分布式电源在电网中的应用及优缺点分析赵建军

分布式电源在电网中的应用及优缺点分析赵建军

(内蒙古电力(集团)有限责任公司乌海电业局016000)

摘要:随着社会逐渐趋向于可持续发展,分布式电源此种具有清洁及高效性的新能源已然受到了国际电力市场的高度关注。本文就基于以上因素,对分布式电源在电网中的应用及优缺点进行分析,旨在从根本上提升分布式电源运行阶段的效率及质量,使其能够充分发挥出自身的积极作用,以期为相关工作人员提供帮助。

关键词:分布式电源;应用;优缺点

前言

近些年来,在社会主义市场经济及科技水平已然实现稳定发展的当前背景下,建立分布式电源网络也成为了能够进一步巩固及夯实电力事业在社会总体经济中所占据重要地位的关键所在,但与此同时,由于分布式电源的加入,使得电力事业在自身经济模式及管理机制上也面临重大改革,因此对分布式电源在电网中应用的优缺点进行分析是当前供电企业的必然选择之一。

1.分布式电源的相关概述

1.1分布式电源的概念

从广泛意义上来讲,分布式电源主要就是指小型模块式电源装置,且其主要是由电力部门及特定用电用户所有,以此满足调峰及偏远地区生产及建设的电力需求。因此从一定角度上来说,分布式电源其实技术一种不依托于输电总体系统的独立式电源,并且其结构中具有一套完善的发电及蓄能装置[1]。同时,分布式电源系统主要涉及到以下内容:第一,对废旧电能的循环及二次利用;第二,施工场地及厂商中独立的可再生能源;第三,收集生产过程中的剩余热能进行循环式发电。

1.2分布式电源的特征

分布式电源较之传统电源而言具有本质上的区别,其主要基于先进自控系统、材料及生产工艺等关键因素,是一种低排放性、操作便捷且生产效率高的新型能源。具体而言,分布式电源主要具有以下特征:第一,能够极大程度的利用电热能资源;第二,能够在生产及建设期间形成可再生能源系统;第三,通过对建设生产过程中各能源的收集及利用形成独立的能源循环系统。

1.3分布式电源的价值体现

分布式带能源可利用天然气或沼气等清洁能源、风能及太阳能等可再能源进行发电,因此其自身价值主要体现在以下几个方面:第一,经济效益。利用分布式电源装置进行发电能够实现对废弃及可再生能源的高效利用,不仅从根本上降低了电网运行过程中电力损耗,更能够切实提升供电企业及当地市场经济的发展进程,使其获得更多的经济效益[2];第二,社会效益。随着社会发展脚步的逐渐加快,生态环境保护及各领域发展之间的矛盾也在日趋增大之中,而利用分布式电源系统新型的供电系统能够有效降低电网运行期间对各类资源的浪费,切实推进了社会的可持续发展进程。

1.4分布式电源的种类

分布电源在运行期间主要采取辅助集中供电的运行体系,且其主要针对偏远地区用电用户的用电需求[3]。就目前来看,分布式电源主要具有以下类型:第一,小型水利发电,其主要具有运维简便但自我调节能力较为薄弱等的特征;第二,风能发电,将风能转化为机械能在转化为电能,其具有经济效益高,占地面积小等优势,但风力发电较之其他电源系统而言所产生电源功率较小。第三,太阳能发电,即将热能转化为电能的手段,并且其功率大小安全取决于天气因素。

2.分布式电源在电网中应用的优点分析

2.1改善偏远地区用电问题

由于我国占地面积较广,因此偏远地区用居民生活基本保障,特别是用电需求一直以来就是国家及与有关部门关注的重点,但由于此类地区地质条件复杂且交通极为不便,因此建设传统集中式供电网络不仅耗费资金过大,而且施工难度及风险性较高,故建设分布式电源就以成为满足偏远地区用电需求的重要手段之一,不仅如此,由于此类地区水、风等可再生能源较为丰富,为分布式电源的高效运行提供了中坚的保障。

