分布式發電及其對電力系統分析的影響

曾紹瓊

摘要：由于采取分布形式的發電技術不僅能節約電力建設工作的開銷，同時能令電力結構整體的機能以及運轉效率增長，為令電力行業的從業者能增進對分布形式發電技術的掌握，作者在回顧反思的前提下，探索在目前集中結構的供電結構中，分布形式的發電技術具備哪幾點優勢，同時選取輸電系統之中具備代表性的集中分布發電裝置，針對分布發電在運轉時為整個電力傳運轉結構造帶來的關鍵影響。

關鍵詞：電力系統分析；分布式發電；優勢；影響

1.前言

國內電力結構當下處在革新階段，而分布形式的發電技術不但能對電力結構的革新進行推進，同時對用電的群眾來說，分布式為大眾帶來了新的用電選擇。同時，因為分布形式的發電設施在裝置時不需耗費過長的周期，不會給正在運轉的原有發電系統帶來干擾，同時發電裝置與現有大規模的電站相比不必耗費太多的資本，為了探索分布形式的發電裝置在當前電力運轉結構系統之中的分析作用，文章針對電站中具有代表性的分布形式發電裝置進行特征分析，在此前提下探析這種發電裝置影響電站系統分析環節的情況。

2.電力系統內部裝設分布發電裝置的優勢

（1）安全及穩定水平提升：對于分布形式的發電結構來說，其中每個電站都處在各自獨立的狀態，采取分布發電不僅能給用電者更多的自主操控權利，同時也能防范大面積的停電狀況，所以對供應以及消費電能的雙方而言，這種機發電方式都更加可靠[1]。分布形式的發電裝置在運轉階段非常平穩，假如城市偶然間出現災害，這種發電裝置仍能保持電能傳輸的進行。比如廣東某鎮在夏天出現了連續雷雨天氣，因雷擊影響突然有六條400千伏輸電電纜賞識供電能力，在隨后的五分鐘里，負荷區方面得到了從燃氣輪機設施方面傳送的1GW電容量，因此遏制了電壓失衡情況。（2）運轉期間引起少量電損：分布形式的發電設施在對目標用電處進行輸電時產生的電損非常少，所以不必額外建立附加的電站，所以不需要單位額外投入配電開銷，并且在涉及分布發電裝置的施工開銷也比較少。（3）分布形式的發電結構能夠達到某些特別場所的用電要求，例如醫療單位等。（4）分布式能夠對電能傳輸峰谷進行協調。

3.電站中典型分布形式供電裝置的特征

3.1分布式的燃料電池裝置

這種裝置一般在維持穩定溫度的基礎上可以把燃料所具有的效能發揮出來，在運行時氧化劑也會同步發揮效用，并將燃料轉變成電力。所以使用燃料電池并不需要令其燃燒，通常是經由點化技術的轉化規律，把儲備的燃料能量變更為電力。這種電能裝置可依照電解質本身存在的特性進行區分，其中PAC電池、PAM、PAFC、MCFC等都屬于常見的同類電池[2]。而PAFC屬于最適合應用在商業營銷上的一種燃料電池裝置，新開發的MCFC電池屬于最適宜發電系統使用的電池。

這種通過燃料成分生產電能的電池裝置在應用時能達到極高的發電效能，同時及時電荷出現波動，電池裝置也不會遭到干擾；同時，電池裝置非常清潔，不易為電站帶來污染，運轉時很少出現噪音；此外，裝置這種電池不需經過漫長的周期，也不需尋找特定的裝設地點，不必同時建立專門的配電線路。

