浅谈分布式电源的配电网规划与优化运行 摘要：分布式电源作为一种依托新能源的发电模式，具有供电可靠性高、意外 发生时仍可继续供电、可对区域电力的质量和性能进行实时监控、网损低、调峰 性能好等优点，他必将逐渐取代传统发电模式。配电自动化系统是实现配电网科 学管理的最主要的工具。它具有实时监控配电网、自动故障隔离及恢复供电等功能，因此，通过配电自动化的合理化应用，将接入分布式电源接入配电自动化系统，并制定相应的技术措施，是实现分布式电源调控管理的最优途径。 关键词：分布式电源；配电网固化；优化运行 近年来国家大力发展清洁能源，分布式电源规模快速增长。由于大量分布式 电源接入城市配电网，给城市配电系统造成一定的影响。配电网在建设过程中， 需要综合考虑到分布式电源接入情况，从而合理规划配电网，确保配电网系统的 安全性和可靠性。 1分布式电源 分布式电源指功率为数千瓦到50MW小型模块式的独立电源，这些电源一般 是电力部门、电力用户以及第三方，为了满足高峰期城市居民、商业区居民用电 需求，在用户现场或者靠近用户现场安装比较小的发电机组，满足用户用电需求，同时支持现有配电网的运行要求。这种较小的发电机组有燃料电池、小型光伏发电、小型燃气轮机、燃气轮机和燃料电池混合装置。与传统的电源相比，分布式 电源可以根据用户实际需求进行建设，降低电网建设的成本。分布式电源各个机 组相互独立，可以根据电力用户的实际情况进行调节，一旦发生电力故障，只针 对故障发电机组，不会影响到其他发电机组，因此电网运行安全性、可靠性高。 其次，分布式电源可以弥补集中式发电的缺陷，为电力用户提供不间断供电。分 布式电源的损耗比较低，它不需要建设配电站，避免配电网线路较长，增加线损率。 2分布式电源对配电网规划的影响 2.1配电网规划更加复杂 分布式电源对配电网规划的负荷预测、目标等方面造成一定的影响。对电力 负荷预测负荷的影响：分布式电源可以满足部分偏远地区或者商业区用户需求， 减少用户从配电网主网中的获电量，从而抵消电网负荷的增长。配电网的电力负 荷预测是根据配电网的增长量，如果分布式电源抵消了配电网负荷的增长，则降 低了配电网的预测准确性和可靠性；分布式电源对配电网规划目标的影响主要体 现在传统的配电网主要考虑配电网建设投资和运营费用，分布式电源不仅要考虑 到分布式电源的投资、运行费用、配电网的投资以及运行费用，如果配电网规划 中考虑到分布式电源，则要考虑到配电网对分布式电源的容纳能力。由于分布式 电源的分布不规律，负荷增长具有很大的随机性，增加了电网规划的难度；分布 式电源影响到配电网规划的约束条件。配电网规划不仅要满足电力增长负荷要求，而且还要考虑到分布式电源功率需求，配电网的电源电压和分布式电源位置要相 互协调，从而发挥分布式电源的优势；分布式电源对配电网规划策略影响。近年来，由于国家大力支持分布式能源的发展，导致大量的社会资金涌入到分布式电 源行业，促进了我国分布式电源行业的发展。同时，导致分布式电源投资主体日 益多元化，分布式电源计费和配电网的计费方式不同，在运营方面两者存在竞争 关系，不同的利益主体则规划方案也不同。 2.2配电网运行模式的变化
……………………. ………………. …………………山东农业大学毕业论文 分布式电源对配电网继电保护的影响装 订 线
……………….……. …………. …………. ………院部机械与电子工程学院专业班级电气工程与自动化2班院部机械与电子工程学院专业班级电气工程及其自动化2班 届次201X届 学生姓名 学号 指导教师 年月日
摘要.................................................................................................................................................. I Abstract .......................................................................................................................................... II 1 引言 (1) 1.1 课题背景与研究意义 (1) 1.2 课题的研究现状 (1) 1.2.1分布式电源的研究现状 (1) 1.2.2 分布式电源接入配电网对继电保护影响的研究现状 (2) 1.3 论文的主要工作 (2) 2 分布式电源的定义及分类 (3) 2.1 分布式电源的定义 (3) 2.2 分布式电源类型介绍 (3) 3 配电网的继电保护 (5) 3.1 配电网的结构 (5) 3.2 继电保护的基本原理及其要求 (5) 3.3 配电网继电保护的原理 (6) 3.3.1电流速断保护 (7) 3.3.2 限时电流速断保护 (8) 3.3.3 定时限过电流保护 (9) 3.4 阶段式电流保护的配合及应用 (10) 4 分布式电源对配电网继电保护的影响分析 (11) 4.1 分布式电源接入位置对配电网继电保护的影响 (12) 4.2 分布式电源接入容量对配电网继电保护的影响 (14) 4.3 算例分析 (16) 4.3.1 仿真模型 (17) 4.3.2 验证仿真 (17) 5 结论与展望 (23) 5.1 结论 (23) 5.2 展望 (24) 参考文献 (25) 致谢 (27)
