分布式电源技术问题的探讨

中国船舶重工集团公司第七一五研究所 伍 洲

分布式电源技术问题的探讨

中国船舶重工集团公司第七一五研究所 伍 洲

和传统的发电方式特别是煤炭发电方式相比，分布式电源技术建立在先进的材料技术、灵活的制造工艺和自动控制系统等新兴技术的基础上。分布式电源技术不需消耗大量的不可再生资源，不会造成严重的环境污染，是一种灵活、方便、高效的新型电能生产系统。鉴于此，本文主要分析分布式电源技术问题。

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1. 我国发展分布式电源的必要性

我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国。长期以来，我国煤炭发电占总发电总量的75%左右，远高于国际平均水平。据统计，全国二氧化硫排放量的90%，氮氧化物排放量的60%来源于煤炭燃烧，可以说，煤炭发电已成为我国大气污染的主要来源。因此，从保护环境的角度来说，降低传统煤炭发电的比重势在必行。

为实现2020年全面建成小康社会以及2050年达到中等发达国家水平的奋斗目标，必须不断推进和发展工业化，工业化的进程离不开对能源的需求。虽然我国煤炭储量巨大，居世界第三位，但我国人口众多，人均的煤炭占有量约为235万吨，远低于世界平均水平。而且，煤炭是不可再生能源，大量的使用煤炭发电必然导致煤炭储量的迅速减少。我国的能源利用效率较低，为33%左右，和发达国家相比，低10%～20%。如果保持传统的能源使用模式，不采取有效的措施提高能源的利用效率，不久的将来就可能发生能源短缺情况，工业的发展将难以为继。因此，提高能源利用效率已经成为我国可持续发展的重中之重。分布式电源作为已商业化的能源利用方式中效率最高的一种，对提高能源利用效率具有十分重要的意义。

大力发展分布式电源，除了对可持续性发展有重要意义外，还能促进新的经济增长点的产生。分布式电源建立在新兴技术的基础上，发展分布式电源，将带动新技术的引进和消化，推动新型制造业的兴起。

综上所述，我国大力发展分布式电源是非常必要的。

2. 分布式电源技术问题

2.1电能质量问题

和传统发电技术相比，分布式电源具有发电规模小，发电形式多等特点。这种灵活的发电方式，可能会给电能质量产生不良影响。分布式电源的用户除自身用电外，将剩余的电能输送到电网。用户通常根据自身的需要启动或停止发电，这容易导致电网电压的波动。某一时段内，若发电量大于用电量，电网电压升高，反之则电网电压降低。针对分布式电源的特点，需要采取相应的控制策略和手段，避免电网电压的过度波动。

2.2对继电保护的影响问题

配电网中大量的继电保护装置早已存在，不可能为了新增的分布式发电而做大量改动，分布式发电必须与之配合并适应它。当配电网的继电保护装置具有重合闸功能时，则当配电网系统故障时，分布式发电的切除必须早于重合时间，否则会引起电弧的重燃，使重合闸不成功。当分布式发电的功率注人电网时，会使原来的继电器保护区缩小，从而影响继电保护装置正常工作。

3. 强化分布式电源技术的措施

3.1配置分布式电源步骤

将分布式电源配置在固有的电网中，先是结合我国有关的能源政策、地域因素的制约、能源的约束等，全面地思考一系列的要素之后，对分布式电源的位置与类别进行选择；其次，根据电网的实际现状，对配合系统和分布式电源的问题进行解决，思考分布式电源的综合方案与并网方式，借助科学的优化算法对分布式电源的配置容量与最理想配置点进行确定，进而使接入的分布式电源不但不会制约电网的可靠性与安全性，而且能够实现最为理想的效益。

3.2配置分布式电源的模型

（1）发电企业规划模型。这种模型着眼于发电公司的利益，对地方的负荷需要进行分析，在不制约配电网运行稳定和安全的基础上对分布式电源开展定容与选址，进而实现最大化的发电公司收益。针对发电公司来讲，实现最大的利润是其规划目标，模型的目标函数应当兼顾分布式电源的运行和维护成本以及售电收益。

（2）电网企业规划模型。这种配电网规划模型涵盖分布式电源，其立足于配电企业的利益，结合所供地方负荷增长的现状，在配电企业付出最少成本的情况下，获得能够实现负荷增长要求的系统最为理想的增容策略，涵盖分布式电源或者变电站、新建线路组成的方案。

（3）终端用户规划模型。这种模型立足于终端用户的利益，结合自身符合增长的要求，目的是为了实现终端用户最少的用电成本，在分布式电源和大电网共同供电的形势下，对分布式电源开展定容选址。对终端用户来讲，使用电成本最少是其规划目标，模拟目标函数应兼顾电网企业的购电费用与分布式电源的运行、维护成本。

3.3激励发展清洁分布式电源的必要性

很长一段时间以来，我国发电厂成本预算通常不涵盖环境成本，这会无偿地占用一些电源的环境价值，不但不利于发展清洁能源，而且会导致过度地发展严重污染的电源，这不利于发展分布式电源。为此，以能源工业的可持续发展作为视角，十分有必要实现成本化的环境效益。在发电成本当中列入环境成本，一是能够推动发电公司有效地统一自身利益和环保，从而积极主动地完善技术，实现管理能力的增强，实施有效的策略减少成本。二是为环保部对环境的治理筹集一些资金。如此一来，有助于发电公司环保观念的增强，推动发电公司的公平与合理竞争。

总之，智能电网的特点是完善互联指标，对联网的过程进行简化，确保环境友好型分布式电源（先进的电池储能系统、风力发电、光伏发电等）无缝、安全地接入电力系统。智能电网优化输电系统还使分布式电源的远距离输电实现。在日益进步的电力接入技术和智能化电网的影响下，分布式电源的应用愈加广泛。

［1］徐峻涛，拾杨，李建林.分布式电源技术相关问题的讨论［J］.电气应用，2014，05：14-17.

［2］李建林，王辉，文闪闪，肖莞.分布式电源技术相关问题的讨论［J］.电气应用，2014，13：14-17.

［3］李建林，石巍，周春，崔岩.分布式电源技术相关问题的讨论［J］.电气应用，2015，09：16-20.

［4］陈祥，崔弘，买文捷.分布式电源技术相关问题的讨论［J］.电气应用，2013，11：16-18.