分布式發電的高覆蓋率對電力系統設計及運行的影響

顧承天

摘要：分布式發電的高覆蓋率對電力系統設計及運行的影響已經引起了人們高度關注，這種發電方式由于具備高覆蓋率，因此能夠很好地補充電力系統，并且具備良好的供電可靠性，能夠減小環境污染。鑒于此，針對分布式的高覆蓋率對電力系統設計及運行的影響進行研究具備很好的研究價值。

關鍵詞：分布式發電；高覆蓋率；電力系統設計

如今，國際油價持續上漲，能源安全問題已經成為世界性的難題，為了能夠真正實現能源的可持續發展，人們漸漸重視可再生能源的開發與利用。為了能夠有效保護環境，全球工業發達國家漸漸頒布相關法規，為可再生能源發電與其它清潔發電技術提供有效支撐。可再生能源分布式發電高速發展，現今已經變成很多西方發達國家的核心發電技術。分布式發電現今是可再生能源利用的一種非常關鍵的形式，極大地促進電力系統的發展。

1分布式發電概述

綜合各方面因素，并且結合國內實際情況之后得出，分布式發電其實就是指為了能夠使得一些特殊用戶的需求得到滿足，并且支持現有配電網，而設計、安裝并且運行的在用戶處或是用戶附近的模塊式、清潔環保的小型發電機組，通常是幾兆瓦至幾十兆瓦。常常會設置在用戶附近，這就能夠有效強化負荷供電的可靠性與電能質量，或是因為就地運用熱電聯產，有效提升效率。通常來說，分布式發電的投入和切除、發電量規模的影響因素并不包括大電網調度的，因此其能夠實現高效發電、經濟發電、可靠發電的目的。

2高覆蓋率分布式發電對電網的影響

2.1分布式發電機組對電壓的調節

怎樣有效地調節電壓，使得分布式發電機組出口電壓變成特定電壓，是高覆蓋率分布式發電機組連接到電力系統的重要影響因素。根據電壓分布調研的結果能夠得出，分布式發電機組與系統相連時，由于是重負載的狀態，因此電壓會減小至額定電壓以下。這是由于較大的分布式發電機組，在變電站中會減小抽頭變壓器線路電流值。而分接開關則是運用相對較小的負載電流，進而使得線圈不會出現“輕負荷，高電壓”的現象，如此就會使得“重載、低電壓”的問題更加嚴重。通常來說，倘若分布式發電機組僅能提供低于20%的負載電流，分布式發電機組就不會受到很大的影響及干擾，并且在大部分條件下都能夠忽略。

但是，倘若有功功率流動是逆轉流入變電站，可變電阻器會在反向模式下運行。因為變電站電壓相較于分布式發電機電壓而言，變電站的電源更強，如此，可變電阻器就會使得二次側電阻得到提升，鑒于此，二次側電壓就會出現快速增大的現象。

2.2分布式發電對電能質量影響

電壓及頻率是分布式發電電能品質受到影響的兩個關鍵性指標。一個分布式電站能夠降低或是提升電網電壓的品質。分布式供電技術能夠使得大電網的安全性及穩定性得到很好的強化，進而使得用戶的用電可靠性得到強化，但是，同樣有可能會影響或是降低電力系統的實際性能。倘若大容量分布式發電機組或是若干個容量分布式發電機組，實際在退出或是接入“弱”系統或是負荷波動的過程中，極有可能會出現電能質量不達標的現象。就一些分布式發電機組而言，例如風力或是太陽能的類型，因為風或是陽光的條件存在差異，常常就會出現電流波動的問題。

其他種類的分布式發電機組，例如內燃機或是燃氣輪機，就會因為很多方面的因素，會使得電能質量出現明顯的波動現象，例如：倘若旋轉發動機在180°進行旋轉的過程中，會形成15 Hz的脈沖電流。

另外，諧波會使得一些儀器出現過熱或是變壓器、電纜及電機的絕緣降級的現象，進而使得設備的使用壽命減小。諧波會對埋設在系統周邊的通信系統造成干擾及影響，甚至有時候會導致產生諧振過電壓、過電流的現象，進而出現設備故障的事故。

2.3分布式發電機組對系統的沖擊保護

分布式發電機組就會對系統裝置形成一種沖擊電流，而這就會使得系統的故障率得到提升，在一些情況下，還會使得故障事故的危害性擴大，鑒于此，怎樣運用切實有效的措施，有效保護分布式發電機組所制造的沖擊電流尤為關鍵。在沒有運用保護措施的時候，沖擊電流的實際大小與其對系統所形成的影響主要取決于下面幾點：

（1）分布式發電機組在母線上的實際功率及位置。

（2）分布式發電機組的種類及阻抗。

（3）分布式發電機組的保護裝置。

（4）阻抗保護及配置器。

（5）分布式發電機組的接地及變壓器種類及規格。

分布式發電機在負荷出現故障事件時，故障電流會在短時間內就達到4-10倍的額定電流。而逆變器就會在故障電流是1-2倍額定電流的時候，快速地跳閘，并且假若條件相對理想，動作時長就會在0.02s以內。

通常而言，假如故障電流低于分布式發電機額定電流5%，并不會對系統或是設施、儀器造成影響或是干擾。此外，系統也應該重視儀器的中斷性能，比如斷路器、開關及熔斷器都應該具備足夠的能力，進而能夠在負荷側出現故障事故的時候，在第一時間進和分布式發電機斷開。

3結語

如今，全球電力工業技術高速發展，但是地球資源漸漸顯露出衰竭的狀態，社會各界漸漸重視環境及資源的可持續發展，電力系統中構建了一個新的研究熱點，也就是分布式發電技術。分布式發電具備高覆蓋率的特點，并且能夠合理、充分利用新能源，具備良好的可靠性，能夠減小對環境的污染等，是一種非常優質的發電技術。但是，如今分布式發電技術雖然已經漸漸成熟，并且得到了極大的發展，可是在實際運用過程中，還是暴露出很多的不足及缺陷，因此今后應該針對這些不足及缺陷進行研究，真正促進分布式發電技術的運用及普及，進而為電力系統的設計及運行提供游俠借鑒及參考。

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