文獻(xiàn)綜述 分布式能源供電系統(tǒng)與電力系統(tǒng)并網(wǎng)的相關(guān)研究分析 電氣工程專業(yè)

1、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【摘要】能源問題日益影響到我國(guó)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)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(guó)家重視。分布式發(fā)電技術(shù)能夠滿足我國(guó)未來發(fā)展規(guī)劃與戰(zhàn)略中的節(jié)能減排的目的，同時(shí)能夠促進(jìn)可再生能源再開發(fā)，因此國(guó)家對(duì)于這項(xiàng)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(duì)其與電力系統(tǒng)并網(wǎng)產(chǎn)生的意義，反映出供電的穩(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(qiáng)兼容性等特點(diǎn)，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(duì)電能質(zhì)量、系統(tǒng)故障以及潮流計(jì)算等帶來的影響的同時(shí)，也提供了一些

2、解決對(duì)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Abstract：The energy problem is increasingly affecting the further development of our country economy. With the development of energy shortage in recent years, new energy development and other issues have been attached more and more attention. Distributed generation te

3、chnology can meet the goal of energy saving and emission reduction in Chinas future development planning and strategy, and can promote renewable energy development, so the country has maintained enough attention to this technology. This paper discusses the significance of the distributed energy supp

4、ly system, which reflects the stability of power system, the stability of the power system, the environmental protection, etc., on the basis of reducing pollution and reducing the cost. In this paper, we analyze the influence of the power supply system, the power quality, the system failure and the

5、power flow calculation.Keywords ：distributed energy; power supply system; power system integration; related research近年來，電力資源能源迅速興起，給能源界帶來了一場(chǎng)影響巨大的風(fēng)暴。電力資源是當(dāng)前及未來的一種重要資源，它在人類生產(chǎn)和生活的各個(gè)方面都發(fā)揮了重要的作用，極大的提高了人們的生活水平以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。1但是，大量使用電力資源帶來了嚴(yán)重的能源緊缺和環(huán)境污染問題，同時(shí)傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的缺點(diǎn)也導(dǎo)致電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性不高，安全性較差，并導(dǎo)致頻發(fā)電力事故。2從電力事故頻發(fā)也證明傳統(tǒng)大電網(wǎng)系

6、統(tǒng)的缺點(diǎn)，大電網(wǎng)局部事故容易擴(kuò)展，聯(lián)網(wǎng)和維護(hù)成本高，電力資源利用率低。我國(guó)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(xiàng)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而分布式能源供電系統(tǒng)具有靈活性高、兼容性強(qiáng)的特點(diǎn)，并且成本低廉，便于安裝和使用。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 電力資源是當(dāng)前及未來的一種重要資源。“電”對(duì)于人類的生產(chǎn)、生活而言，具有重要的意義。一方面，電力資源極大地提高了人們的生活水平以及國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，另一方面，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(jià)值。4不過，在重視對(duì)電力資源的開發(fā)與

7、使用的過程中，不能忽視一個(gè)嚴(yán)重的問題：大量使用電力資源容易帶來不可避免的能源緊缺以及環(huán)境污染等問題，同時(shí)傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的缺點(diǎn)也日益凸顯出來。過去的電力系統(tǒng)導(dǎo)致電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性不高、安全性較差，且一些電力事故頻頻發(fā)生。從電力事故頻發(fā)的各種事件也不難看出，我國(guó)過去傳統(tǒng)的“大電網(wǎng)”思維存在一定的缺點(diǎn)，大電網(wǎng)的局部事故容易擴(kuò)散，且其聯(lián)網(wǎng)、維護(hù)的成本高，同時(shí)電力資源的利用率卻不高。分布式能源供電系統(tǒng)則不同，一方面分布式能源供電方式具有靈活性高、兼容性強(qiáng)等特點(diǎn)，另一方面與傳統(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(fù)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

8、義分布式發(fā)電在經(jīng)濟(jì)、環(huán)保等方面具有不可替代的優(yōu)勢(shì)，不僅如此，分布式發(fā)電也能夠減小能源供電的風(fēng)險(xiǎn)性，提高能源使用的環(huán)保性，加強(qiáng)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(fù)荷的中心，同時(shí)能夠降低輸電網(wǎng)絡(luò)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(jìn)一步減少資本、供電成本的投入，降低國(guó)家集體供電的成本?；诖耍疚膹陌l(fā)展分布式發(fā)電方式的優(yōu)點(diǎn)著手進(jìn)行分析，隨后對(duì)分布式發(fā)電接入設(shè)備與電力系統(tǒng)存在的問題進(jìn)行簡(jiǎn)要說明，通過對(duì)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(jìn)一步豐富我國(guó)的能源與供電系統(tǒng)的改革方式。2.國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)