3.2分布形式的光伏電池

部分電站目前已對光伏電池裝置進行了引入，其中通過太陽能進行發電的特殊電池裝置內部裝置著半導體元件，能夠不斷通過消耗光能產生電能。在日間進行發電生產出現的剩余電量回送到電力結構，在夜里再把剩余的電能從電力結構中提取出來。通過光能電池裝置進行發電生產不必耗費燃料，同時這種電池能夠在各種場地應用，不會受到環境的局限，此外光能電池比常規電池裝置更為清潔，在進行維護方面比較簡易。但受科技局限，現在的光能電池還不能大量進行電能轉化。此外，光能電池裝置容易受光照程度的干擾，如果光照比較理想，就能輸出額度較高的電能，假如光照比較弱，得到的電能額度會比較低，并且當下的技術無法任意對光能進行操控和調度，所以還無法大規模應用光能電池。

3.3分散形式的風力發電

這種發電形式可以將氣流轉變成可控的電能，同樣屬于清潔的可靠能源，但是這種依靠風能實現發電生產的裝置與依賴光實現發電的墊置裝置一樣，都受自然能源的制約，具體功率受風力大小限制。風能發電能夠通過同步形式的電機涉惡必以及傳感電機實現。因為風能發電所產生的功率具有不可防范的輕微失衡情況，所以在一定范圍內，風能發電能夠達到存儲電能的效果。通常，風能發電設備所傳輸的電流在通過調整之后能夠存入電池裝置中再借助逆變裝置傳到電網之中。

3.4小型燃氣輪機裝置

這種裝置在發電時，一般功率不會超過10KW，需要依靠甲烷或者汽油之類的燃料才可以運轉并生成電能。在以最高的荷載開展發電生產時，能夠得到30%左右的效率，在生產電能的同時能夠同步生產熱能，并且能得到75%左右的效率。小型的汽輪機設備不但不需占據廠房過多的空間，且容易移動、效能很高，不會造成過高的污染，在操作上較為簡易。此類分布形式的發電裝置在特點上與過去集中形式的電能生產機組接近，能夠以統一操作實施調度，可是如果要同步對電能以及熱能進行生產，設備對于熱量條件有較高需要。

4.在電力系統內投入分布電源裝置帶來的影響

在把分布形式的電源裝置連入系統內部之后，電能的傳輸網絡會從原本的放射形式轉化為全面覆蓋電源裝置以及電能使用段的廣闊網絡。在常規的配電結構內部，電力傳遞的功率會從變壓裝置斷傳送到使用端。比如，以平均的速率通過10千米的電線傳送10MW的電能，傳輸時功率額度會自電站開始遞減并醫治減少到最末。

假如此時對饋線之中的平均分界點進行確定，并在該處裝置上分布形式的發電裝置系統（8MW），電能就會自設備往電站所在處傳遞，情況如圖1。

在加裝了分布發電裝置以后，饋線中增加了0點，此種情況會給電路的運作以及實際維護操作帶來困難。所以在把分布電源裝置到饋線之中時，需對電源裝置進行篩選，選取一個功率比較核實的電源，防范電流發生逆流通過變壓裝置。通常需要達到Pij≥0的條件[3]。同時，在將分布形式的電源裝置連入電能系統之后，除了需要對重載進行分析，還需考慮電源裝置本身能夠達到的最高功效問題，因此應該控制壓力調整環節。所以，需要強化電源裝置所具有的功率自控能力，同時可加載上調適功率的設備。

5.結束語

總之，當下分布形式的電能生產科技得到了大規模的使用，同時國內的電能網絡正趨向全面實現分布發電的形勢，所以電能單位需深層探索分布形式的發電裝置，歸納典型分布裝置在原理以及運作上呈現的特點，以便更全面地對分布發電裝置進行應用。上文在對典型分布發電裝置進行特征介紹的同時，還探索了此類裝置在電能系統分析方面帶來的影響。借此，增進電力人員對分布式電能科技的認知，了解電力系統內部裝設分布發電裝置的優勢以及在電力系統內投入分布電源裝置帶來的影響。

參考文獻：

[1]劉芙蓉，康勇，段善旭，唐愛紅.電壓正反饋式孤島檢測方法的邊界條件及改進算法[J].電工技術學報.2012，12（03）：121-124.