新能源发电技术在电力系统中的应用 发表时间：2018-12-04T14:34:15.217Z 来源：《河南电力》2018年12期作者：张玉琴1 程佳音2 [导读] 在电力系统之中加强新能源发电的实际应用，有助于改善目前的社会能源供应系统效率较低的情况，推动社会能源的高效利用。 （1.国网河北省电力有限公司涉县供电分公司河北邯郸 056400； 2.国网河北省电力有限公司邯郸供电分公司河北邯郸 056000） 摘要：在我国快速发展的过程中，我国的新能源在不断地出现，作为一种可再生环保能源，大力发展新能源能够有效地节约资源，推动现代社会的可持续发展，同时也有助于今后可持续发展理念的推广。所以，在电力系统之中加强新能源发电的实际应用，有助于改善目前的社会能源供应系统效率较低的情况，推动社会能源的高效利用。基于此，本文就新能源发电在电力系统中的实际应用方向以及相应的应用要求进行一定的探讨和分析，希望在今后新能源发电的发展过程之中对相关人员能够起到一定参考作用。 关键词：新能源发电；电力系统；应用 引言 人们的生活和工业生产离不开电能，可以说电能是支撑我国经济发展的重要能源。随着人民生活水平的提高以及工业生产的进步，未来阶段内我国用电数量会逐年增长，而发电需要消耗大量的能源，过去中，我国发电普遍使用的是化石燃料，如碳煤以及石油等，而这些化石燃料并非可再生资源，用多少就消耗多少，如果一直使用化石燃料的话，必然会导致化石燃料的枯竭。在这样的背景下，研究新能源的应用具有十分重要的意义。 1分布式光伏的特点与应用效果的阐述 以光生伏特效应为基础，充分利用太阳能电池元件，将太阳能转化为电能的技术，就是我们所说的光伏发电。由于半导体硅在加入了不同特性的半导体材料，最终导致半导体内部出现了多余的空穴或者自由电子。分布式光伏发电是除了风力发电外在发电中光伏应用的新能源发电技术之一。其主要是通过将光伏发电接入风电场用电系统中，负责照明电力的需求，这种新能源技术已经得到了的大范围的推广和应用。我们常说的光伏发电，实际上就是日常生活中常见的太阳能发电，风电场采取在综合办公楼、材料库等建筑物安装太阳能电池板的方式，采取就近接入或者分散接入的方式将光伏发电接入发电站用电系统中。为了确保就近接入、分散接入的顺利进行，发电站必须在确保自身建筑配电间配有光伏并网逆变器的基础上，将光伏发电电流有效的转化为符合发电站用电要求的电能。就目前而言，国内外普遍采用的是直接电流控制火灾间接电流控制等几种类型的逆变器控制策略。如果采取直接电流控制的话，则电流控制器在通过电力反馈闭环直接对电流输出进行调节，不仅不会影响电网电压的稳定性，同时也确保了电流的稳态与动态等各方面性能。但是，其对于电流控制器性能的要求相对较高。而间接电流控制，虽然对控制器要求较低，结构简单且不需要引入反馈电流，但是由于间接电流控制的稳定性较差，电路的动态响应较慢，因此应用这一方式就会导致并网电流跟踪精度的下降。 2新能源发电在电力系统中的应用 2.1利用燃烧电池进行发电技术 燃烧电池是现代技术发展出的众多新能源技术中的一类，其工作方式与传统电池的工作方式并无不同，都是将化学能转化为电能。虽然在机构之上与传统电池相差不大：都存在正负极，电池之中都具备电解质以供电解，然而在具体的核心结构之中仍然与传统电池有所不同，即燃烧电池在其正负极之上并没有像传统电池那样放置有一定量的活性物质来保持工作的稳定以及效率的提高。在实际工作过程中，燃烧电池主要以供给的燃料与电池内部的氧化剂进行反应，通过这一反应从而实现电能的输出。因此在燃烧电池工作过程中，要想保证足够多的电能的产生，只需保证发生反应的燃料以及内部的氧化剂充足即可，相较于传统能源的使用条件而言已经有了极大地简化。所以从理论上来讲这一发电技术能够实现百分百的能源利用效率，而且即便在实际使用过程中受到环境因素的影响，也仍然能够保持远高于传统能源使用效率的百分之八十的能源利用。 2.2海洋能源利用的可能性与前景调查 地球是人们赖以生存的唯一家园，海洋所占面积为71%，陆地所占面积为29%，海洋所蕴含的资源非常大。可以说，谁掌握了海洋技术，谁就掌握了话语权。我国新能源发电主要采用风力发电、太阳能发电这两种方式，忽视了海洋所蕴含的能源。其实，海洋的能量巨大，并且是现阶段找到可替代能源前唯一可依靠的能源。海洋不仅蕴含大量的生物和物种资源，还潜藏大量的能源，比如生物能、潮汐能等，这些能源值得人们进行开发和利用，能够有效地缓解社会对能源的需求压力。