周艷麗 張窩羊 夏浩

摘 要：能源問題日益影響到我國經(jīng)濟的進一步發(fā)展，隨著近年來能源匱乏現(xiàn)象的加劇，新能源開發(fā)等問題越來越受到國家重視。分布式發(fā)電技術(shù)能夠滿足我國未來發(fā)展規(guī)劃與戰(zhàn)略中的節(jié)能減排的目的，同時能夠促進可再生能源再開發(fā)，因此國家對于這項技術(shù)一直保持著足夠的重視。本文從分布式能源供電系統(tǒng)探討出發(fā)，針對其與電力系統(tǒng)并網(wǎng)產(chǎn)生的意義，反應出供電的穩(wěn)定性、環(huán)保性等，在減少污染，降低成本的基礎(chǔ)上，分布式發(fā)電也呈現(xiàn)出高靈活性、較強兼容性等特點，因此在新型發(fā)電技術(shù)中受到了很高的重視。本文在分析分布式能源供電系統(tǒng)并網(wǎng)后對電能質(zhì)量、系統(tǒng)故障以及潮流計算等帶來的影響的同時，也提供了一些解決對策。

關(guān)鍵詞：分布式能源；供電系統(tǒng)；電力系統(tǒng)并網(wǎng)；相關(guān)研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.22.154

近年來，伴隨著科學技術(shù)的發(fā)展，電力能源日益興起，對能源界產(chǎn)生了巨大影響。電力資源是人力社會發(fā)展中必不可少的資源，方便了人們的生活，提高了人們的生活質(zhì)量及人類的經(jīng)濟發(fā)展水平。[1]然而，隨著電力資源的巨大消耗，不僅引起了能源緊缺以及污染環(huán)境，與此同時，由于傳統(tǒng)電力系統(tǒng)自身缺點的影響，致使電力系統(tǒng)不穩(wěn)，安全性能低。[2]我國在最新頒布的《能源節(jié)約和資源綜合利用“十五”規(guī)劃》中提高了多項能源技術(shù)的發(fā)展，其中的多聯(lián)供技術(shù)就是我們常說的分布式能源。[3]相比傳統(tǒng)電力系統(tǒng)，分布式能源供電系統(tǒng)優(yōu)勢明顯，不僅成本低，安裝容易，更重要的是擁有靈活性能高、兼容性強等特性。分布式能源系統(tǒng)可以解決傳統(tǒng)電力系統(tǒng)帶來的問題。

1 研究目的及意義

1.1 研究目的

電力資源作為人類社會發(fā)展必不可少的資源。“電”對于人類的生產(chǎn)、生活而言，具有重要的意義。首先，電力資源的使用，從一定程度上推動了社會的進步，促進了人類經(jīng)濟水平的發(fā)展；其次，在人們生活的方方面面，電力資源都發(fā)揮了重要的意義與價值。[4]不過，在重視對電力資源的開發(fā)與使用的過程中，不能忽視一個嚴重的問題：電力資源的大量使用，不僅造成了能源緊缺，同時污染環(huán)境，傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的缺點越來越明顯。如傳統(tǒng)電力系統(tǒng)穩(wěn)定性差、安全性能低，而且事故頻發(fā)。

從電力事故頻發(fā)的各種事件也不難看出，我國過去的“大電網(wǎng)”思維模式存在相當嚴重的問題，如大電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)以及后期維護費用高、資源利用率相對較低，同時其局部事故容易擴散。然而，相比“大電網(wǎng)”思維模式，分布式能源供電系統(tǒng)優(yōu)勢明顯，首先分布式能源供電兼容性強、靈活性高；其次，與傳統(tǒng)的發(fā)輸電設(shè)施相比，分布式發(fā)電設(shè)備的位置靠近負荷中心，更為貼近用戶，因此分布式能源系統(tǒng)能夠解決傳統(tǒng)電力系統(tǒng)帶來的一系列問題。