2.2提升电网运行的安全性

现阶段部分用电用户及企业对电网运行平稳性的需求正在逐步提升当中,因此将分布式电源作为其生产过程中电源补给也能够极大程度上的降低因意外停电对其生产及建设造成的经济损失。

2.3降低电网运行的能源消耗

电网系统运行的过程中往往会因多种影响造成其电能的不正常损耗,使供电企业在生产过程中面临着中重大的风险[4]。而分布式电源自身所具有的电压较低,电源容量配置合理等优势,能够有效降低电网系统运输过程中的电能损耗。

3.分布式电源在电网中应用的缺点分析

3.1对电网系统运行造成不利影响

在将分布式电源应用在电网系统中时,也会对其正常运行造成一定的风险性,降低了电网系统的负荷量,且此种独立式的电源系统更使电网结构、电压质量等可控制性降低,大大提升了电网系统短路等故障发生的机率,同时在阶段性的电网规划中,也会出现工作人员考虑不周造成分布式电源运行风险性提升的问题。

3.2对电网系统管理造成不利影响

3.2.1影响电压质量

分布式电源在电网系统应用过程中会对电网产生一定程度的干扰,并严重影响到电网系统自身电源质量,同样此种影响也会体现在以下两个方面:第一,谐波污染,分布式电源运行期间会产生一定的谐波,而此种谐波会对电网的正常运行造成极大干扰;第二,电压不稳定,当分布式电源接入原有电网系统中时,电源自身输出功率会突然改变,使电网系统反馈电压出现闪烁的问题。

3.2.2影响电压稳定性

虽然分布式电源能够一定程度的减少电网系统运行稳定性,但由于原有电网系统在正常运行期间电压会沿着潮流方向逐渐递减,在应用分布式电源时电网的馈线输出能量较小,使得其负荷连接点电压增强,严重影响到了电压自身的稳定性;同时在原有电网运行期间,电压的波动主要随着沿着终端方向,而接入分布式电源会使其电压波动加快。

3.2.3影响继电保护装置的正常运行

电网系统继电保护装置主要起到维持电网正常运行,及时发现电网故障并有效采取熔断等保护措施,以防电网故障造成重大电力事故的产生,并且继电保护装置自身所具有的电流单项流通性也使其短路电流的单向性变成了固有特征[5]。而将分布式电源应用在电网系统的运行过程会造成继电保护装置自身短路电流方向发生转变,不仅使继电保护装置无法发挥出其自身积极的作用,还是对其自身运行的平稳性及可靠性提出了更高的要求。

3.2.4影响电力损耗情况

分布式电源能够有效的收集废弃能源,并将其应用在电源供应的循序系统中,但由于分布式电源的加入,也会使原有电网系统电流流向发生改变,并依照电网系统节点负荷量及分布式电源自身运行功率的高低,其自身对电网系统电力损耗的影响程度具有一定差异性,这同样也是相关工作人员在对分布式电源运营规划时所必须重视的问题。

总结:总而言之,通过对分布式电源在电网中的应用及优缺点进行分析,我们不难发现,随着社会的不断发展,分布式电源技术正处于不断实现自身完善及优化的阶段当中,因此为促使分布式电源能够与电网系统的高度协作,从根本上提升电网系统运行期间的高效性及可靠性,现阶段的相关工作人员也应结合电网实际运行情况,并对分布式电源的优缺点进行细致的分析,构建起一系列更为完善且系统的分布式电源管理机制,以拓展电力系统广度为重要发展战略,为地区间用电用户带来最优的用电体验。

参考文献:

[1]雷珽.分布式电源的并网策略与协调控制[D].上海交通大学,2011.

[2]尹雁和.基于多Agent的含分布式电源的配网保护研究[D].广东工业大学,2011.

[3]钱利宏.含分布式电源主动配电网的保护策略研究[D].北京交通大学,2015.

[4]李晓亮.微电网中基于分布式电源改善电能质量的研究[D].北京交通大学,2014.

[5]潘登.分布式电源接入配电网能效测评与仿真研究[D].北京交通大学,2014.

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