閆巍

摘要：隨著能源危機(jī)日漸嚴(yán)重，我國(guó)對(duì)可再生能源的重視度顯著提升。為了緩解能源危機(jī)，對(duì)能源結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。分布式發(fā)電技術(shù)是一種新型發(fā)電技術(shù)，具有靈活的發(fā)電方式和環(huán)保特點(diǎn)，能夠和周圍環(huán)境兼容?；诖?，本文從分布式發(fā)電的概念和優(yōu)勢(shì)入手，闡述分布式發(fā)電對(duì)電力系統(tǒng)的影響，希望促進(jìn)我國(guó)電力行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展。

關(guān)鍵詞：分布式發(fā)電;電力系統(tǒng);影響

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人們對(duì)電能的需求顯著提升。電能的地位進(jìn)一步提升，成為我國(guó)必不可少的能源。傳統(tǒng)集中式發(fā)電存在諸多問題，如靈活度不足，不能及時(shí)調(diào)整電壓，尤其無法滿足不同用戶的需求。再加上由于本身耦合性缺點(diǎn)，一旦節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障，則整個(gè)供電網(wǎng)絡(luò)都會(huì)癱瘓，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。為了改變這一現(xiàn)狀，分布式發(fā)電技術(shù)隨之誕生。其具有靈活的發(fā)電方式，則使用成本低，安全性和穩(wěn)定性高，尤其對(duì)環(huán)境友好。當(dāng)前分布式發(fā)電應(yīng)用前景廣闊，對(duì)電力系統(tǒng)具有深遠(yuǎn)影響。

一、分布式發(fā)電的概念和優(yōu)勢(shì)

（一）概念

分布式發(fā)電，顧名思義，發(fā)電裝置不是集中于一個(gè)地方，而是分散放置在不同的發(fā)電站內(nèi)。根據(jù)供電區(qū)域劃分，將發(fā)電裝置安裝在區(qū)域內(nèi)電力負(fù)荷或者配電網(wǎng)絡(luò)四周[1]。相比于傳統(tǒng)集散式發(fā)電，分布式發(fā)電所使用到的發(fā)電裝置沒有安裝在發(fā)電站的中心區(qū)域，而是設(shè)置電源在各個(gè)供電區(qū)域中，按照需求通過配電網(wǎng)輸送電力。分布式發(fā)電技術(shù)產(chǎn)生的原則是人們的實(shí)際電力需求，其大大提升發(fā)電的靈活性，改善集散式發(fā)電的諸多不足之處，為人們生產(chǎn)生活提供更為優(yōu)質(zhì)的發(fā)電服務(wù)。

（二）優(yōu)勢(shì)

分布式發(fā)電不僅具備較高的靈活性，可以根據(jù)用戶需求靈活發(fā)電，還擁有較強(qiáng)的穩(wěn)定性，避免電網(wǎng)故障引發(fā)一系列的問題。同時(shí)，分布式發(fā)電有著較強(qiáng)的安全性，其設(shè)置有多重?cái)嚯姳Ｗo(hù)裝置，保證發(fā)電過程的安全。且發(fā)電效率高，由于分布式發(fā)電在配電網(wǎng)附近安裝電源，而配電網(wǎng)在各個(gè)區(qū)域中較為靠近生活區(qū)，進(jìn)而發(fā)電效率高。發(fā)電距離近也有效減少運(yùn)輸過程中的能量損耗，進(jìn)而具有一定的經(jīng)濟(jì)適用性。此外，分布式發(fā)電具有環(huán)保特點(diǎn)，其應(yīng)用到風(fēng)能、太陽能等可再生清潔能源進(jìn)行發(fā)電，不僅減少一次性能源的消耗，而且實(shí)現(xiàn)環(huán)境和生態(tài)保護(hù)。在電能輸送時(shí)，運(yùn)用低壓輸電線路運(yùn)輸，從而有效避免電磁污染，減少對(duì)沿線環(huán)境的破壞，提升生態(tài)效益[2]。再加上分布式發(fā)電不需要格外建設(shè)發(fā)電站，在各個(gè)區(qū)域占用的空間較少，進(jìn)而大大節(jié)約電力企業(yè)的投資成本，有效提升電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

二、分布式發(fā)電對(duì)電力系統(tǒng)的影響

（一）對(duì)網(wǎng)架電壓的影響

分布式電源接入配電網(wǎng)后，改變電力方向和大小，使電力系統(tǒng)功能發(fā)生根本改變。尤其是網(wǎng)架電壓方面。傳統(tǒng)網(wǎng)架電壓一般通過人為操作控制電壓穩(wěn)定性，但操作較為簡(jiǎn)單和快速。而分布式電源接入后，對(duì)網(wǎng)架電壓的可操作空間減少，進(jìn)而影響穩(wěn)定性，使得整個(gè)電壓產(chǎn)生一定程度的波動(dòng)。具體來說，第一，對(duì)網(wǎng)架電壓的接入回路產(chǎn)生影響。這種影響隨著分布式發(fā)電設(shè)備接入數(shù)量的增加而加大。第二，對(duì)關(guān)聯(lián)節(jié)點(diǎn)所有用戶產(chǎn)生影響。傳統(tǒng)網(wǎng)架電壓中一個(gè)關(guān)聯(lián)節(jié)點(diǎn)所包含的范圍極大，所以產(chǎn)生的影響也較大。應(yīng)對(duì)措施為將線路頭部電壓抬升，通過法拉第效應(yīng)，增強(qiáng)發(fā)電穩(wěn)定性，降低影響。除了分布式發(fā)電設(shè)備數(shù)量和容量會(huì)對(duì)網(wǎng)架電壓產(chǎn)生影響外，分布區(qū)域也會(huì)影響用電穩(wěn)定性和安全性。如分布式電源不在區(qū)域配電網(wǎng)內(nèi)時(shí)，則需要通過電力系統(tǒng)進(jìn)行電力調(diào)整，保證區(qū)域供電。