海洋能源并不完全指海洋自身，地球存在于太阳系中，只要其一直存在，海洋能源就永远不会枯竭。现阶段，以海洋能为基础进行发电主要有两种方法：第一种：施工人员将沸点较低的水质加热使其呈现为蒸汽；第二种：以温水为基础，将其运送到真空室内加热至沸腾状态，从而转变为蒸汽。液体水转换为蒸汽后具有强大的热能，推动汽轮发电机进行发电，再从600～1000m深处进行冷却水的抽取，从而实现冷凝蒸汽的目的。1930年，法国科学家借助海水存在的温差进行发电，并取得试验成功，但发出的电能与消耗的电能相比少之又少，不值得推广和使用。目前，大多数国家都在积极研究海水温差发电。大量的试验证明，其具备一定的优点：（1）将温海水作为基础进行发电，能有效避免化学物质对海水产生污染；（2）采用开放式循环能降低试验成本，提高发电效率；（3）采用塑料制造的直接接触热交换器，能有效提高设备的抗腐蚀性；（4）能产生大量的蒸馏水，为其他部门的使用节省资源。我国的潮汐能发电在国际上具有一定的地位，并且正常运营的潮汐发电站已达到几十座。经过5～10年的发展，我国的潮汐能发电站势必会超过100座。由此可以看出，海洋能发电和宽阔的海洋一样具有巨大的发展空间和发展前景。我国的海岸线较长，具有丰富的海洋能源，具有一定的优势。海洋能是可再生能源，并且永远不会枯竭，其与煤炭发电相比较，不会消耗现有的能源，也不会对环境产生污染；与太阳能发电进行比较，不会占有现有的土地资源，能过提高土地的利用率；与核能发电进行比较，不需要消耗稀有的能源，也不需要强大的保护措施和科学技术作为依靠。 2.3太阳光伏发电技术运用 我国现阶段的太阳光伏发电技术可以分为三种，具体如下：（1）由电压源电压控制的太阳能光伏系统，这种太阳能光伏发电系统结构被称为独立户用型。（2）由电压源电流控制的太阳能光伏系统，这种结构被称为并网型。（3）融合独立户用型以及并网型太阳能光伏发电系统结构，可在电压源电压和电压源电流控制之间进行切换。而太阳能光伏发电的工作原理如下：利用太阳能电池将太阳能转化为电能，再由功率变化装置把转化来的电能调节成可以接入电网的电能。太阳能电池转化来的电能为直流电，只能为直流负荷输出所需要的电
多能互补分布式能源关键技术发展研究 发表时间：2019-12-27T16:51:52.270Z 来源：《中国电业》2019年第17期作者：丁阳[导读] 为了能够使中国能源清洁生产以及更加有效地发展，提高各个区域的能源使用效率摘要：为了能够使中国能源清洁生产以及更加有效地发展，提高各个区域的能源使用效率，促进区域稳定发展，对多功能互补分布式能源系统架构及综合能源管理系统进行讨论和分析是十分必要的。综述了目前中国国内外多能互补分布式能源主要技术的原理及特点，并重点介绍了燃气分布式能源、分布式光伏、蓄能系统、热泵技术等。 关键词：多能互补；燃气分布式；分布式光伏 能源的充足与多样性是当今社会经济发展以及进步的前提条件。但是，目前中国人口众多，人们越来越依赖能源，能源的消耗量也越来越大。就目前中国的发展形式而言，许多能源都是一次性的，这给中国的资源利用带来了很大的挑战，同时，还带来了许多垃圾和环境问题。所以，人们不能再依赖一次性的能源，要摒弃一部分不可再生能源。目前，中国面临着资源利用率较低、资源需求量较大和能源结构方面不合理等重大问题。面对这种状况，人们要大力发展可再生能源和一些节能环保的能源，构建多能互补分布式能源系统架构，实现能源结构的转型升级。 1中国国内发展现状多能互补包括终端一体化集成供能系统和风光水火储多能互补系统两种类型。为构建优良的多能互补分布式智慧能源系统，中国国内外研究团队不仅在多种能源组合方面尝试各种配置，在分布式电源、储能等方面也进行不断创新。分布式电源指规模容量较小，产生的电能不需要大规模、远距离输送，与用户就近布置，直接进行就地消纳的微小型发电系统，其一般包括传统发电模块、可再生能源发电模块等。相对于传统电源，分布式电源系统简单，各组件互相独立，容易控制，对负荷变动的适应性强，拥有很好的调峰能力。同时由于采用了新兴发电模块与引入了可再生能源，对温室气体及固体废弃物减排也有很大的促进作用。近年来，由于具有以上优点，分布式电源发展迅速，包括就近供电、海岛供电、保障供电、备用电源、“黑起动”电源等。 在研究综合能源系统的过程中，只有协同好各种能源之间的关系，才能够提高能源的利用效率，促进中国环境和经济的可持续发展。在构建协同互补关系时，需要考虑光伏、风机、天然气的关系，同时，要以低成本高效率为根本目标，制订出最优的模型和基本攻略；要深入研究冷热电联供系统的主动调度方法，对于化石燃料和光伏互补方面的内容也要进行全方面沟通，从整体上提高性能。另外，对以热定电和以电定热两种运行模式进行全面对比和分析，并针对不同的区域进行协同方法的规划。除此之外，还要深入研究可再生能源的不确定性以及差错，防范危险事故的发生，并针对冷热复合方面的内容进行针对性研究，以提高整个研究的精准度。 