对新能源发电与分布式发电对电力系统的影响探讨

1、.对新能源发电与分布式发电对电力系统的影响探讨摘要：在能源危机日益严重的今天，人们迫切需要找到新的方法来进行发电，在相关的研究人员的努力下，分布式发电同新能源发电应运而生。文章对新能源发电和分布式发电作一简单的介绍，并针对二者对电力系统的影响作一分析。关键词：新能源发电；分布式发电；电力系统利用新能源进行发电解决了传统发电过程中对环境的污染问题，并且减少了不可再生的化石燃料的使用，取而代之的是可再生的清洁的新能源，比如风能、太阳能等。但是在利用新能源进行发电的过程中，多个小型的发电站所产生的电流对电力系统会不可避免的产生一定的影响。1.新能源发电1.1新能源发电技术概述新能源顾名思义是指区别于

2、传统能源的新开发出来的能源，当前新能源技术比较成熟的有太阳能、风能、燃料电池和沼气等，近年来又将此范畴扩大到海洋潮汐、地热等能源。这些能源都具有无污染、能源密度分布比较低、分布范围比较广、可再生、能源的分布随地域差别比较大的特点。针对新能源的这些特点，开发出一系列的先进技术对新能源加以利用对解决当前世界范围内的能源危机起着巨大的推动作用。而利用新能源进行发电无疑是解决能源危机的一种十分方便快捷的方法。1.2新能源发电对电力系统的影响由于我国的石油资源比较少，所以我国对新能源的开发十分的重视。近期国家发展改革委员会制定并加以对社会公布的可再生能源中长期发展规划中明确指出：我国水电装机的容量要在2

3、020年之前达到3亿千瓦，其中小型水电占据整个计划的25%，即7500万千瓦，生物质能发电装机占据整个计划的10%即3000万千瓦。风力发电装机占据10%，3000万千瓦。太阳能发电为180万千瓦。从这些统计数据可以看出，新能源所占据的比例比较大，在可预见的将来，随着新能源所发的电量增大，其对电力系统的影响也将会成为一个不容忽视的问题。在大力发展新能源的基础上尽力减小新能源对电力系统的影响是一个十分值得探讨的问题。在新能源发电的电力并入国家电网的过程中会对电力系统造成一定的冲击，这是因为由于部分地区的新能源发电机组容量有限，只能采用异步发电机，这种发电机因为缺少相对独立的励磁装置，所以在发电机

4、所发出的电能并入电网之前发电机自身是没有电压的。在发电机并网前后其电压电流必然会出现一定范围内的波动。根据相关的数据资料记载，在并网时会出现大概比额定电流大5-6倍的并网冲击电流。在并网过程中，特别是对于容量较小的电网而言，数量比较大的异步发电机同时并入电网的瞬时会将电网电压大幅拉低，瞬间降低的电压会对在同一电网上运行的其它电气设备造成一定的影响，达到一定程度之后就会威胁到整个电网的运行安全和稳定。在新能源发电的电力并网过程中，除了上文所介绍的对电力系统造成冲击以外，新能源电力并网还会对电力系统的稳定性造成一定的影响。当风力发电的电能并入大型电网的过程中，由于大型电网所配备的备用电容和调节电力

5、的设备比较充足，因而风电并网不会对电网造成太大的影响。但是风电所并入的电网并不都是具有相当调节能力的大型电网，当风电将要并入小型电网的时候，并网所造成的频率改变和对电网的稳定性造成的影响不容忽视。同上文所介绍的情况一样，当多台大型风力发电机将其所发的电量同时并入电网中的时候，会造成电网电压的瞬间降低。风力发电过程中，风速是不稳定的，当风速超过切出值的时候，风力发电机就会从额定出力状态自动退出并网状态。由于风电的并入而造成的电网电压的下降无疑会对电网运行的稳定性带来一定的威胁。2.分布式发电2.1分布式发电概述分布式发电又叫非集中式发电、嵌入式发电等，这是由于分布式发电的称谓还没有固定的原因。分

6、布式发电的电源安装位置一般在配电网或者用户处。这种发电方式具有经济、方便、快捷、高效的特点。分布式发电可以用来满足一些具有特别需求的用户并且支持现在运行的电网的配电需求。分布式发电的电源装机容量同传统的发电机组相比比较小，一般来说分布式发电电源装机容量大约在几千瓦至几十兆瓦之间，其数值的不同是由分布式发电不同的电源类型、不同的电力系统和当地发电政策的不同来决定的。分布式发电还可以根据其采用的一次能源的不同分为可再生能源和不可再生能源。2.2分布式发电的优势分布式发电技术在我国运用的比较成熟，总体来说分布式发电的优势主要表现在以下几个方面。（1）经济性人们可以根据具体情况和实际需要将分布式发电的

7、位置设置在负荷中心附近或者贴近用户的位置。同以往的传统电力传输来说大大的降低了电力运输过程中的电力损耗。除此之外，分布式发电还具有占地面积小，和发电设备体积小的特点。这就大大的降低了分布式发电设备的投资费用。（2）环保性和可靠性分布式发电使用的是清洁能源，不会或者对环境的影响比较小，当分布式发电设备所提供的电力并网之后，工作人员选用比较合理的运行方式将可以提高配电网运行的可靠性。当大型电网突然出现不可预测的大面积停电事故的时候，经过特殊技术处理之后的分布式发电设备依然可以保证正常运行，为用户提供充足的电能。2.3分布式发电对电力系统的影响当大型电网接入分布式电源的时候，电力网络就由原先的放射状

8、的网络变为一个连接到千家万户的用户和众多电源的网络。对于传统的配电网络来说，其功率常常由配电变压器流向用户。笔者用一个例子来说明，比如现在有一条10 km长的馈线上的均匀10MW负荷供电，功率将从变电站逐渐下降直到末端,如图所示: 与变电站的距离/km分布式发电对电力系统电压的影响主要表现在：（1）分布式发电接入电网中会对电网的电压产生一定的影响，主要表现在对接入电网时的瞬时电源降低的影响，其对电压降低的程度大小是由分布式发电接入电网的位置及电源的容量大小所综合决定的。（2）当具有相同渗透率的分布式电源在同一个节点上相连接的时候，其对电压的支持效果没有分布在多个节点上的好。分布式电网对电能的质

9、量也有一定的影响，随着电力电子技术的迅猛发展，分布式发电技术也借助电力电子技术的潮流水涨船高式的发展。分布式发电需要数量众多的电力电子转换器参与其中，电力电子转换器不可避免的将大量的非线性负载引入其中，这将会对电网的电流造成影响，进而造成电网的谐波受到污染。总的来说，分布式发电对电网造成的影响主要表现在两个方面：（1）电网电压的瞬时变动。（2）将大量的谐波引入到电网中。3.结束语文章对新能源发电和分布式发电都作了简单的介绍，并对二者对电力系统的影响作了一些探讨。当然，新能源发电和分布式发电对电力系统的影响是多方面的，文章仅仅对其中的几个比较大的方面进行了介绍，希望对电力方面的同事有所启发。参考文献:1 丁明杰，魏帅锋，王立敏.分布式发电技术对电力系统的影响J.电力自动化设备，2013，24(7):131-136. 2 胡学浩，张存浩，吴雯雯.分布式发电(电源)技术及其并网问题J.电工技术杂志 ,2012(10):100- 105. 3 梁才浩，段献忠，王胜文.分布式发电及其对电力系统的影响J.电力系统自动化,2011,25 (12):53-56. 4 朱永强，曹文婷，李学东.新能源与分布式发电技术的发展及其对电力系统所产生的巨大影响J.北京大学科技学报 ,201