分布式发电及其在电力系统中的运用

刘黎明 王雪斌

（贵州水利水电职业技术学院）

0 引言

在当前我国的社会快速发展背景下，能源的需求量随之提升，尤其是电力能源的需求，呈现显著的增长趋势，这便需要高度重视发电环节，尽最大程度提高发电效率，确保发电数量满足人们的基本需求。但传统发电模式多为集中式发电，过于死板，无法满足用户的供电需求，且一旦一个环节出现故障，便会导致整个系统难以正常运行，而分布式发电作为一种新型的供电形式，以分散式布置在用户的附近，具有较强的灵活性，可有效地弥补集中式发电的弊端，保障供电的稳定性，从而更好地提供电力能源服务，促进电力企业获得更多的经济效益。

1 分布式发电的特点

分布式发电，功率为几千瓦到50MW的小型模块式，具有独立电源，主要是将发电设备根据用户的供电需求，安装在所在的区域或者配电网之中，其发电的容量小且方式灵活，能够充分满足不同用户的电力需求。而且分布式发电包括两种模式，其一为并网模式，其发电系统与现行电力系统相连，应用并联运行的方式，有效地缓解用电高峰期的电力系统压力，避免由于高负荷产生的电力系统故障现象发生[1]；其二为孤网模式，则是指分布式发电设备，不与其他电力系统相连，进行发电自治，可依据用户的需求加以调整。为此分布式发电的优势较多，其特点如下。

（1）设置灵活

分布式发电系统在具体的区域内应用，能够达到理想的就近就地效果，其应用设备十分灵活，尤其是在相应设置体积、具体容量方面，可以进行有效调节，以此在充分运用当地资源的基础上，促使其发挥出最佳的发电效果。而且分布式发电的应用，利于便捷的构建，整体的资金需求量不高，建设的时间较短，便于大面积推广，由此整体上提升发电效率[2]。

（2）配电网可靠

对于分布式发电来说，其配电网的可靠性较高。由于分布式发电系统可在相关区域内，作为备用电源，进行合理的设计，更好地保障相关区域内电力供应，以此来避免因主电源重点导致停电问题的发生，在备用电源方面的作用明显。

（3）环境污染小

由于分布式发电相比传统的火力发电来说，很多分布式发电系统的布置，并不会影响或污染周围的环境，基本上不会排放任何污染物，由此可达到环境保护的效果，更符合现阶段社会发展对环保工作提出的要求，从而充分利用各地丰富的清洁、可再生能源，为用户提供“绿色电力”，同时实现节能减排的目标[3]。

2 分布式发电技术

（1）风力发电

分布式发电的供应，主要使用的一个技术便是风力发电，能够直接将风力资源，转化为电力能源，而不消耗现有的能源，并且整体的发电成本较低。同时，风力发电作为一种新型的环保电能使用形式，风能的使用不会对现有的环境造成任何的污染，已经成为我国发展较为快速的新型电力技术。

（2）光伏发电

通常来说，光伏主要是指太阳的光伏，通过特定的材料，比如多晶硅、单晶硅等半导体材料，将太阳能转化为电力能源，缓解我国的能源压力，作为可再生能源，这样的发电形式，对地域环境并没有严格的要求，基本上大部分的地区，都能使用太阳能进行电力的供应，在太阳能丰富的白天，利用光伏电池将太阳能持续转化为电能，为用户提供稳定的电能，并且储存多余的电能，满足用户夜间用电需求[4]。而且不存在燃料的消耗问题，不会产生任何的有害污染物，十分适应现阶段社会发展中的保护环境要求，其发展前景广阔。但是在应用过程中，光伏电池发电技术会受到日照时间的长短、强度影响，存在一定的技术水平限制，所以当前应用光伏电池太阳能的转化率较低。

（3）燃料发电

燃料发电则是通过电化学反应，将富氢燃料的化学能，转化为电能，这是一种新型的储能装置，具有较高的能量密度，其工作原理与普通的电池蓄电原理比较类似，主要根据化学反应，将原有的电子结构，转换为离子结构，其电子的得失可产生电流，从而达到电力供应的目的[5]。相比蓄电池来说，燃料电池所储存的能量更高，且密度更大，包括阳极、阴极与电解质，但应用燃料发电，需要保证电池中的燃料、催化剂充足，由此确保发电系统的持续运转。

