摘 要：現(xiàn)今，社會(huì)對(duì)供電可靠性、靈活性、環(huán)保性、節(jié)能性等要求越來越高，傳統(tǒng)供電電源和供電模式已遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足未來電力行業(yè)的發(fā)展，國(guó)家也迫切需要研究開發(fā)各類可再生能源和新的供電模式。而文章要介紹的分布式電源（Distributed Generation，簡(jiǎn)稱DG），就是這樣一個(gè)將風(fēng)能、太陽能等可再生能源轉(zhuǎn)化為電能的中小型設(shè)備，非常符合電力行業(yè)的發(fā)展。然而，分布式電源在電力系統(tǒng)的應(yīng)用對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行和維護(hù)產(chǎn)生了很大影響。文章從其概念、意義、分類和并網(wǎng)技術(shù)要求等方面介紹了分布式電源，分析了分布式電源對(duì)現(xiàn)有供電系統(tǒng)可靠性的影響，旨在為供電可靠性分析提供一定的理論參考、讓分布式電源的運(yùn)行更加理想。

關(guān)鍵詞：分布式電源；供電可靠性；影響

目前，我國(guó)電力雖處于一個(gè)供大于求的狀態(tài)，但其電源結(jié)構(gòu)不是十分合理，嚴(yán)重危害生態(tài)環(huán)境、阻礙經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展以及影響電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。如何最大限度的利用電力資源、有效提高供電系統(tǒng)可靠性一直是國(guó)家需要重點(diǎn)研究的內(nèi)容，其對(duì)電力系統(tǒng)前期的建設(shè)、中間的運(yùn)行以及后期維護(hù)都會(huì)產(chǎn)生一定的影響。目前我國(guó)的供電方式大都是采用電源-輸電網(wǎng)-配電網(wǎng)-用戶傳統(tǒng)供電方式，此技術(shù)已相對(duì)成熟，但其效率一般在28%～35%左右，對(duì)環(huán)境的污染嚴(yán)重，并仍無法完全滿足供電安全可靠靈活多樣等方面要求，我們需要從一些新理論、新技術(shù)方面尋求突破，分布式電源并網(wǎng)研究就是其中之一。因此研究分布式電源并網(wǎng)的方式、分析其對(duì)供電可靠性的影響具有十分重要的意義。

1 分布式電源并網(wǎng)系統(tǒng)的概況

1.1 分布式電源并網(wǎng)系統(tǒng)的含義

分布式電源并網(wǎng)系統(tǒng)主要是為了滿足用電用戶的需求，有效提高電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。通常分布式電源并網(wǎng)系統(tǒng)需要與環(huán)境友好兼容且就近用戶，可以是所有用戶周圍環(huán)境友好型發(fā)電設(shè)備。再生能源和不可再生能源是分布式電源并網(wǎng)系統(tǒng)的主要能源類型，其中可再生能源并網(wǎng)系統(tǒng)可以對(duì)廢能進(jìn)行高效利用，進(jìn)而產(chǎn)生電和熱，例如利用廢熱、廢氣以及其他壓差發(fā)電來實(shí)現(xiàn)能源循環(huán)利用。

1.2 分布式電源并網(wǎng)系統(tǒng)的分類

根據(jù)分布式電源并網(wǎng)系統(tǒng)的特點(diǎn)，可以將分布式電源并網(wǎng)系統(tǒng)分成不同的類別。

（1）依據(jù)是否和電網(wǎng)進(jìn)行連接分為電源-用戶型和電源-配電

網(wǎng)-用戶型，在偏遠(yuǎn)地區(qū)，因傳統(tǒng)供電方式的供電能力不足，電源-用戶型分散式電源可以發(fā)揮其他用電方式無可比擬作用，其對(duì)環(huán)境無污染、清潔，據(jù)統(tǒng)計(jì)其效率可達(dá)到40%～50%，此類電源包括風(fēng)能、太陽能、地?zé)帷⒊毕约吧锬艿?。電?配電網(wǎng)-用戶型則包括熱電冷三聯(lián)產(chǎn)和熱電聯(lián)產(chǎn)，其效率可以達(dá)到75%以上。