9、狀2.1國(guó)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(jí)的電源，其中主要包括發(fā)電設(shè)備、儲(chǔ)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(chǎng)產(chǎn)生的廢氣、廢熱和多余壓發(fā)電，這一點(diǎn)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(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。國(guó)外學(xué)者Alyde（1970）分布式能源可以將熱力、制冷、蓄能、燃?xì)?、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(jìn)的材料與技術(shù)、結(jié)合行業(yè)最新的制造技

10、術(shù)以及自動(dòng)控制系統(tǒng)等新工藝、新技術(shù)來進(jìn)行能源供電；其二，分布式能源供電系統(tǒng)是一種以自動(dòng)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(shí)產(chǎn)生的廢棄能源，在現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)可再生能源。國(guó)外學(xué)者柯特（2008）分布式能源供電系統(tǒng)與電力系統(tǒng)并網(wǎng)后，可顯著提高電力系統(tǒng)的可靠性。即使電網(wǎng)斷電，分布式能源供電系統(tǒng)可憑借自身新工藝和新技術(shù)繼續(xù)保持供電，從而確保連續(xù)供電。5LaferHWelse認(rèn)為和傳統(tǒng)電力系統(tǒng)能源供應(yīng)相比，分布式能源供電系統(tǒng)采用多元化的能源利用類型和供應(yīng)渠道以及多樣化的發(fā)電能源供應(yīng)戰(zhàn)略，有效保證能源供應(yīng)的安全性，有效緩解傳統(tǒng)能源緊缺造成電力能源緊缺問題；最后，分布式

11、能源供電系統(tǒng)的規(guī)模小且分散，發(fā)生意外事故或電力災(zāi)害的可能性更小，比傳統(tǒng)供電系統(tǒng)的安全性更高，供電也更加穩(wěn)定。2.2國(guó)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(huì)影響配電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和短路電流，并導(dǎo)致數(shù)據(jù)發(fā)生變化，最終引起設(shè)備出現(xiàn)運(yùn)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(huì)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)產(chǎn)對(duì)發(fā)電機(jī)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）6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(jí)的電源，主要包括發(fā)電設(shè)備和儲(chǔ)能裝置，

12、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(jìn)的材料技術(shù)、制造技術(shù)以及自動(dòng)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(guó)內(nèi)還有一些學(xué)者認(rèn)為分布式能源供電系統(tǒng)可以高效的利用發(fā)電時(shí)產(chǎn)生的廢棄能源，例如利用現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生的廢氣、廢熱和多余壓發(fā)電，在現(xiàn)場(chǎng)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(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。譚朝華（2014）7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(shí)使用其他的中央能源系統(tǒng)作為輔助供應(yīng)

13、，最終達(dá)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(zāi)中的作用與思考中直出在進(jìn)行能源供電的同時(shí)還需要注重對(duì)環(huán)境的保護(hù)，將環(huán)境污染物分散，使其變得資源化，為實(shí)現(xiàn)污染物排放適度的目標(biāo)而努力。8分布能源也可為需要持續(xù)用電的用戶充當(dāng)備用電源的角色，當(dāng)電價(jià)出現(xiàn)峰谷時(shí)可以降低用電費(fèi)用的成本，保障電力的持續(xù)供應(yīng)。3.結(jié)語我國(guó)目前的用電形式十分嚴(yán)峻和緊張，分布式能源的出現(xiàn)有效的緩解了我國(guó)的用電壓力，十分符合我國(guó)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。從我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢(shì)以及我國(guó)能源局勢(shì)來看，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(shì)。雖然，分布式能源供電系統(tǒng)的并入對(duì)電力系統(tǒng)的電量質(zhì)量、系統(tǒng)故障、潮流計(jì)算以及其它方面產(chǎn)生一定的影響，但是依舊不能阻擋歷史的車輪，分布式能源供電與電力系統(tǒng)的并網(wǎng)運(yùn)行將越來越普遍?？偠灾?，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(duì)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(jìn)行有所改善，推動(dòng)我國(guó)電力事業(yè)的發(fā)展?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】1譚朝華.分布式能源接入電力系統(tǒng)的影響J.中國(guó)高新技術(shù)企業(yè),2014,(17) 2張巖波.分布式能源接入對(duì)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