2多能互補分布式能源关键技术 2.1燃气分布式能源 燃气分布式能源指以天然气为主要燃料，在用户端就近布置，通过冷热电三联供技术实现能源梯级利用的能源供应模式。典型的燃气分布式能源系统包括原动机、余热锅炉、蒸汽轮机、发电机、制冷设备等。天然气在原动机（燃气轮机/内燃机/微型燃气轮机等）燃烧后，带动发电机进行发电，其中排出的高温烟气余热可以依据终端用户的需求采用多种利用形式，可以经过余热利用设备的换热过程，将水加热成高温水蒸气，高温水蒸气再进入蒸汽轮机内推动叶片旋转，然后通过发电机发电;从余热利用设备中排出的低温烟气可通过烟气驱动吸收式热泵来提供热水，而从蒸汽轮机排出的中温蒸汽可驱动热泵来提供冷量和热量。 2.2分布式光伏 光伏发电借助太阳能电池，利用光生伏特效应，把太阳光能直接转化为电能。分布式光伏是在用户侧就近布置，以自发自用、余电上网为原则，以平衡调节配电系统为特征的光伏发电装置。它以就近发电、并网、使用为原则，不仅可以有效提高光伏电站发电量，还能有效解决长距离传输的损耗问题。目前城市建筑物屋顶光伏应用最为广泛，同时光伏车棚、幕墙光伏等光伏建筑一体化也在不断推广。 目前，分布式光伏应用与新能源汽车紧密结合，利用车棚的屋面资源建设光伏车棚，同时同步配套建设充电桩，对新能源汽车进行充电。光伏车棚所发电量除供给车辆使用外，多余的电量供上网，从而减缓城市的用电压力，实现社会效益和环境效益的双赢。 2.3蓄能系统 蓄能其实就是指能量的储存，是把一种能量利用某种装置和介质转换成另一种形式的能量并储存的循环过程，在将来必要时以所需的能量形式释放使用。多能互补系统中由于供能侧与负荷侧的能源供求关系直接影响系统能否实现高效运行，蓄能系统可以保证能源系统的稳定运行，而且还能达到调和供需矛盾的作用。当用户负荷波动较大时，由于蓄能系统发挥了供需关系中的缓冲作用，可以使整个大系统仍然以高效率运行，确保全能量供应系统的整体性能。 2.4余热回收热泵 燃气分布式能源系统主要原动机设备有燃气轮机、燃气内燃机，也是系统主要的余热来源。就燃气内燃机而言，余热形式有烟气、高温缸套水、中冷水、滑油冷却热，烟气温度一般在300-500℃之间，高温缸套水温度一般在85-95℃，中冷水温度一般在40-50℃，滑油冷却热通过高温缸套水带走;就燃气轮机而言，余热形式为烟气，温度一般在450-600℃间。常见燃气分布式系统通过锅炉烟气余热利用设备可将排烟温度降低到80-120℃，这仍会造成部分能量浪费，影响系统综合能源利用效率。热泵技术作为一种可以将低位热能提升至高品位并加以再利用的设备，可进一步回收余热，在节能方面有良好应用前景。燃气分布式系统中，可通过烟气余热回收热泵技术，进一步挖掘余热潜力，将排烟温度可降低至40℃以下后将烟气排至室外;而热泵系统的进水由低温水提高至中温水后用于系統应用，由此提高系统综合能源利用效率，提高项目综合收益。 能源站在发电供热的同时，有大量的乏汽冷凝热（约20%）通过冷却塔排放到大气中，通过溴化锂吸收式热泵可有效回收乏汽冷凝热。由于吸收式热泵能将低温水的温度提升至比较高的温度，且机组单机供热量大，适合于北方集中供暖系统以及工艺用热和锅炉补水加热。在热泵加热一次网回水场景中，可抽取汽轮机低压蒸汽作为溴化锂吸收式热泵机组的驱动热源，回收发电系统乏汽冷凝热，将一次网回水温度从50℃提高至80℃供热。在不发生燃料消耗、不减少电厂发电量的情况下，可增加供热能力30%以上;在热泵加热锅炉给水场景中，可抽取汽轮机低压蒸汽作为溴化锂吸收式热泵机组的驱动热源，回收发电系统乏汽冷凝热来加热锅炉水，以减少锅炉能耗。 2.5污水源热泵
分布式能源并网对配电网的影响 摘要：客观地说，分布式能源并网配电网有着多方面的影响，这些影响既涵盖 了降低电网的损坏度、增强供电的可靠性等有益影响，同时也包括了电能质量降 低等负面影响。文章以分布式能源为论点，就分布式发电优势做了分析，并阐述 了其对配电网的影响，以期能够给为相关人员提供一些新的参考。 关键词：分布式能源；发电优势；配电网影响 如今，经济发展日新月异，以往集中式的功能方式已经无法与社会高速化发 展需求相匹配。而分布式能源作为当前较为时兴的供能方式，能够对电网形成有 效的补充。加强分布式能源配电的运用，不管是对电能利用率的提升，还是对电 能损耗的减少，亦或是对资源保护均有着巨大的现实意义。最近几年，个人与企 业用电随机性高、乡村与城市用电差距大、供电污染严重以及电能资源损耗较大 等问题严重制约了我国供电模式的良好运行。故此，我们也要正确认知分布式发 电的优势所在，清楚其并网对配电网的诸多影响，并以此为基点做好电网规划， 从而为我国发电与供电模式的革新奠定良好基础。 一、分布式发电的优势所在 相较于集中式发电而言，分布式发电有着诸多优势。首先，分布式发电属于 分散式和小型式的发电单元，它常常处在配电网以及负荷的周围。同时，分布式 发电的功率能够达到几千瓦甚至百兆瓦之多。