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新能源发电与分布式发电及其对电力系统的影响

2019-12-25田军强

通信电源技术 2019年12期
关键词:发电机分布式配电网

田军强

(国网宁夏电力有限公司固原供电公司,宁夏 固原 756000)

1 新能源发电技术

新能源发电技术具有环保、可再生特点,现在最主要的环保发电方式就是应用海洋能、地热能、潮汐能及太阳能等可再生能源进行发电。

1.1 新能源发电技术对电力系统的影响

随着新能源发电技术在现代社会的广泛应用,对电力系统产生了严重影响。部分新能源的发电机组容量相对较小,经常使用到异步发电机,但在应用过程中,因不具备单独励磁装置,使得发电机在并网前没有电压,多部异步发电机一起并网,就会对同一电网的其他电子设备运行造成影响[1]。

1.2 电力系统稳定性影响

一般规模较大的电网有较大的备用空间和较高的调节能力,风电在并网时不需要考虑电能频率的稳定问题,但一些规模较小的电网并非如此。大规模风电场中,多台风力发电机组共同运行,同时进行直接并网工作,会使电力系统电网电压骤降。如果风速远超出切出值,风力发电机会由固定出力状态退出并网状态,随后大规模风力发电机组突然停运,造成极端电容补偿的大量损耗,使电力系统稳定性下降[5]。

2 分布式发电简介

分布式发电是包括多种分布式电源的电力系统,家用风力电源、家用太阳能电源及公用太阳能电源等都属于分布式电力系统,如图1 所示[8]。

图1 分布式电源的电力系统

2.1 分布式发电的名称

分布式发电、非集中式发电及嵌入式发电等,都可称为分布式发电。

2.2 分布式发电的作用

分布式发电主要为了满足部分特定用户的需求和支持现存配电网的运行[3]。

2.3 分布式发电的容量

分布式电源与常规的中心电站不同,容量比小,具体数值根据不同的电力系统、电源类型及环境而定,约在几千瓦至几十兆瓦[4]。

2.4 分布式发电的能源使用

分布式发电大多采用的能源输出方式是电能,但如果使用热电联产的方式就可以采用其他能源输出方式,如热能、冷能等,可达到有限能源的循环、高效、综合、合理利用。

2.5 分布式发电技术类别

根据能量转换技术的区别,分布式发电常规都是采用往复式发电机、微型燃气轮机、燃料电池、斯特林发电机、天然气燃汽轮机、太阳能发电、风力发电、水力发电及其他储能技术等。

3 分布式发电的影响及问题

分布式发电也面临许多问题,如技术性能的研究、经济效益的成本、商业模式的调查以及国家当前政策等多方面问题。因此,需针对这些问题进行研究分析,并采取有效的对策。大量的分布式电源并网后带来了便捷,但也会产生一些影响到电网安全的不稳定因素[2]。除分布式电源与电网之间的兼容性外,其他方面的侧重点大致分为如下3 点。

(1)分布式发电对电网造成的不稳定影响,针对其问题寻找出针对性的解决方法,分析出分布式电源在并网后带来的收益及有利影响。

(2)不同的电力系统分析方式不同,具体可分为潮流分析、故障分析及稳定性分析。

(3)根据电源组合类型划分出每种类型的研究方向,分析多种分布式电源组合后会产生的隐患。

4 分布式发电对电能质量的影响

试验研究表明,分布式发电与电力电子技术具有很大的联系。众多电力电子转化器的使用,会导致电网的非线性负载增加,电压波形和电网电流会出现变形。分布式发电对电力系统的影响主要包括谐波引入与电压闪变[6]。

4.1 对继电保护的影响

农村的电力系统结构基本都是呈现放射状的结构,能够保障电流的安全运行,但当分布式电源输送进入电力系统的配电网后,放射状的电力结构经过分布式电源的调制,会变成与常规用户一样的互联网络构造,所以分布式发电会对原本的电力系统配电网安全保障造成重要影响[7]。

(1)在DG 运用过程中可能会使电力系统的继电安全保护功效失去原来的效果,因为DG 在运行时会形成一道故障电流,故障电流会使流经馈线继电器电流大幅减小,进而导致继电安全保护功能失效。

(2)DG 接到电力系统配电网后,会使电力系统出现误操作的情况。一些特殊情况下,馈线周边发生的故障是出现误跳闸情况。

5 结 论

新能源发电与分布式发电有助于推动电力事业不断进步,在能源紧缺、生态环境污染严重的今天,需推动新能源发电与分布式发电的实际应用。

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