（2）產(chǎn)品構(gòu)成的角度。根據(jù)產(chǎn)品構(gòu)成角度可以分為熱電冷三聯(lián)產(chǎn)、熱電聯(lián)產(chǎn)供電方式，其中熱電冷三聯(lián)產(chǎn)對(duì)電源能夠最大限度的進(jìn)行使用，對(duì)環(huán)境的傷害也最小，因此是分布式電源發(fā)展的方向。

2 分布式電源并網(wǎng)技術(shù)的要求

當(dāng)DG并網(wǎng)到高電壓等級(jí)電力系統(tǒng)中時(shí)，當(dāng)分布式供電系統(tǒng)內(nèi)的電壓質(zhì)量發(fā)生了惡化，就會(huì)擴(kuò)散至整個(gè)區(qū)域的電力系統(tǒng)，對(duì)系統(tǒng)電壓穩(wěn)定產(chǎn)生重大的影響，給用戶帶來不便，產(chǎn)生十分嚴(yán)重的后果。因此國(guó)家對(duì)并網(wǎng)聯(lián)接點(diǎn)以及DG機(jī)組的電壓有嚴(yán)格的規(guī)定，一般情況下，DG機(jī)組在35kV以下的配電系統(tǒng)中進(jìn)行并網(wǎng)。具體并網(wǎng)電壓是根據(jù)DG機(jī)組容量大小進(jìn)行確定的，DG機(jī)組的容量越大，選擇的并網(wǎng)電壓也就越大。

當(dāng)分布式供電系統(tǒng)內(nèi)的電壓波動(dòng)過大并超出規(guī)定范圍時(shí)，我們要在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)將DG機(jī)組和電網(wǎng)進(jìn)行分離，防止DG機(jī)組運(yùn)行時(shí)的電壓波動(dòng)加劇進(jìn)而危及電網(wǎng)。

3 分布式電源并網(wǎng)對(duì)供電可靠性的影響

目前，分布式電源并網(wǎng)的運(yùn)行方式主要有三種，每種運(yùn)行方式對(duì)供電的可靠性有不同的影響。

3.1 分布式電源為配電系統(tǒng)的備用電源

當(dāng)分布式電源為配電系統(tǒng)的備用電源時(shí)，俗稱“明備用”，負(fù)荷通過開關(guān)的操作被轉(zhuǎn)移，從而利用分布式電源供電。當(dāng)解除故障以后，再轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電源，從而為用戶正常供電，這種運(yùn)行方式下，供電可靠性會(huì)有一定的提高，但是這種運(yùn)行方式的供電經(jīng)濟(jì)性能很差，只能在滿足重要負(fù)荷需要時(shí)才能啟用，國(guó)內(nèi)電力市場(chǎng)化的大環(huán)境下，此方案并不多見，因其性價(jià)不不高。

3.2 配電系統(tǒng)成為分布式電源的備用電源

若是分布式電源為負(fù)荷進(jìn)行供電，就會(huì)因?yàn)殡娏ω?fù)荷波動(dòng)有限而不能對(duì)波動(dòng)負(fù)荷進(jìn)行連續(xù)供電。配電系統(tǒng)作為分布式電源的備用電源，在分布式電源出現(xiàn)缺額時(shí)，為其補(bǔ)充缺額；在分布式電源處于富裕時(shí)可以將多余的電能輸送給系統(tǒng)。如此一來，對(duì)分布式電源以及波動(dòng)負(fù)荷之間的平衡性就有很大的保證，用戶的電能質(zhì)量得到了很好保障。這種方式用戶只需對(duì)配網(wǎng)從配電吸收電量的差值進(jìn)行支付，在保障用戶用電質(zhì)量的前提下，投資者可以減少不必要投資，使其利益最大化，此種分布式電源并網(wǎng)方式既確保了電力系統(tǒng)的可靠性，又充分發(fā)揮了分布式電源的經(jīng)濟(jì)性。