现阶段最为常见的分布式发电类型 较多，主要有生物质能发电、风力发电、光热发电、光伏发电地热发电以及利用 气体或者液体为主要燃料的微型活力发电等类型。以往集中式供电模式并非直接 面向用户，而分布式发电则改变了这一弊端，其供电过程是以用户的实际需求为 基点，有力地降低了运输电能的成本，同时也使得供电损耗得到极大程度的降低。而且在该种供电模式下，用电的安全性也得到了良好保障。其次，经过一定程度 整合与优化的分布式电网系统，能够实现电能利用率提升等多个功能目标。以往 的电力系统对于技术有着较高的要求，而且安全性能较低，常常引发诸如大规模 停电等情况，而这对于城市而言，无疑会产生各种负面效应，影响城市居民的生 活以及城市经济的发展。而且，传统供电模式由于距离较远，所以电能损耗是常 有的事情，这种情况会在用电高峰期给用户带来很多不便。另外，以往的发电模 式较为粗放，影响着地区生态环境的绿色化发展。中低压电力配送是分布式发电 的主要应用方向，这也使得其在末端配电系统中有着极高的灵活性，有力地消减 了以往配电只送不分的不足。再者，在冷热电联产中的有效运用是分布式发电的 关键优势，冷热电联产指的是连接和转换供热、制冷以及发电的过程。对于供热 与制冷而言，远距离输送是极为困难的，即使拥有专门的通道，也常常会面临效 益低下的现实。考虑到城市发展以及规划等方面需求，大型发电场周边的热用户 以及冷用户需求较少，这也使得冷热联产无法得到良好落实，使得相应的资源无 法的良好利用。而分布式发电具备较强的开放性特征，化被动输送为主动输出， 满足用户的相关需求，实现能源损耗的降低。 二、分布式能源并网对配电网的影响 （一）电能质量方面 首先，分布式能源并网常常受气候、政策、市场以及需求影响，故此其在启 动或者停运中常常会发生波动现象，而且经常性的投退会徒增电压调整难度，引 发配电网潮流变化。其次，分布式能源并网将会用到很多的电子设备与技术，故 此会产生谐波污染现象，而且如果其没有运用无隔离变压器的化，很容是产生直
分布式能源与微电网技术 摘要：在现代城市化进程加快发展下，能源需求量逐渐增长。分布式能源和微 电网技术能促进城市的绿色化和清洁能源的应用，达到节能减排的目的，也能为 现代智能电网建设提供有效依据，保证电网的安全与稳定。 关键词：分布式；能源；微电网技术 在中国经济快速提升下，工业化和城镇化进程加快发展，其存在的能源安全 问题更为突出。尤其是二氧化碳带来的全球变暖问题，引起社会的关注。在该发 展背景下，对城市的建设思想和发展模式有序转变，加大力度引进风力发电、太 阳能发电模式等，促进整体的规模化发展。 一、分布式能源和微电网技术的研究意义 第一，加强对分布式能源和微电网技术的研究，能确保清洁能源的有效应用。基于太阳能、风能等多个形式清洁能源的应用，能保证能源的灵活接入和智能化 控制，将其应用到智能终端进行消费，促使低碳城市建设目标的实现。第二，加 强对分布式能源和微电网技术的研究，也能提升总体的供电可靠性。基于分布式 发电的投入以及微网的统一管理，在先进系统和设备下，为电网运行提供强大保障，促使电能质量更可靠。第三，分布式能源和微电网技术的研究，也能为其提 供双向互动用电服务模式。基于微网、智能家居和分布式发电，能为系统提供统 一接口，维护用户和电网之间的相互沟通和交流，也能使用户获得新的体验。加 强对分布式能源和微电网技术的研究，将其作为智能电网建设中的主要部分，是 新时期建设与发展下的主要模式，也承担者社会建设职责。其中的分布式能源， 在智能集成模式下，能保证接入系统的安全与可靠，也能确保微网更灵活。所以，加强对分布式能源和微电网技术的应用，是城市绿色、清洁能源推动和应用的主 要条件，在节能减排工作中，将其渗透到工作中，对电网的安全运行也具备十分 重要的作用[1]。 二、分布式能源和微电网技术的关键 （一）容量配置 清洁能源具备明显的间歇式能源特点，受到天气情况影响较大，电能的输出 波动大。基于对分布式能源和微电网技术的应用，能够在各个单位组成模式下， 对其容量有效配置，确保风能、太阳能相互应用，发电单位和储能单元之间也能 互补。在整个分布式能源和微电网中，结合时间功率，为其输出曲线，也能避对 电网产生的影响。通过对储能系统应用，对分布式能源和微电网技术有效调度， 以达到清洁能源的充分应用。比如：储能电池，能对分布式能源生产中存在的问 题有效解决，尤其是在较小负荷下，达到电能的储存目的。如果负荷较大，将释 放电能，保证系统的科学稳定运行。如：将储存电池和系统交流侧进行链接，基 于储能单元和发电单元的协调，为其提供对平滑分布式能源的波动，避免给电力 系统带来较大冲击，维护其稳定性。储能电池也能对当地的交流负荷需要无功功率、负荷电流谐波的获取，以免电压波动、闪变现象的发生，这样才能达到有效 的节能效率[2]。 （二）接入方式 结合当前的建设标准和规程，需要在谐波、电压波动和电压不平衡度上给予 全面控制和探讨，也要为分布式能源和微电网技术的应用提出合理对策。分布式 能源和微电网利用分布发电和集中并网接入方式来实现。集中并网多为直流母线 汇流、各个发电单元在电能控制模式下，将其转变为直流母线。基于逆变器，将
