试论分布式发电及其对电力系统的影响

闫巍

摘要：随着能源危机日渐严重，我国对可再生能源的重视度显著提升。为了缓解能源危机，对能源结构进行调整和优化。分布式发电技术是一种新型发电技术，具有灵活的发电方式和环保特点，能够和周围环境兼容。基于此，本文从分布式发电的概念和优势入手，阐述分布式发电对电力系统的影响，希望促进我国电力行业进一步发展。

关键词：分布式发电;电力系统;影响

随着经济发展，人们对电能的需求显著提升。电能的地位进一步提升，成为我国必不可少的能源。传统集中式发电存在诸多问题，如灵活度不足，不能及时调整电压，尤其无法满足不同用户的需求。再加上由于本身耦合性缺点，一旦节点出现故障，则整个供电网络都会瘫痪，造成巨大经济损失。为了改变这一现状，分布式发电技术随之诞生。其具有灵活的发电方式，则使用成本低，安全性和稳定性高，尤其对环境友好。当前分布式发电应用前景广阔，对电力系统具有深远影响。

一、分布式发电的概念和优势

（一）概念

分布式發电，顾名思义，发电装置不是集中于一个地方，而是分散放置在不同的发电站内。根据供电区域划分，将发电装置安装在区域内电力负荷或者配电网络四周[1]。相比于传统集散式发电，分布式发电所使用到的发电装置没有安装在发电站的中心区域，而是设置电源在各个供电区域中，按照需求通过配电网输送电力。分布式发电技术产生的原则是人们的实际电力需求，其大大提升发电的灵活性，改善集散式发电的诸多不足之处，为人们生产生活提供更为优质的发电服务。

（二）优势

分布式发电不仅具备较高的灵活性，可以根据用户需求灵活发电，还拥有较强的稳定性，避免电网故障引发一系列的问题。同时，分布式发电有着较强的安全性，其设置有多重断电保护装置，保证发电过程的安全。且发电效率高，由于分布式发电在配电网附近安装电源，而配电网在各个区域中较为靠近生活区，进而发电效率高。发电距离近也有效减少运输过程中的能量损耗，进而具有一定的经济适用性。此外，分布式发电具有环保特点，其应用到风能、太阳能等可再生清洁能源进行发电，不仅减少一次性能源的消耗，而且实现环境和生态保护。在电能输送时，运用低压输电线路运输，从而有效避免电磁污染，减少对沿线环境的破坏，提升生态效益[2]。再加上分布式发电不需要格外建设发电站，在各个区域占用的空间较少，进而大大节约电力企业的投资成本，有效提升电力企业经济效益。

二、分布式发电对电力系统的影响

（一）对网架电压的影响

分布式电源接入配电网后，改变电力方向和大小，使电力系统功能发生根本改变。尤其是网架电压方面。传统网架电压一般通过人为操作控制电压稳定性，但操作较为简单和快速。而分布式电源接入后，对网架电压的可操作空间减少，进而影响稳定性，使得整个电压产生一定程度的波动。具体来说，第一，对网架电压的接入回路产生影响。这种影响随着分布式发电设备接入数量的增加而加大。第二，对关联节点所有用户产生影响。传统网架电压中一个关联节点所包含的范围极大，所以产生的影响也较大。应对措施为将线路头部电压抬升，通过法拉第效应，增强发电稳定性，降低影响。除了分布式发电设备数量和容量会对网架电压产生影响外，分布区域也会影响用电稳定性和安全性。如分布式电源不在区域配电网内时，则需要通过电力系统进行电力调整，保证区域供电。

（二）对继电保护的影响

配电系统发生短路，其短路电流一般从电源单向流向故障区域。现阶段我国配电系统结构为放射状，从核心区域放射分布，可以充分保证电力运行过程中的安全和稳定。当故障发生时，电流保护器对故障线路进行保护，防止影响其他线路。分布式发电装置分布于各个区域配电网中，覆盖全班范围，使用户和配电网线路形成网状分布结构。由此可知，分布式发电会对继电保护造成影响。分布式发电装置接入配电网中发生故障时，流过的继电器的电流会减小。同时，对故障馈线产生影响，引发跳闸。并对故障控制水平的高低造成影响。要想加强分布式发电故障控制，必须进一步升级和优化断路器保护装置。

（三）对电能质量的影响

分布式发电接入后，会在一定程度上改变电力线路中的辐射结构，从原来的单向能源形式变为多项电源形式。同时，电流形态发生改变，电网中产生另一种电压。不同的分布式发电设备带来的变化不同，具有不稳定性。如果要保证电压稳定性，需针对性设置电压调节元，加强发电性能，解决电路不稳定问题。同时，分布式发电技术对电能质量有很大的影响，包括供电、用电以及电流等方面。主要产生的影响为电压波动和谐波扰动。

分布式发电运行时，由于产生新电压，进而给线路造成更大的负担，从而影响电压波动。再加上分布式发电改变电能输送过程，使得输送环节中电压控制设备无法充分发挥作用。另外，谐波污染也比较严重。由于分布式发电需要很多发电装置的支持，其中逆变电路技术和整流电路技术尤其如此，运用到大量的变压器、调节器等机电装置。这些发电设备产生较大的谐波能量，给电路运行造成影响。一般转换器数量越多，规格越大，产生的谐波能量也就更大，影响电能质量。此外，分布式发电会引起电压闪变，主要因为分布式单元在启动时出现突变、分布式单元输出，当分布式单元和系统电压反馈控制装置产生互相作用力时，就会引发很多不良反应，进而对电能质量造成损坏[3]。

三、结束语

综上所述，分布式发电具有诸多优点，不需要建设发电站，投资成本低;电力输送过程中电能损耗小;可以使用风能、太阳能发电，对环境污染小等等。这些优点大大提升分布式发电的市场竞争力，未来应用前景广阔。通过深入研究分布式发电对当前电力系统的影响，找到针对性解决办法，实现分布式发电和电力系统的结合，促进电力系统升级和优化，为社会生产提供更为稳定、高效和可靠的供电服务。

参考文献

[1]沈越， 卢金龙， 朱晓艳，等. 分布式发电及其对电力系统的影响[J]. 电力系统装备， 2021（15）：2.

[2]俞建平， 宋苏川， 余新. 分布式发电及其对电力系统影响的分析[J]. 电力系统装备， 2020.

[3]王彩霞， 石雁祥. 分布式发电并网对电力系统的影响[J]. 伊犁师范学院学报：自然科学版， 2021， 15（3）：7.