分布式发电与新能源发电对电力系统影响的对比研究

吴岚

摘 要：随着经济社会的不断发展，当今社会对能源与电力供应的质量与安全可靠性要求越来越高。在电网中一旦发生什么意外状况就会造成很严重的后果，可能会导致大面积的停电或者说更为严重的后果，最为严重的是会威胁国家的安全。因此，电力供应在生活中起着不可替代的作用。该文就分布式发电和新能源发电进行比较，简要说明了各自的优点及不足，论述了对电力系统的影响，从而得出结论，分布式发电与新能源发电相比较，两种方式结合发电更适合以后的可持续发展目标。

关键词：分布式发电 新能源发电 电力系统

中图分类号：TM61 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）07（a）-0039-02

随着我国人民经济的迅速发展、可持续发展概念的提出，环境污染的严重性以及资源的紧缺性，我国对能源与电力供应的质量与安全性、可靠性、环保性的要求也越来越高，大电网由于自身的缺陷已经不能满足这种要求。现在，有两种发电方法可以改进这种缺陷，一种是分布式发电，另一种是新能源发电，那么这两种发电方法究竟哪种更适合以后的发展，下面，就两种方法各自的优缺点以及对电力系统的影响进行阐述。

1 分布式发电的概念及优点

分布式发电通常是指电能产生或储存能量的系统，为满足附近用户的需要或者支持电网的运行，布置在用户附近的小型的、模块化的发电单元，通常发电功率在30 MW以下，主要包括以液体或气体为燃料的内燃机、微型燃气轮机、太阳能发电（光伏电池、光热发电）、生物质能发电等。分布式发电是由美国在1978年作为法规公布并予以推广，然后逐渐被其他国家所接受。

之所以分布式发电能够被广大国家所接受的原因在于，它具有输电损失小、热点适应性好、能源利用效率高，环境污染小、可持续发展、安全性高等特点，无论是在农村还是在城市都适合建设和发展分布式发电，总而言之就是不以大规模远距离运输电力为目的建设。分布式发电使用的对象非常广泛，“家家都是电厂”，其实说的就是一种广义上的分布式概念。随着技术成熟，小到一个家庭，大到一个工厂都可以运用适合的应用设备。

什么是电力系统？电力系统是由发电厂、送变电线路、供配电所和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化为电能，再经输电、变电和配电将电能供应到各用户。为实现这一功能，电力系统在各个环节和不同层次还具有相应的信息与控制系统，对电能的生产过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度，以保证用户获得安全优质的电能。

2 分布式发电对电力系统的影响

分布式电源具有很强烈的不稳定性，在接入配电网之后可能会使得配电网的稳态电压发生变化，在这种情况下原来的计划就会作废，所以，必须要对分布式发电可能对电力系统造成的影响进行预判，分布式发电对发电网主演造成两个方面的影响。

（1）分布式发电（包括分布式电源容量大小、接入位置）的接入影响电压的分布。

（2）同样渗透率变得更加集中，对电压的支持效果不如分散分布。

2.1 分布式电网对电能质量的影响

分布式发电根据的是电力电子技术，非线性负载在大量电力电子转换器的压迫下大量增多，这就使得电网发生紊乱，电流和电压波形发生改变，导致电网受到损坏，分布式发电给电能质量造成了很大的影响，主要表现为两点：一是电压闪变；二是谐波污染。

2.2 分布式发电对继电保护的影响

系统在农村大多为放射状结构，因为这样的结构可以使得结构運行更加方便，在保护电流方面也起到一定的作用。放射状结构可以在配电网接入分布式电源之后使潮流多方向流入各负荷，所以，分布式发电对配电网原有的继电保护有着很大的作用。

3 新能源发电的概念及优点

新能源主要是指传统能源之外的各种能源形式，主要包括风能、太阳能、水能、地热能等，新能源发电就指的是依靠这些新型的能源进行发电，而不是单纯地依靠煤炭石油等传统能源进行发电。

采用新能源方式进行发电，不仅可以实现资源的可持续利用，而且可以优化资源配置，把闲置资源转化为可利用资源，提高了资源的利用率。另外，采用新能源发电技术不会产生污染，煤炭石油等传统能源可能会产生有害大气的二氧化碳气体，而采用新能源就不会产生这样的污染，提高了环境质量。但是，对于新能源并没有大规模的开采和发现，地区与地区之间差异也比较大，所以，对于如何稳定的利用新能源达到最大化的供电还需要长远的研究。

4 新能源发电对电力系统的影响

（1）大型新能源发电基地并网时，要求新能源发电具有能够支撑电力系统安全运行的控制性能，而我国新能源发展并不是很完善，所以，在并网时可能会产生一些问题，使对电力系统的控制失控，从而会影响整个电网的安全。

（2）可能会造成系统稳定性差。由于新能源分布的地区差异大，且容易受到自然的影响，采用新能源发电对电力系统的稳定性来说并不是一个绝佳的选择。举个例子，假设用太阳能发电，如果遇到阴雨天或者晚上，那么发电效率就大大下降，此时只能依靠传统的大电网进行发电；而采用风能发电的方式，受自然条件影响较大，靠天生活；而采用水能、地热能等，地区差异太大，沿海地区水能充沛，而内陆地区像新疆等地，则属于缺水地区，水能发电并不死一个好的方式。由于这些能源的不稳定性，造成电网电压突降，导致系统电压稳定性下降。

5 结语

分布式发电各电站相互独立，不会说一个地方出故障导致全部的供电系统不能用，因此，它的安全性、可靠性比较好，且受自然条件影响较小；输电损失较小，不用建立配电站，可以降低或者避免附加的输电配电成本；方便，实用性高，但是，采用分布式发电的方式会导致管理难度加大，分散化的发电单元不易于管理，且单个发电单元建设繁琐，也会造成耗费人力物力的情况。

新能源发电虽然具有可持续发展，提高资源利用率并优化资源配置等优点，但是其缺点也是我们不可忽视的，例如：受自然环境影响较大，导致电压不稳定，地区与地区之间差异较大，这些缺点在应用与研究当中也是不可忽视的。

建立结构合理的大型电力系统不仅便于电能生产与消费的集中管理、统一调度和分配，减少总装机容量节省动力设施投资，且有利于能源的合理开发和利用，提高资源利用率，满足国家日益增长的经济需要和人民生活水平的需要，确保经济发展安全。

综上所述，对比分布式发电与新能源发电的各种优缺点以及对电力系统的影响，应该把这两种方式结合起来，不应该只依靠单一的方式进行发电，使其在同一个供电系统中相互补充，相互协调，从而稳定电压，提高资源的利用率，优化资源配置、达到可持续发展的目标，使污染越来越小。相信，在未来的发展中，分布式新能源发电将会得到广泛的应用。

参考文献

[1] 张侥，晁勤，李育强.分布式发电接入电网继电保护研究[J].电力自动化仪表，2016（5）：10-12，15.

[2] 易桂平，胡仁杰.分布式电源接入电网的电能质量问题研究综述[J].电网与清洁能源，2015（1）：38-46.

[3] 沈鑫，曹敏.分布式电源并网对于配电网的影响研究[J].电工技术学报，2015（S1）：346-351.

[4] 李建霞.分布式发电与新能源发电对电力系统影响的对比研究[J].电子技术与软件工程，2014（20）：163.

[5] 胡殿刚，张雪佼，陈乃仕，等.新能源发电项目多维度后评价方法体系研究[J].电力系统保护与控制，2015（4）：10-17.