分布式发电及其在电力系统应用

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1.1 分布式发电的两种运行模式
$ ^0 P* X! `# w- b2 m" {　　目前，分布式发电主要有两种运行模式，分别是独立运行模式和与电力系统并联运行模式，如图1所示。所谓独立运行模式就是负荷由分布式电源单独提供供电。并联运行方式是分布式电源接入电力系统的配电网或者负荷安装处，与原有系统一起向负荷供电。在这两种模式中，前者主要用在大电网没有到达的地方，后者主要用于电网中负荷快速增长区域和重要的负荷区域。目前，大电网与分布式发电相结合被世界许多能源、电力专家一致认为是新世纪电力工业的主要发展模式。
          
3 v# a% f2 Z* f1 F$ s8 X图1分布式发电模式示意图

$ m& U; r8 H' d6 F0 o1.2 分布式发电与带来的变化和挑战
　　分布式发电与电力系统的并联运行给电力系统运行与控制带来了一定的变化和挑战，主要体现在技术、市场以及管理三个方面。

$ N" q9 I3 L5 G5 R$ B5 q+ ~, Q% o1.2.1 技术方面
2 e3 v4 V" ?1 @4 K　　分布式发电给电力系统运行和控制带来的技术方面的影响主要体现在发电机同步、继电保护和节点电压调节三个方面。
a) 发电机同步
9 ?: m' r- a, T" p; x4 x# Q, }　　由于分布式发电采用的发电方式多种多样，频率相差很大，有的甚至是直流形式，如燃料电池和太阳能发电等。因此，如何解决变频和同步问题，使发电设备同步运行是分布式发电给传统电力系统带来的挑战之一。
) M0 }4 d4 ~4 cb) 继电保护
　　我国的大部分配电网主保护系统采用的是速断、限时速断保护形式。其中，速断保护主要保护线路全长的80％－85％部分，限时速断保护保护线路剩下的15％－20％部分。这种保护配合在现有的辐射型配电网上，能够有效地保护全部线路。但是，如果在配网中接入分布式电源后，原有地保护配合就不能可靠地保护整条线路。如下图所示：

图2分布式发电对继电保护的影响示意图
& F) n$ P" i* n6 ^7 _# {% l7 E　　假设D点发生故障，在没有分布式电源的情况下，保护B速断和过流的整定值正好能够相互配合，可靠地保护线路BC段。在使用分布式电源的情况下，保护B的速断和过流的整定值均有所提高，从而使得线路BC不能全部得到保护，出现保护死区。
# I) C2 Q9 x* j; |4 x& {c) 节点电压调节
7 _- M/ I; `. b　　目前的配电线路，当处于负荷高峰时，会造成节点电压降低，此时调高变电所有载调压变压器分接头或者投入无功电容补偿器，能够调节负荷电压在允许的范围内。当处于负荷低谷时，通过相反的调节也能够调节负荷电压在允许的范围内。但当配电网线路接入分布式电源后，这种调节手段就有可能失效，无法满足用户的电压要求。如下图所示：

图3分布式发电对节点电压调节的影响示意图
　　以处于负荷高峰为例，节点A的电压可能低于允许值，这时需要改变有载调压变压器的分接头提高母线的电压，从而提高节点A的电压值。在节点B，由于使用了分布式电源，在负荷高峰时，节点B的电压可能处于允许的范围内，如果提高了母线电压，那么节点B的电压有可能超过电压允许值的上限。
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" ]6 X8 N: \- \1.2.2 市场方面
　　由于分布式发电进入门槛低，因此为电力市场引入了更多的竞争因素和竞争者，一方面繁荣了电力零售市场，另一方面不可避免的会出现欺诈和哄抬电价的行为。由于分布式发电投资少，受益高，因此不可避免的会出现一部分投机者，导致欺诈行为的增加。分布式发电虽然单机容量较小，但是由于其数量众多，所占发电容量的比例也很大。因此，当出现电力供应缺口时，部分分布式发电商会过分地提高电力价格，造成电力供应的进一步紧张，形成恶性循环。
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1.2.3 管理方面
　　目前，分布式发电一般不为调度中心所调度，因此分布式发电的运行和控制在某种程度上存在盲目和无序的情况，给整个电力系统的运行留下了一定的安全隐患。例如，分布式发电会给电力系统的无功补偿、电压控制等带来了不利影响；对配电网自动化和需求侧管理系统也带来了改变的要求；同时也要求制定和完善相应的法律、法规和行业规范。
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3 T. j% T: V  ~7 K" g$ L1.3 相应的对策
　　总体而言，分布式发电是一项非常有前景的技术，采用相应的方法，就有可能克服其带来的变化和挑战，充分发挥分布式发电的优势。目前，可以从研究、技术以及管理三个方面入手，迎接分布式发电带来的挑战。
　　在研究方面，可以从宏观和微观两个方面入手。宏观方面主要提供宏观指导，对分布式发电的前景进行预测，提供分析指标和工具软件。微观方面对配电网的结构、分布式发电设备的特性，以及使用分布式发电带来的稳定问题、电压问题、铁磁谐振问题等进行深入的研究。
　　在技术方面，要考虑分布式发电所带来的变化，重点发展与分布式发电相适应的变频技术、换流技术、滤波技术、继电保护技术、调压技术、快速重合闸技术以及接地技术等涉及系统安全稳定运行的技术。
　　管理方面，根据电力系统安全运行的需要和分布式发电的实际特点，制定相应的法律、法规、行业规范以及市场规范。确定相应的分布式发电的准入标准以及运行标准。将发布式发电的运行纳入法律化、规范化、制度化的轨道。

zhaohongyu80

分布式发电及其在电力系统应用是个不错的课题

catcat2008

下载来，谢谢啊。。。。

zhaotju

这是谁的论文？

dinlan_1

什么意图？

tomsonqi

呵呵，看看就行，离实际应用还有很远的路要走。

coocab

有没有相关的资料，楼主提供些哦

fat.taotao

lz能不能把图补上来啊

p0o9i8u7

很想知道这篇文章的出处

kaka1307

我过来看看
学些了
呵呵