3.3 分布式電源和配電系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行

分布式電源和系統(tǒng)電源并網(wǎng)運(yùn)行，共同為負(fù)荷供電，配電網(wǎng)的輻射式網(wǎng)絡(luò)就會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)槎嚯娫淳W(wǎng)絡(luò)，用戶能夠從不同方向獲取電能，配電系統(tǒng)和分布式電源的互為備用大大提高了用戶供電的可靠性。分布式發(fā)電引入配電系統(tǒng)后，可能會(huì)產(chǎn)生一種新的運(yùn)行方式——孤島運(yùn)行。“孤島”是指包含分布式電源的配電網(wǎng)與主配電網(wǎng)分離后，仍然繼續(xù)向所在的獨(dú)立配電網(wǎng)輸電。無意中形成的孤島，可能會(huì)對(duì)系統(tǒng)、維修人員等造成危害，而且負(fù)荷可能出現(xiàn)的供需不平衡將嚴(yán)重?fù)p害電能質(zhì)量，從而降低配電網(wǎng)的供電可靠性。若事先有應(yīng)對(duì)策略來應(yīng)付孤島的出現(xiàn)，利用孤島最快最大限度地向孤島內(nèi)的負(fù)荷供電，則可以提高配電網(wǎng)的供電可靠性。

根據(jù)分布式電源充當(dāng)?shù)慕巧煌?，?duì)供電可靠性的影響也有不同。當(dāng)分布式電源作為配電變電站時(shí)（即逆變器型分布式電源），因逆變器型分布式電源容量是可擴(kuò)的，對(duì)輸出的功率并沒有限制，故可以當(dāng)作全網(wǎng)的備用電源。當(dāng)分布式電源作為配電變電站時(shí)，若是元件有了故障，那么對(duì)元件進(jìn)行修復(fù)的時(shí)間就是停電時(shí)間，因?yàn)閷?duì)分布式電源并沒有限制，因此對(duì)孤島劃分不需要考慮，供電可靠性得到了很大的提高。這種模式在我國(guó)由于有政策支持，發(fā)展很快，尤其是建筑光伏發(fā)電和沼氣發(fā)電，此類清潔可再生能源有著很好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

分布式電源充當(dāng)發(fā)電機(jī)組時(shí)（即旋轉(zhuǎn)電機(jī)型分布式電源），因?yàn)槠淙萘渴且欢ǖ?，故限制了輸出功率。由于要保證孤島內(nèi)的穩(wěn)定運(yùn)行以及電力平衡，這種模式可以提高附近負(fù)荷的用電可靠性，而對(duì)遠(yuǎn)離分布式電源的負(fù)荷沒什么意義。

4 結(jié)束語

文章理論分析研究了分布式電源對(duì)配電網(wǎng)可靠性的影響，即分布式電源運(yùn)行方式的不同，其對(duì)配電網(wǎng)的可靠性也將產(chǎn)生不同的影響。如果分布式電源是作為配電系統(tǒng)的備用電源來使用，則分布式發(fā)電的接入可以提高系統(tǒng)的供電可靠性；如果分布式電源是和系統(tǒng)電源并網(wǎng)運(yùn)行，控制不好則可能降低系統(tǒng)的可靠性，反之則可以提高可靠性，減少系統(tǒng)故障所帶來的經(jīng)濟(jì)損失。電力企業(yè)以及相關(guān)部門在運(yùn)用分布式電源并網(wǎng)的方式時(shí)，要綜合考慮，讓供電的可靠性和經(jīng)濟(jì)性能夠充分協(xié)調(diào)，多方面地對(duì)分布式電源并網(wǎng)進(jìn)行分析，讓分布式電源的運(yùn)行更加理想。

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