（二）對(duì)繼電保護(hù)的影響

配電系統(tǒng)發(fā)生短路，其短路電流一般從電源單向流向故障區(qū)域。現(xiàn)階段我國(guó)配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為放射狀，從核心區(qū)域放射分布，可以充分保證電力運(yùn)行過程中的安全和穩(wěn)定。當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，電流保護(hù)器對(duì)故障線路進(jìn)行保護(hù)，防止影響其他線路。分布式發(fā)電裝置分布于各個(gè)區(qū)域配電網(wǎng)中，覆蓋全班范圍，使用戶和配電網(wǎng)線路形成網(wǎng)狀分布結(jié)構(gòu)。由此可知，分布式發(fā)電會(huì)對(duì)繼電保護(hù)造成影響。分布式發(fā)電裝置接入配電網(wǎng)中發(fā)生故障時(shí)，流過的繼電器的電流會(huì)減小。同時(shí)，對(duì)故障饋線產(chǎn)生影響，引發(fā)跳閘。并對(duì)故障控制水平的高低造成影響。要想加強(qiáng)分布式發(fā)電故障控制，必須進(jìn)一步升級(jí)和優(yōu)化斷路器保護(hù)裝置。

（三）對(duì)電能質(zhì)量的影響

分布式發(fā)電接入后，會(huì)在一定程度上改變電力線路中的輻射結(jié)構(gòu)，從原來的單向能源形式變?yōu)槎囗?xiàng)電源形式。同時(shí)，電流形態(tài)發(fā)生改變，電網(wǎng)中產(chǎn)生另一種電壓。不同的分布式發(fā)電設(shè)備帶來的變化不同，具有不穩(wěn)定性。如果要保證電壓穩(wěn)定性，需針對(duì)性設(shè)置電壓調(diào)節(jié)元，加強(qiáng)發(fā)電性能，解決電路不穩(wěn)定問題。同時(shí)，分布式發(fā)電技術(shù)對(duì)電能質(zhì)量有很大的影響，包括供電、用電以及電流等方面。主要產(chǎn)生的影響為電壓波動(dòng)和諧波擾動(dòng)。

分布式發(fā)電運(yùn)行時(shí)，由于產(chǎn)生新電壓，進(jìn)而給線路造成更大的負(fù)擔(dān)，從而影響電壓波動(dòng)。再加上分布式發(fā)電改變電能輸送過程，使得輸送環(huán)節(jié)中電壓控制設(shè)備無法充分發(fā)揮作用。另外，諧波污染也比較嚴(yán)重。由于分布式發(fā)電需要很多發(fā)電裝置的支持，其中逆變電路技術(shù)和整流電路技術(shù)尤其如此，運(yùn)用到大量的變壓器、調(diào)節(jié)器等機(jī)電裝置。這些發(fā)電設(shè)備產(chǎn)生較大的諧波能量，給電路運(yùn)行造成影響。一般轉(zhuǎn)換器數(shù)量越多，規(guī)格越大，產(chǎn)生的諧波能量也就更大，影響電能質(zhì)量。此外，分布式發(fā)電會(huì)引起電壓閃變，主要因?yàn)榉植际絾卧趩?dòng)時(shí)出現(xiàn)突變、分布式單元輸出，當(dāng)分布式單元和系統(tǒng)電壓反饋控制裝置產(chǎn)生互相作用力時(shí)，就會(huì)引發(fā)很多不良反應(yīng)，進(jìn)而對(duì)電能質(zhì)量造成損壞[3]。

三、結(jié)束語

綜上所述，分布式發(fā)電具有諸多優(yōu)點(diǎn)，不需要建設(shè)發(fā)電站，投資成本低;電力輸送過程中電能損耗小;可以使用風(fēng)能、太陽能發(fā)電，對(duì)環(huán)境污染小等等。這些優(yōu)點(diǎn)大大提升分布式發(fā)電的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，未來應(yīng)用前景廣闊。通過深入研究分布式發(fā)電對(duì)當(dāng)前電力系統(tǒng)的影響，找到針對(duì)性解決辦法，實(shí)現(xiàn)分布式發(fā)電和電力系統(tǒng)的結(jié)合，促進(jìn)電力系統(tǒng)升級(jí)和優(yōu)化，為社會(huì)生產(chǎn)提供更為穩(wěn)定、高效和可靠的供電服務(wù)。

參考文獻(xiàn)

[1]沈越， 盧金龍， 朱曉艷，等. 分布式發(fā)電及其對(duì)電力系統(tǒng)的影響[J]. 電力系統(tǒng)裝備， 2021（15）：2.

[2]俞建平， 宋蘇川， 余新. 分布式發(fā)電及其對(duì)電力系統(tǒng)影響的分析[J]. 電力系統(tǒng)裝備， 2020.

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