1.2 研究意義

分布式發(fā)電在經(jīng)濟、環(huán)保等方面具有不可替代的優(yōu)勢，不僅如此，分布式發(fā)電也能夠減小能源供電的風險性，提高能源使用的環(huán)保性，加強能源使用與供電系統(tǒng)的可靠性。與傳統(tǒng)的發(fā)輸配電設(shè)施比較，分布式能源供電系統(tǒng)能夠更加貼近用戶，靠近能源負荷的中心，同時能夠降低輸電網(wǎng)絡的損耗，且分布式能源供電系統(tǒng)占地面積與空間體積都較小，大量投入使用能夠進一步減少資本、供電成本的投入，降低國家集體供電的成本。

基于此，本文從發(fā)展分布式發(fā)電方式的優(yōu)點著手進行分析，隨后對分布式發(fā)電接入設(shè)備與電力系統(tǒng)存在的問題進行簡要說明，通過對分布式能源供電系統(tǒng)與電力系統(tǒng)并網(wǎng)展開研究，能夠進一步豐富我國的能源與供電系統(tǒng)的改革方式。

2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

2.1 國外研究現(xiàn)狀

分布式能源供電系統(tǒng)是指不直接與集中輸電系統(tǒng)相連的35kV及以下電壓等級的電源，其中主要包括發(fā)電設(shè)備、儲能裝置等。例如分布式能源供電系統(tǒng)可以利用操作現(xiàn)場產(chǎn)生的廢氣、廢熱和多余壓發(fā)電，這一點與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)相比，具有污染低、更可靠、更穩(wěn)定、靈活性強等優(yōu)點。國外學者Alyde（1970）分布式能源可以將熱力、制冷、蓄能、燃氣、電力等眾多技術(shù)結(jié)合起來，將多種能源融合在一起用以發(fā)揮更大的作用，并且大幅度提高能源的有效利用率，減少資金的投入。

分布式能源供電系統(tǒng)與傳統(tǒng)電網(wǎng)供電系統(tǒng)存在很大的區(qū)別[1]。其一，分布式能源供電系統(tǒng)并非采用傳統(tǒng)的發(fā)電技術(shù)，而是選用先進的材料與技術(shù)、結(jié)合行業(yè)最新的制造技術(shù)以及自動控制系統(tǒng)等新工藝、新技術(shù)來進行能源供電；其二，分布式能源供電系統(tǒng)是一種以自動控制技術(shù)為基礎(chǔ)而形成的新能源生產(chǎn)系統(tǒng)；其三，分布式能源供電系統(tǒng)可以高效地利用發(fā)電時產(chǎn)生的廢棄能源，在現(xiàn)場生產(chǎn)可再生能源。國外學者柯特認為（2008）分布式能源供電系統(tǒng)與電力系統(tǒng)并網(wǎng)后，有助于提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，因為即使電力系統(tǒng)故障斷電，分布式能源供電系統(tǒng)也可以依靠自身特性繼續(xù)滿足人們的電力需求，進而解決非連續(xù)供電的問題[5]。

Lafer·H·Welse認為和傳統(tǒng)電力系統(tǒng)能源供應相比，分布式能源供電系統(tǒng)不僅在能源利用上，采用的是多元化類型，而且在供應渠道上，也采用多樣化的發(fā)電能源供應戰(zhàn)略，如此就提高了電力能源的供應的安全性，便解決了傳統(tǒng)電力資源不足引起的電力緊缺，最后，分布式能源供電系統(tǒng)在規(guī)模上小于傳統(tǒng)電力系統(tǒng)，同時不集中，故障發(fā)生事故或災害的概率就較小，在安全性能上高于傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)，供電穩(wěn)定性能也明顯提高。

2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀

分布式能源供電系統(tǒng)并入電力系統(tǒng)會影響配電網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)和短路電流，并導致數(shù)據(jù)發(fā)生變化，最終引起設(shè)備出現(xiàn)運行故障。由于分布式能源供電系統(tǒng)的差異，分布式能源供電系統(tǒng)并入電力系統(tǒng)引起的故障類型和故障排除方法也不同。如傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)式分布式能源供電系統(tǒng)會產(chǎn)生較大的短路電流，而逆變器并網(wǎng)分布式能源供電系統(tǒng)對發(fā)電機產(chǎn)生故障有不同的特征，并產(chǎn)生較小的短路電流。葛青峰，王永志（2011）[8]分布式能源供電系統(tǒng)是指不直接與集中輸電系統(tǒng)相連的35kV及以下電壓等級的電源，主要包括發(fā)電設(shè)備和儲能裝置，它與傳統(tǒng)電網(wǎng)供電系統(tǒng)有很大的區(qū)別。它并非采用傳統(tǒng)發(fā)電技術(shù)，而是以先進的材料技術(shù)、制造技術(shù)以及自動控制系統(tǒng)等新工藝新技術(shù)為基礎(chǔ)形成的新能源生產(chǎn)系統(tǒng)。

