分布式发电的高覆盖率对电力系统设计及运行的影响

顾承天

摘要：分布式发电的高覆盖率对电力系统设计及运行的影响已经引起了人们高度关注，这种发电方式由于具备高覆盖率，因此能够很好地补充电力系统，并且具备良好的供电可靠性，能够减小环境污染。鉴于此，针对分布式的高覆盖率对电力系统设计及运行的影响进行研究具备很好的研究价值。

关键词：分布式发电；高覆盖率；电力系统设计

如今，国际油价持续上涨，能源安全问题已经成为世界性的难题，为了能够真正实现能源的可持续发展，人们渐渐重视可再生能源的开发与利用。为了能够有效保护环境，全球工业发达国家渐渐颁布相关法规，为可再生能源发电与其它清洁发电技术提供有效支撑。可再生能源分布式发电高速发展，现今已经变成很多西方发达国家的核心发电技术。分布式发电现今是可再生能源利用的一种非常关键的形式，极大地促进电力系统的发展。

1分布式发电概述

综合各方面因素，并且结合国内实际情况之后得出，分布式发电其实就是指为了能够使得一些特殊用户的需求得到满足，并且支持现有配电网，而设计、安装并且运行的在用户处或是用户附近的模块式、清洁环保的小型发电机组，通常是几兆瓦至几十兆瓦。常常会设置在用户附近，这就能够有效强化负荷供电的可靠性与电能质量，或是因为就地运用热电联产，有效提升效率。通常来说，分布式发电的投入和切除、发电量规模的影响因素并不包括大电网调度的，因此其能够实现高效发电、经济发电、可靠发电的目的。

2高覆盖率分布式发电对电网的影响

2.1分布式发电机组对电压的调节

怎样有效地调节电压，使得分布式发电机组出口电压变成特定电压，是高覆盖率分布式发电机组连接到电力系统的重要影响因素。根据电压分布调研的结果能够得出，分布式发电机组与系统相连时，由于是重负载的状态，因此电压会减小至额定电压以下。这是由于较大的分布式发电机组，在变电站中会减小抽头变压器线路电流值。而分接开关则是运用相对较小的负载电流，进而使得线圈不会出现“轻负荷，高电压”的现象，如此就会使得“重载、低电压”的问题更加严重。通常来说，倘若分布式发电机组仅能提供低于20%的负载电流，分布式发电机组就不会受到很大的影响及干扰，并且在大部分条件下都能够忽略。

但是，倘若有功功率流动是逆转流入变电站，可变电阻器会在反向模式下运行。因为变电站电压相较于分布式发电机电压而言，变电站的电源更强，如此，可变电阻器就会使得二次侧电阻得到提升，鉴于此，二次侧电压就会出现快速增大的现象。

2.2分布式发电对电能质量影响

电压及频率是分布式发电电能品质受到影响的两个关键性指标。一个分布式电站能够降低或是提升电网电压的品质。分布式供电技术能够使得大电网的安全性及稳定性得到很好的强化，进而使得用户的用电可靠性得到强化，但是，同样有可能会影响或是降低电力系统的实际性能。倘若大容量分布式发电机组或是若干个容量分布式发电机组，实际在退出或是接入“弱”系统或是负荷波动的过程中，极有可能会出现电能质量不达标的现象。就一些分布式发电机组而言，例如风力或是太阳能的类型，因为风或是阳光的条件存在差异，常常就会出现电流波动的问题。

其他种类的分布式发电机组，例如内燃机或是燃气轮机，就会因为很多方面的因素，会使得电能质量出现明显的波动现象，例如：倘若旋转发动机在180°进行旋转的过程中，会形成15 Hz的脉冲电流。

另外，谐波会使得一些仪器出现过热或是变压器、电缆及电机的绝缘降级的现象，进而使得设备的使用寿命减小。谐波会对埋设在系统周边的通信系统造成干扰及影响，甚至有时候会导致产生谐振过电压、过电流的现象，进而出现设备故障的事故。

2.3分布式发电机组对系统的冲击保护

分布式发电机组就会对系统装置形成一种冲击电流，而这就会使得系统的故障率得到提升，在一些情况下，还会使得故障事故的危害性扩大，鉴于此，怎样运用切实有效的措施，有效保护分布式发电机组所制造的冲击电流尤为关键。在没有运用保护措施的时候，冲击电流的实际大小与其对系统所形成的影响主要取决于下面几点：

（1）分布式发电机组在母线上的实际功率及位置。

（2）分布式发电机组的种类及阻抗。

（3）分布式发电机组的保护装置。

（4）阻抗保护及配置器。

（5）分布式发电机组的接地及变压器种类及规格。

分布式发电机在负荷出现故障事件时，故障电流会在短时间内就达到4-10倍的额定电流。而逆变器就会在故障电流是1-2倍额定电流的时候，快速地跳闸，并且假若条件相对理想，动作时长就会在0.02s以内。

通常而言，假如故障电流低于分布式发电机额定电流5%，并不会对系统或是设施、儀器造成影响或是干扰。此外，系统也应该重视仪器的中断性能，比如断路器、开关及熔断器都应该具备足够的能力，进而能够在负荷侧出现故障事故的时候，在第一时间进和分布式发电机断开。

3结语

如今，全球电力工业技术高速发展，但是地球资源渐渐显露出衰竭的状态，社会各界渐渐重视环境及资源的可持续发展，电力系统中构建了一个新的研究热点，也就是分布式发电技术。分布式发电具备高覆盖率的特点，并且能够合理、充分利用新能源，具备良好的可靠性，能够减小对环境的污染等，是一种非常优质的发电技术。但是，如今分布式发电技术虽然已经渐渐成熟，并且得到了极大的发展，可是在实际运用过程中，还是暴露出很多的不足及缺陷，因此今后应该针对这些不足及缺陷进行研究，真正促进分布式发电技术的运用及普及，进而为电力系统的设计及运行提供游侠借鉴及参考。

参考文献：

[1]张涔.分布式发电接入电力系统的问题分析[J].机电信息，2018（03）：14-15.

[2]陈高，黄文斌，詹跃东，马聪.考虑分布式发电并网的电网潮流计算[J].计算机与数字工程，2017，45（12）：2354-2358.

[3]吴家宏，刘云.分布式发电接入配电网的电压和网损影响分析[J].电气时代，2017（12）：54-55.