新能源发电在电力系统中的应用 发表时间：2017-05-16T15:26:32.673Z 来源：《电力设备》2017年第4期作者：李翔波 [导读] 摘要：新能源发电技术是解决电力生产消耗过多煤炭等战略资源的最佳途径。 （广州艾博电力设计院有限公司广东广州 510080） 摘要：新能源发电技术是解决电力生产消耗过多煤炭等战略资源的最佳途径。本文以新能源发电形式为研究对象，着眼于电力系统运用实际情况，将简单阐述一下新能源对电力系统的影响，并对现行的几种新能源发电技术进行简单点的介绍。 关键词：新能源发电；原则；电力系统；应用 引言 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。为确保电力系统能够在整个现代经济社会建设发展中得到长时间且可持续性的发展，展开有关新型能源在电力系统中的应用研究势在必行。所以，随着我国能源需求的逐渐提高，新能源发电逐渐获得了政府的支持和人们的关注。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，所以，本文首先分析新能源发电对电力系统的影响，进而提出几种新能源发电技术。 一、新能源发电对电力系统的影响 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。 二、新能源发电在电力系统的应用 1、利用开发风能发电 在目前的电力电子背靠背变频技术的支持下，风力发电系统能够对发电功率的各个参数的输出作业进行有效的调整和控制，风力发电的目标也是通过控制电磁转矩控制机组转速频率来实现的。风能在利用过程中因为没有产生辐射、也不会对空气产生污染是一种公认的清洁的可再生能源，风力发电基本原理，利用自然界的风力带动发电企业安装的风车叶片旋转，通过增速机把风车旋转的速度加快，从而带动发电机发电。 2、利用海洋能发电 （1）波浪发电 波浪发电需要利用转换装置，把波浪能转化为机械、气压或液压的能量，以催动机械的运行。其中，我国最典型的波浪发电案例，应该是广东油尾建成的100千瓦的振荡水柱式波浪发电站，当然，还有一些地区也取得了很好的效果，如海南、福建，现如今，很多沿海城市已经把建设100千瓦以上的波浪发电站，作为建设目标。虽然说波浪发电技术难度大、需要耗费大量资金，但是却符合我国经济市场的发展需要，具有广阔的发展空间。 （2）潮汐发电 潮汐是海洋水位受太阳和月球等天体的引力影响，发生变化，进而产生水位波动的一种自然现象。因而，潮汐发电的方式是：利用潮水涨落产生的水位差，创造势能，把势能转化为电能，来投入使用。可再生、存储量大、生产成本少是潮汐能的最大优势，同时，潮汐能是一种清洁能源，不会引起环境污染，把潮汐能发电水库建立在河口或海湾，不会占用地区的耕地。但是，在潮汐能发电方面，我国存在着电价高、成本高等问题，给潮汐能的推广和运用带来不利影响。 3、太阳能发电技术 目前世界储备量最多的自然资源就属太阳能了，当电力、煤炭、石油等资源存储量耗尽时，太阳能发电将成为解决能源危机的最佳方法。在地球外层空间建立太阳能发电基地是太阳能技术的基本构想，产生的电能将通过微波传输到地面上太阳能接受装置里。然后在经过相应的处理把太阳能从液态变为气态，用于汽轮发电机发电。其中太阳能发电形式包括：光伏发电和光热发电：光伏发电光伏技术随着科学技术的发展而不断得到更新，这不仅提升了电能产生的效率，同时各种能源的转化运用也得到了加快。由于光伏发电领域在国内起步比较早，所以经过长期的研究发展在太阳能电池组件的生产能力等方面取得了诸多成就，对于缓解国内能源危机提供了很有效的方式。太阳能电池把太阳能转变成电能的部件主要运用了光伏效应。太阳光的光子在电池里激发出点子空穴对，电子和空穴则会移动到了电池的两端，如果外部存在通路就会有电流的出现，最终生成电能；光热发电技术是指将自然界中所有的光能聚集在一起，然后结合聚光器汇集太阳能。由于受技术的限制，国家在研究光热发电方面进展迟缓，对光热发电能源尽管进行了全力研究但还是没有取得很突出的成绩。 4、利用生物质能发电 生物质发电时蕴含在生物中的能量，具有可再生、低污染、分布广等特点，在能源资源中占有比例重，是第四大能源。在中国，农村地区秸秆等资源丰富，大部分都是经过燃烧处理掉，造成了资源的严重浪费，如果将其利用与发电上，将会创造大量的电能。同样，在一部分的林区，可以实施林业生物质直燃的方式进行发电。在甘蔗种植面积较大的区域，可以变废为宝，利用蔗渣进行直燃发电。另外，在人口密集，土地资源匮乏的地区，可以利用垃圾焚烧进行发电，既能够有效解决发电问题，还可以同时解决了垃圾处理问题。最后，在大
