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分布式发电对配电网的影响

2022-05-16王媛媛

电子乐园·下旬刊 2022年6期
关键词:分布式发电配电网影响

王媛媛

摘要:我国是电力需求大国,电力运行的安全与稳定,是国家、社会正常展开生产生活活动的基本保障之一。电力事业的进一步发展,分布式发电对配电网影响越来越明显,不仅降低了装置的稳定性,也制约了电力运行的流畅性,必须对此进行深入研究。基于此,本文主要阐述了分布式发电的含义、主要类型及其特点等相关概述,并探讨了分布式发电对配电网的影响,以此仅供相关人士交流参考。

关键词:分布式发电;配电网;影响

一、分布式发电的相关概述

(一)分布式发电的含义

分布式发电,亦叫DG,即为了加强部分特殊用户的用电保证,而在其附近安置功率不高于3x107W的小型发电机组,从而在满足特殊用户需求,支持配电网经济运转的同时,不影响整体配电网系统正常运转[2]。一般来讲,主要是由小型的风力发电设备、光伏发电设备、燃料电池或者是燃气轮机混合发电组来承担这部分工作,因为安置相对方便,且与用户的距离相对较近,提高了用电的稳定性和可靠性,供电质量和安全明显上升,因而受到越来越多用户的青睐。

(二)分布式发电的类型

1.风力发電技术

风力发电技术,即将风能通过有效的能量转换形成电能,从而满足用户用电需求的一种发电技术。风能作为典型的清洁能源,具有明显的环保性和可持续性,因此占据了电力新能源发电的较大比例,技术相对成熟,规模相对庞大。该技术实际的电力输出在很大程度上受到风能的影响,其发电效率约24%,商业发展价值显著[3]。另一方面,风力发电技术的稳定性有待加强,其输出功率缺乏稳定性,可能出现闪变、波动、电压偏差的问题,波动性较大,也导致其电能质量并不稳定。

2.太阳能光伏电池发电技术

太阳能光伏电池发电技术是充分利用了太阳能的作用,在半导体材料的支持下, 形成光电效应,从而使太阳能变成电能。这种发电技术也具有极强的环保清洁性,具有维护方便、安全稳定、规模可大可小、耗材小、无污染等优点。半导体器材是目前太阳能电池的主要材料,其能量转换也主要是通过光伏效应来完成,但相较于风能发电,其发电效率相对较低,仅为15%左右。

3.燃料电池发电技术

燃料电池发电技术,是充分借助了相关氧化剂和催化剂,将燃烧燃料进行科学的化学反应,从而利用化学能获得电力。与风能和太阳能不同,该技术可选择的燃烧对象较多,且其发电效率高达42%~86%,及时在其燃烧发电过程中,热能会有所损失,但仍具有极高的能力转化率[4]。

(三)分布式发电的特点

作为一种环保、新兴的发电技术,分布式发电具有许多突出特点和优势。第一,分布式发电必须靠近用户,具有操作简单、快捷,使用便利的优点。第二,分布式发电具有优良的可持续性和再生性,是一种绿色能源,对空气、生态环境等的污染和破坏性很低。第三,分布式发电容量具有较强的灵活性,不仅能独立运行,增强了用户用电的稳定,也能通过协调和控制与其他网络配合,并网运行。第四,可以提高大范围电网的安全性能,发生意外时,分布式发电往往可以起到较好的弥补作用,补充电路,为用户持续供电。第五,分布式发电的电耗损相对较小,降低了对配电站的必要需求,从而有利于控制成本。

二、分布式发电对配电网的影响

(一)影响电网运行安全与稳定

接入分布式电源,就增加了原本配电网的复杂性,对电网安全呢、配电运维人员以及电力使用者都会产生影响。甚至在一些孤岛效应下,当电网出现断电情况,配电网发电装置没有及时甚至根本无法对相关故障情况进行检测,错误性持续给公共电网供电,埋下安全隐患。此外,分布式发电系统安装地点通常在用户附近,具有一定的独立性和自由性,如果电联连接不科学,安装位置不合理,就会降低配电网的可靠性。

(二)影响自动重合闸装置

传统的配电网的结构主要以单侧电源放射式为主,即使重合闸发生瞬间性故障,也不会阻止重合动作,配电网仍然能正常运行。而在分布式发电接进配电网后,这种运行模式就发生了改变,使得自动重合闸的稳定性和安全性有所降低。首先,故障点发生电弧重燃。在配电网中接入分布式发电系统后,即使出现故障点无法测电压,分布式发电系统仍会供电给故障点,流失大量电能,也不利于整体系统的安全运行。自动重合闸理论上是为了保护配电网的安全,在瞬间性故障发生时自动修复,但分布式发电系统可能造成故障点重燃,破坏中的绝缘体,扩大故障的破坏性,降低配电网运行的稳定和可靠性。其次,非同期合闸。当故障发生时,分布式发电会出现电流速度变化的可能性,其电流可能加减速,这一时间段自动重合闸启动,就可能出现配电网系统测电源和电力孤岛的相交差,导致二者的不一致性。如果这种相交差过大,非同期重合闸就会承受超标的电压和冲击电流,导致出现问题,降低配电网安全。

(三)影响电能质量

分布式发电对电能质量的影响主要体现在两方面。其一,是受分布式发电的独立性影响,其电源的掌控者是用户自身,在停止和启动分布式电源上具有较大的自由性,可以完全以自身实际需求来控制电源,但频繁的操作电源会增加电源波动性,从而增加电量符合变化,也就使电压调整更困难。其二,电压凹陷、扰动、瞬态、谐波等造成的电压偏离是导致电能质量降低的主要原因,这与分布式发电系统息息相关。而电能质量降低可能会给工业生产企业带来极大的危害。

(四)影响电流保护

分布式电源对电流具有增强和分流的作用。一般来讲,配电网有稳定的电流大小,接进分布式发电系统之后,一旦发生电流增大或减少的问题,就可能产生电流大小差异,故障电流就会冲击配电网系统,灵敏度造成负面影响,降低配电网整体的协调和配合。首先误动会影响配电网运行,而不确定的电流强度会加大这种可能性。当发生误动时,原本作用和功能就会被降低,也就使得配电网整体系统的保护功能降低。其次灵敏性受到电流影响,当电流降低时,灵敏度也会随之减小,出现拒动现象,也就容易出现配电系统运行不稳,故障频发的现象。

结束语

总之,分布式发电对电力系统可持续运行具有明显的促进作用,但仍然存在一些问题需要进一步探讨解决,促进分布式发电更好地服务配电网系统,促进电力事业可持续发展。

参考文献

[1]贾云隆.探讨分布式发电对配电网继电保护的影响[J].工程技术:引文版, 2021(2015-9):37-37

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