于增大电池板与太阳光的接触面积，进而获得更大的输出功率。

太阳能电池生产成本较高，更为重要的一点是，太阳能电池的发电时间受到日照时间的严格限制，必须要配备相应的高性能蓄电池或者其他发电设备来辅助跟踪系统负荷变化，这无疑会给太阳能发电站的建设和运行增加额外成本。就目前情况来看，光伏发电是DG技术应用较为广泛的一种，但受限于其高昂的安装费用、电力供应随机性、较低的发电效率等因素，太阳能电池全面推广还有较大的难度。

2.2 风能发电技术

现阶段风能利用主要有两种形式，一种是独立的少量风力发电机，这种通常情况下是由个人投资商所拥有，供其个人电力需求；另一种是大数目的风力发电机，也就是我们通常所指的风力发电场。在风电场中可以安装数目众多的风机，发电容量可以达到1500 kW左右。

风力发电和水力发电都是一次能源开发和建设同时完工的项目，它不需要消耗燃料，而且初期投资很成本均较低。风力发电之所以受到广泛关注，主要原因就是分能蕴藏量大，可再生无污染，而且建设周期短，投资灵活。

3 结语

分布式发电虽然是未来电力系统的一个发展趋势，但目前还有很多关键技术和重点问题没有得到解决。笔者目前的研究内容之一就是分布式发电的并网，在今后的工作中，将继续致力于该领域的深入研究，以期能够得到更多有价值的成果。

参考文献

[1] 张保会.分散式能源发电接入电力系统科学技术问题的研究[J].电力自动化设备，2007（12）：1-4+35.endprint

摘 要：基于电力市场可持续发展战略构想，分布式发电技术以其独有的特性受到了世界各国的广泛关注，成为未来电网建设的重要组成部分之一。在集中式发电和大电网的基础之上，大力发展分布式发电技术，努力构建混合型电力网络将是未来的一个重点发展趋势。

关键词：分布式发电 电力系统 光伏 风能

中图分类号：TM732 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）04（a）-0011-01

1 分布式发电对电力系统主要影响

1.1 DG对电力系统规划影响

运行中电网随机投入或者退出大量DG设备，将给整个电力系统负荷预测带来更多的不确定性，增加配电系统规划者在预测负荷增长情况上的难度。在实际工作中，配电网规划属于动态规划过程，配电网的很多动态属性都与具体维数有着非常紧密的联系。加之配电网其自身结构特性，网络中存在大量节点，如果在系统中额外增加较大数量的分布式发电机节点，势必会给设计最优网络布置方案增加巨大难度。所以，电力系统规划设计方一定要全面可靠的评估DG系统出现之后给整体造成的影响程度，根据负荷预测方法和优化理论，准确设计DG切入位置以及DG系统容量，进而保证DG系统接入配电网络之后，不会对其安全性和经济型造成过大影响。

1.2 DG对系统潮流、电能质量的影响

DG接入配电系统之后会对其单向潮流结构造成一定的影响，甚至于改变以往结构形式，使得系统潮流大小及方向难以分析预测。DG在电力系统中的接入位置不同，也会产生不同效果，既有可能是馈线段潮流增加，同时也有可能使之减少。一旦馈线上DG的输出功率大于负荷需求时，就会导致馈线某段线路或者整个线路潮流完全逆向，进而使得原有电压调整设备无法正常工作。此外，DG系统的接入随机性较大，而且通常情况下是由很多可再生能源的存在，这些发电机每一次启停操作均会引起系统电压波动和闪变。

1.3 DG对系统运行可靠安全性的影响

DG接入电力系统之后极有可能导致整个系统运行可靠性和安全性的下降，特别是典型放射状配电系统，DG的接入将直接改变原有电力系统结构，使得短路电流等关键参数均发生不同程度的变化。甚至于会促使原有网络设计的保护装置出现误动作情况，严重破坏了保护设备相互之间的协调运行，降低自动重合闸的保护性能。如要要进行DG并网运行时，一定要保证系统可靠接地，以防止单相接地短路时非故障相出现过电压，给工作人员的人身安全造成危害。在DG系统与主网分离之后，就会有孤岛的出现，而且很多情况下这种孤岛的出现是难以避免的。

2 基于可再生能源的分布式发电技术

2.1 太阳能发电技术

太阳能是目前使用最为广泛同时也是技术相对较为成熟的可再生能源，它不需要燃料费用，而且取用方式较为简单。太阳能发电技术有两种，一种是光伏发电，另一种是太阳热发电。光伏发电是基于光伏效应理论研发而成的，太阳光照射在太阳能电池硅板上产生直流电；太阳热发电基于能量转换理论，通过集热器将太阳照射所产生的热能，进而把水转化为水蒸气推动汽轮机转动，由发电机输出工频交流电。太阳能电池发电技术是当前使用更为广泛的一种，它的系统示意图如图1所示，普通太阳能电池片只有1 m2大小，经过太阳照射后能够产生0.5 V左右电压，其输出功率非常有限，一般是在1W以内。所以我们在日常生活中往往会看到由很多电池板组成的大型太阳能电池组件，目的就在于增大电池板与太阳光的接触面积，进而获得更大的输出功率。

太阳能电池生产成本较高，更为重要的一点是，太阳能电池的发电时间受到日照时间的严格限制，必须要配备相应的高性能蓄电池或者其他发电设备来辅助跟踪系统负荷变化，这无疑会给太阳能发电站的建设和运行增加额外成本。就目前情况来看，光伏发电是DG技术应用较为广泛的一种，但受限于其高昂的安装费用、电力供应随机性、较低的发电效率等因素，太阳能电池全面推广还有较大的难度。

2.2 风能发电技术

现阶段风能利用主要有两种形式，一种是独立的少量风力发电机，这种通常情况下是由个人投资商所拥有，供其个人电力需求；另一种是大数目的风力发电机，也就是我们通常所指的风力发电场。在风电场中可以安装数目众多的风机，发电容量可以达到1500 kW左右。

风力发电和水力发电都是一次能源开发和建设同时完工的项目，它不需要消耗燃料，而且初期投资很成本均较低。风力发电之所以受到广泛关注，主要原因就是分能蕴藏量大，可再生无污染，而且建设周期短，投资灵活。

3 结语

分布式发电虽然是未来电力系统的一个发展趋势，但目前还有很多关键技术和重点问题没有得到解决。笔者目前的研究内容之一就是分布式发电的并网，在今后的工作中，将继续致力于该领域的深入研究，以期能够得到更多有价值的成果。

参考文献

[1] 张保会.分散式能源发电接入电力系统科学技术问题的研究[J].电力自动化设备，2007（12）：1-4+35.endprint