3 分布式发电对电力系统的影响

（1）电能影响

分布式发电的供应方式，对整体的电力系统中电能产生的影响包括三个方面，其一是分布式电力供应，对转化器的使用具有众多的数量要求，也就是说，转化器的使用数量增加，电力系统中的谐波受到的影响随之增大，从而降低最终的电能传输质量；其二是影响电力系统中的电压，如若分布式电力供应所使用的电源功率较大，便会在电源启动时，促使电网中的电压在短时内产生剧烈的变化，由此降低整体系统中的电能实际传输与使用的质量；其三是在整体电力系统负荷较大的情况下，分布式发电形式，能够减少整体电网的负荷，避免系统出现用电故障，由此确保整体电网的使用稳定性与安全性。

（2）电压影响

由于分布式发电会改变电网的格局，原有的辐射状结构，需要转变为多电源的结构，导致电压发生变化，这样一来，原有的电压调节方案，已经无法适应当前的电力发展状况，需要重新制定调压的方案，由此通过电压的调节，减少原有电网的负荷点所在地电压的升高问题，进一步防止分布式发电对原有电力用户产生的不良影响，从而确保整体电网的供电效能得以提升[6]。

（3）电力市场影响

分布式发电对能源的使用形式比较多元化，各种新型的环保能源，逐渐应用到分布式的电力建设之中，更多的能源使用为人们提供了众多的电能选择，其电力使用者便可根据自身的喜好、电能的价格，选择最终的供电形势，促进供电市场的良性竞争。同时分布式发电，有利于人们的用电形式更加灵活，尤其是众多的电力企业，可以结合实际情况制定销售的方案，为此推动电力市场的持续化发展。

4 分布式发电在电力系统中的有效应用

分布式发电在具体的电力系统中应用，虽然具有较多的优势与积极的价值，但是想要促使其得到更加理想的运用，便要解决目前应用中出现的技术难点与问题，避免各类缺陷、事故损伤的发生，为此分布式发电在电力系统中的有效应用，需要注意以下几点。

（1）改变配电网模式

由于传统的电力能源供应，其配电网的建设，主要是采取辐射形式进行处理，其模式能够满足各个用户端的电路能源需求，且构建模式简单、实用性强[7]。为此，在分布式发电的应用中，便要进行适应性的调整，改变配电网模式，规划到相应的线路，尤其是对于线路潮流的具体方向、大小，都要结合相应分布式发电系统的相关分布加以合理操作，由此进一步提高整体的发电效率，达到更为理想的发电效果。

（2）关注配电网电压

在分布式发电系统并网接入过程中，因为是在外电源的接入，整个配电网的电压便会受到明显的影响，导致传统的原有稳定电压受到一定程度上的破坏，由此干扰配电网的正常运行。为此，在并网接入时，要重视配电网的电压，做好相应的处理，保障其配电网的运行更加稳定、可靠。同时，分布式发电系统接入并网时，其原有电能质量也会受到影响，所以同样需要采取良好的措施加以改进控制，比如在分布式发电系统并网接入时，合理设置滤波器，避免其原有质量遭受干扰。

（3）合理设置继电保护

对于整个配电网的运行来说，继电保护是其中较为重要的一个方面，其运行效果容易受到分布式发电并网接入的干扰，所以需要合理的设置继电保护，切实保障相应继电保护动作的准确、可靠，避免出现一些误操作等现象。而继电保护的优化布置，涉及到很多因素的影响，为此要进行全面计算与分析相应继电保护装置，促使其具备最佳的可靠运行价值，同时定期进行检验与处理。

（4）有效调节配电网

在配电网的控制与调节过程中，当分布式发电并网接入之后，就需要进行重点研究，来达到较为理想的适应性效果，针对不同电力能源接入，加以实时调整，从而进一步保障配电网的运行，具备高效的价值，从而有效地避免各类供电问题、缺陷的发生。

5 结束语

综上所述，分布式发电作为一种新型的发电技术，为电力系统带来积极的影响，既能促进发电技术的提升，又能带来更高发电效率与质量，由此保障整个供电系统的安全性、稳定性与可靠性。由于分布式发电在电力系统的应用价值显著，能够有效地缓解能源的使用压力，减少电力故障的发生，同时电损耗较低，适应各个场所的环境，为人们灵活的提供电能，最大程度满足人们对供应的需求，从而在整体上提升发电质量，确保发电企业获得更多的经济效益，同时为电网负荷的降低、发电技术的节能环保做出巨大的贡献。