分布式能源对配网继电保护的影响和策略 发表时间：2016-11-08T09:01:02.823Z 来源：《电力设备》2016年第16期作者：韩杰[导读] 当前，人们对于能源问题、环保问题都提高了重视程度，随着“低碳理念”的提出，我国更加注重新型能源的应用。(国网太原供电公司山西省太原市 030051) 摘要：当前，我国大力发展绿色能源，清洁发电，分布式能源已经成为可再生资源的重要途径，在未来一段时间内，分布式能源呈现出快速发展的趋势。本文将对分布式能源对配电网的影响进行分析。 关键词：分布式能源；发展；配电网；影响；措施 1.前言 当前，人们对于能源问题、环保问题都提高了重视程度，随着“低碳理念”的提出，我国更加注重新型能源的应用。 2.分布式电源的发展 在国外，特别是欧美、日本等发达国家，分布式发电技术在很早就得到了重视，并且进行了大量的研究，政府不管是在政策上还是资金上都提供了大量的支持，所以国外分布式发电技术可以说到了一种相对成熟并且遥遥领先的地步。美国是世界上发展分布式发电技术最早的国家之一。美国在2001年颁布的IEEE-P1547/D08《关于分布式发电与电力系统互联的标准草案》中就明确允许分布式电源可以并网运行并且向传统电网出售电能。到2020年，有望在50%的新建建筑中采用“分布式热电联产系统”,并且将现有的建筑物中的供电系统进行相关改造。我国2007年颁布了《可再生能源长期规划》，这本规划中指出要充分利用太阳能、沼气、地热能、水电等技术成熟、经济环保的分布式能源技术，逐步提高清洁优质的可再生能源在当今能源结构中的比例，争取可再生能源消费到2020年可以达到消费总量的15%。 3.分布式电源接入对继电保护的影响 3.1当在主馈线上接入分布式电源时，一根主馈线接入的母线与分布式电源之间存在双向的电源，这样当母线与分布式电源之间的任何位置出现故障点，就会受到系统供出的故障电流以及分布式电源供出的反向电流，因为继电保护装置没有方向识别的能力，当电流超过标准值时，就会使接入分布式电源的主馈线、母线等继电保护装置出现误动作。 3.2当接入分布式电源的主馈线出现故障，应由该线路的继电保护装置进行故障切除，但是对于分布式电源之后的故障，分布式电源也提供故障电流，这样主馈线出口保护装置只感受到电源电流，使其保护装置对于分布式电流接入的该段主馈线的故障识别能力降低，而主馈线上下一阶段的继电保护装置，会受到分布式电源的分流电流以及系统测电源共同传来的电流，使其保护大大增加。 3.3当分布式电源接入到主馈线上时，当两条及以上的配电线路均有分布式电源，当一条主馈线出现故障时，馈线上的电路保护装置会受到来自另一根主馈线上的分布式电源的电流与系统侧电源提供的电流，此时电流值增加，使其该馈线上的保护装置灵敏度增加，在主馈线上接入分布式电源之前的保护装置也同样会受到分布式电源提供的反向电流，当电流增加，也会产生保护装置的误导动作。 图1 含ＤＧ配网保护装置分布图 4.建议及结论 4.1调研各地区分布式电源发展情况，科学规划分布式电源的发展，推动分布式电源的发展。（1）将分布式可再生能源规划统一纳入可再生能源规划； （2）将天然气分布式能源规划纳入国家新能源发展规划，坚持节能减排，遵循“以热定电”原则，有机衔接电网、天然气、电源等规划。省级规划应将国家规划作为指导，科学制定本省发展规划，明确本区发展潜力、目标、关键技术以及配套措施。 4.2合理制定出台个人建设分布式电源相关政策，明确规定个人投资光伏发电项目的申请程序、审批要件、权益保障、责任范围，并予以规范化管理。 4.3加快完善分布式光伏发电上网电价政策。将个人分布式光伏发电项目纳入到国家补贴的范围，按照光伏发电的实际年发电量予以补贴，避免“只安装、不发电”套取国家补贴。同时，出台鼓励分布式光伏发电“自发自用”的政策，除了对余电上网电量予以国家补贴，还需按照新能源政策予以自发自用电量一定补贴，缓解目前部分享受国家补贴的用户“热衷上网、不愿自用”的现状。 4.4考虑光伏发电发展对电价政策敏感，为避免发生由于电价政策设计的缺陷，而造成光伏企业的发展波动，建议在充分调研的基础上，合理建立光伏发电上网电价与发展的良性互动机制。 4.5参照风机性能（低电压穿越等）认证模式，尽快出台光伏产品相关标准，完善检测认证体系，强化对分布式光伏发电设施的维护管理，保证光伏发电产业有序发展。 4.6建议联合财政部、能源局和科技部加强对“金太阳工程”和“国家光电建筑示范项目”的监管力度，确保工程财政补贴落实到位，避免“骗补”发生。 4.7通过“先试点，后推广”，推动分布式能源的发展。我国幅员辽阔，不同区域的季节、温度变化、负荷特性均存在较大的差异，对此可在大城市、气源充足地区进行试点，以明确分布式能源发展中存在的问题，实现后期的顺利推广。 5.结束语 总之，分布式能源的接入有效降低了成本，提高了能源的利用效率，促进了可持续发展战略的推行，随着该项技术的日益成熟，也将具有更加广阔的发展空间。 参考文献 [1]王赛一.分布式电源及对配电网系统的影响［J］.上海电力，2015(5):515－518.
