浅谈分布式电源技术应用

【摘要】近年来，世界各国对于风能、地热能、太阳能等可再生绿色资源的开发越来越重视，尤其是环保型发电机新技术已经进入了实际的应用阶段，比如，风力发电、太阳能发电、燃料发电等都已经在很多国家投入了使用，本文笔者着重分析了分布式电源技术的现状和对电力系统的影响，以便广大同行参考借鉴。

【关键词】分布式电源；电源技术；应用

一、分布式电源简介

1分布式电源定义

分布式电源（Distributed Generation）简称DG，是在用户的附近以分散式、小规模的形式布置发电系统，使其独立地输出电能。为了满足各个电力系统和电力用户的特定需求，电力部门、电力用户或第三方拥有这些电源。

分布式电源基本可以分为两类：①利用太阳能、风能、地热能等绿色可再生资源来发电；②以气体或者是液体形式为燃料的内燃机发电。分布式电源技术在应用的过程中十分环保。

2分布式电源的优点

我国目前电能生产、输送和分配的主要方式是集中发电、远距离输电和大电网互联。虽然这种电力系统的容量很大，但是却存在着一些弊端，主要是跟踪负荷变化不是很灵活，另外如果局部电网出现事故，很容易扩散，造成大面积的停电现象发生。

分布式电源技术与以上供电方式不同，它被直接安置在用户附近，可以与大电网相配合，提高供电性能的可靠性，在出现天气灾害或者电网出现严重故障时，分布式电源可以保证对主要用电单位（比如学校、医院、机场等地）的供电，在很大程度上减少了大面积停电带来的损失。同时，分布式电源还可以满足用户对于峰值负荷的需要，减少发电设施的投资，帮助实现削峰填谷等目标。

3对分布式电源技术研究的现状

很多发达国家已经开展了关于分布式电源相关工作的研究，其中比较成熟的为分布式电源技术的制造技术。此外，出于人们对环保的关心及地球能源资源的开发利用。分布式电源的运行（特别是并网运行）也是探索的热点。

分布式电源作为调峰电源以及提供其他辅助服务的重要手段，能够减少成本。提高经济上的竞争力。虽然分布式电源竞争力很强，但是也存在着很多技术方面的问题：①在配网中分布式电源所处的位置和安装的容量问题；②配电网的电压调节困难，影响配电网的电能质量，主要原因是由于分布式电源有时会引起系统运行问题。

在我国，对电源的研究大多集中在电源本身。比如如何构造高效率的风机，如何提高风机运行的稳定性，如何改进太阳能的利用方式等问题。而在分布式电源方面的研究相对比较少。目前，在对分布式电源与电力系统规划、运行关系的研究上基本都是从定性分析层面上进行的。然而出于我国电力发展的角度考虑，对分布式电源对电力系统运行的影响进行定量研究是非常必要的。

在国外，电网的发展相对比较完善，承受冲击的能力较强，并且在接入分布式电源后对主网的运行基本上没有影响。与国外相比，我国电网的网架结构非常脆弱，主网总会受到分布式电源的影响。因此，国外的分布式电源技术无法直接在我国进行应用，还有待于进行进一步的改善和研究。

二、分布式电源技术的应用探讨

1分布式电源技术的应用现状

在分布式电源的研究领域中，燃料电池的应用前景是最被看好的，目前为止，全世界已存在100多座的以磷酸燃料电池为主的发电厂，其中容量最大的为11MW。其次经常利用的就是风能发电，因为风能不仅环保，而且风能资源十分丰富。所以，作为世界上风力发电装机容量最大的美国，政府对于风能的研究和开发十分的重视。

我国现在在一些重要的用电单位已经建立了分布式的电源，这些电源与供电系统的网络并网。但是，在我国，分布式电源技术发展的相对比较缓慢。而且一些相关的政策也不完善，因此。由于缺乏技术上的标准，所以一些投资商也放弃了投资的意向，在很大程度上限制了我国分布式电源技术的应用。

2分布式电源技术对电力系统的影响

分布式电源技术对电力系统的影响主要有以下四个方面：

（1）由于在配电网的潮流计算方法中没有考虑电源的种类，所以在配电网的潮流计算中难题随着各种不同形式的并网运行而变大。对网损和电压的分布产生影响。

（2）对供电的电压产生影响。供电电压作为供电质量的重要指标，需要供电部门保证其在规定的范围内。一般用户的供电电压直接受接入分布式电源后的输配电网络影响。电压的稳定性涉及到整个系统的稳定性，一般都是从某一个负荷点的电压质量恶化开始，波及扩散到整个系统。因此，在一些国家和地区，对管控分布式的发电机组与电网连接点的电压进行了明确的规定，避免影响整个系统的稳定性。

（3）对电压闪动以及电压波动产生的影响。由于分布式电源的机组容量越小惯性也越小，所以容易受到负荷变化的影响。如果机组控制系统出现调整不当或者是调整量与实际负荷的变化不匹配，则分布式电源的机组强制跟随负荷变化，会使发电机出口处电压的幅值在很长的一段时间内保持周期性的波动；

（4）由于分布式电源机组占整个系统的比例较小，所以电力系统的频率会对分布式电源机组造成直接的影响，但是电源机组的停启机对电源的频率所产生的影响比较小。因此。在分布式电源机组的并网运行下，需要保证发电机运行的频率和电网的频率保持一致。

3分布式电源技术的应用形式

在分布式电源的实际应用中。一般可以分为两种运行方式：①独立运行；②并网运行。在运行过程中，并网运行能够通过柴油发电机的并联以及添加储能设备，提高电能质量，但却增加了投资成本和运行费用，而独立运行却不能满足分布式电源的连续性和供电功率等方面的要求。现在一些地区比较成熟的做法是通过一定区域的分布式电源并联运行，组成形成规模的电网，通过这个电网向地区供电，实现并网运行，提高电力供应的质量及经济性。

三、分布式电源面临的挑战

分布式电源的优点和广泛应用的可行性毋庸置疑。但作为一种尚不成熟的技术。分布式电源还面临着一些问题和挑战：①运行和规划技术的开发和完善。②先进的传感器和通信网络的控制。作为分布式电源参与电力市场、实现连续调度和协同控制的基础，传感器和通信网络的控制有待于进一步的发展。③不断地开发和逐步完善电力电子接口与储能技术，满足分布式电源对该技术在成本方面的高要求。④迎接电力市场的挑战，尽管分布式电源技术对电力用户提供了各种相关鼓励的政策，但是由于成本较高，在电力市场的竞争中仍然面临着很大的挑战。

总 结

随着人们环保意识的增强和可持续发展战略思想的提出。分布式电源技术呈现出越来越多的优势和良好的发展前景，但是分布式电源在应用的过程中还存在一定的问题，需要我们不断地研究、开发和改进，尤其是在我国分布式电源的应用上，需要对已知分布式电源进行进一步的改进和研究，才能建立起一套适合我国的分布式电源应用系统。

参考文献

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[2]陈金福，卢炎生.分布式电源技术在我国的应用探讨[J].水电能源科学.2005.

[3]陈海焱，陈金福，段献忠.含分布式电源的配电网潮流计算[J].电力系统自动化.2006.