國內(nèi)還有一些學者認為分布式能源供電系統(tǒng)可以高效的利用發(fā)電時產(chǎn)生的廢棄能源，例如利用現(xiàn)場產(chǎn)生的廢氣、廢熱和多余壓發(fā)電，在現(xiàn)場生產(chǎn)可再生能源。與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)相比，它具有污染低、可靠性和穩(wěn)定性高、靈活性強的優(yōu)點。

（下轉(zhuǎn)第155頁）

（上接第174 頁）

譚朝華（2014）[1]目前常使用的為冷熱電三聯(lián)供電系統(tǒng)，冷熱電三聯(lián)供電系統(tǒng)具體在用戶端分布，屬于一種綜合利用的系統(tǒng)。使用氣體燃料和再生能源等便于利用的資源作為一次能源；使用以熱電冷聯(lián)產(chǎn)為主來作為用戶端的二次能源，同時使用其他的中央能源系統(tǒng)作為輔助供應，最終達到滿足能源使用者各種能源需求的目的。

唐山松（2008）在《分布式能源在冰災中的作用與思考》中指出在進行能源供電的同時還需要注重對環(huán)境的保護，將環(huán)境污染物分散，使其變得資源化，為實現(xiàn)污染物排放適度的目標而努力。[6]分布能源也可為需要持續(xù)用電的用戶充當備用電源的角色，當電價出現(xiàn)峰谷時可以降低用電費用的成本，保障電力的持續(xù)供應。

3 結(jié)語

我國目前的用電形式十分嚴峻和緊張，分布式能源的出現(xiàn)有效的緩解了我國的用電壓力，十分符合我國目前施行的可持續(xù)發(fā)展觀，具有十分客觀的發(fā)展前景。就目前我國能源分布情況以及能源局勢而言，分布式能源供電系統(tǒng)與電力系統(tǒng)并網(wǎng)必然成為未來發(fā)展趨勢。雖然分布式能源供電系統(tǒng)并入電力系統(tǒng)，會對現(xiàn)有的電力系統(tǒng)造成一定的不良影響，但是依舊不能阻擋分布式能源電力系統(tǒng)并網(wǎng)的趨勢。

總而言之，分布式能源符合天然氣發(fā)展戰(zhàn)略的需求，有助于緩解用電緊張的情況，減少電網(wǎng)的壓力，使得能源利用率大大提高。本文對分布式能源供電系統(tǒng)與電力系統(tǒng)并網(wǎng)的相關(guān)研究，希望可以在能源利用率方面進行有所改善，推動我國電力事業(yè)的發(fā)展。

參考文獻：

[1]譚朝華.分布式能源接入電力系統(tǒng)的影響[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2014（17）.

[2]張巖波.分布式能源接入對配電網(wǎng)的影響[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2012

（21）.

[3]胡波，汪少勇.分布式發(fā)電接入政策措施研究[J].電力勘測設(shè)計，2011（02）.

[4]續(xù)紅軍.淺談分布式能源及微燃機技術(shù)在建筑中的應用[J].低碳世界，2014（11）.

[5]黃東風.分布式能源發(fā)展的影響因素分析[J].能源工程，2005（01）.

[6]唐山松.分布式能源在冰災中的作用與思考[J].上海電力，2008（05）.

[7]中國最大的分布式能源項目竣工投產(chǎn)[J].電力需求側(cè)管理，2009（06）.

[8]葛青峰，王永志.分布式能源發(fā)展的戰(zhàn)略選擇[J].中國電力企業(yè)管理，2011（15）.