分布式发电并网的配电网规划 发表时间：2016-01-11T16:33:09.850Z 来源：《电力设备》2015年6期供稿作者：邱军亮王欣许辉侯艳周鹏举曲良孔 [导读] 国网河南省电力公司郑州供电公司配电网是电力系统的重要组成部分，也是城乡基础建设的重要组成部分. （国网河南省电力公司郑州供电公司河南郑州 450000） 一、研究的背景及意义 近年来由于分布式发电（DG，distributed generation）具有减轻对环境污染、降低终端用户费用、改善电能质量和提高供电可靠性等特点，作为一种新型的发电和能源综合利用方式得到了广泛的研究。另外，集中发电、远距离输电和大电网互联的电力系统存在的弊端，如不能灵活跟踪负荷的变化、局部事故极易扩散并导致大面积停电等，也需要分布式发电来弥补其不足。配电网是电力系统的重要组成部分，也是城乡基础建设的重要组成部分，它的规划、建设与改造直接影响到整个电力部门的经济效益和广大电力用户供电的安全可靠。配电网规划的内容涉及很多方面，例如网架结构规划、变电站位置与容量规划以及稳定性分析等。配电网与分布式发电相结合的方式被公认为是能够节省投资、降低能耗、提高电力系统灵活性的重要方式，是21世纪电力工业的发展方向之一[1]。在这种形式下，针对含分布式发电的配电网规划进行研究具有十分重要的现实意义。 二、国内外研究现状及发展动态研究 在配电网的DG规划当中，按决策变量的类型可分为单一规划和综合协调规划[2]。单一规划是在不改变系统馈线和变电站配置的情况下，对DG的安装位置和容量进行优化；综合协调规划是DG与配电变电站或馈线等设备的整体规划，决策变量类型比单一规划多，是一种配电网全局优化规划。在实际规划过程中，所使用的方法和流程会由于问题和目标的不同而有很大区别。 2.1国内研究现状 文献[3]分析了分布式发电接入后对配网系统短路电流、继电保护以及重合闸的影响；以保证原有保护配置可靠动作为条件，提出计算分布式电源准入容量的计算模型和方法。 文献[4]计及新增负荷节点对网络结构的影响，采用最小化配电网年费用作为优化目标函数对分布式发电的布点和定容进行优化；但DG的布点和定容问题实际上是包括可靠性、经济性等在内的一个多目标优化问题。 文献[5]建立了分布式发电投资成本最小、网损最小和静态电压稳定裕度最大的多目标规划模型，采用模糊优化理论将三个优化子目标转化为单目标函数，并用改进的自适应遗传算法求解；但不能得到完整的Pareto解集，很难得到最优解。 2.2国外研究现状 文献[6]通过对潮流分布方程的灵敏度分析，确定DG的安装位置，并通过可靠性指数计算，进一步优化系统的可靠性。 文献[7]则在考虑到技术条件限制的情况下，基于线性规划来确定最佳DG配置。 文献[8]提出一种基于多目标规划和决策理论的方法，考虑DG作为配电网发展的一个选项，找到系统的最佳发展计划。 文献[9]提出了一种新的综合模型，在目标函数中不仅计入了新增变压器和新建线路所需的费用，同时还考虑了待选的分布式电源的投资和运行成本、配电公司用于购买新增负荷所需电力的费用、用于赔偿供电损失的费用。由于模型的成立是建立的没有新增的负荷节点的前提下，且文中没有提出相应的求解算法，故仅适用于负荷节点较少的情况。 三、含分布式发电的配电网规划模型 3.1规划模型的目标函数 （1）分布式发电的投资成本包括设备综合成本和安装成本，投资成本最小的目标函数为： 3.2规划模型的约束条件 等式约束条件为分布式发电接入配电网后的系统功率平衡方程；不等式约束条件为节点电压上下限、支路功率最大限、分布式发电容
天然气分布式能源技术及其应用陈婧 发表时间：2018-07-24T11:59:10.773Z 来源：《基层建设》2018年第15期作者：陈婧 [导读] 摘要：伴随着我国社会经济的高速增长，环保问题、电力短缺、负荷峰谷的巨大差异等一系列问题迅速显现。 南昌市燃气集团有限公司江西南昌 330039 摘要：伴随着我国社会经济的高速增长，环保问题、电力短缺、负荷峰谷的巨大差异等一系列问题迅速显现。以往的大容量、大机组等集中式发电装置建设模式早已无法应对现代化社会经济发展的实际需求。在此背景下，天然气分布式能源作为新兴的高效清洁能源，它的作用将会得到充分性的发挥。而天然气分布式能源技术在具体应用过程中存在的一系列问题，本文主要针对天然气分布式能源技术及其应用进行论述，望具有一定的可参考性价值。 关键词：天然气；分布式能源；技术应用 l天然气分布式能源系统概述 天然气分布式能源即是以天然气为燃料，设置于用户侧可以独立输出冷、热、电能的综合能源利用系统。天然气分布式能源系统的基本构成和工艺流程如图1所示，天然气充当燃料进入燃烧动力设备并驱动发电机发电，剩下的余热根据其品质不同来驱动设备制冷制热，进而实现能源的高效利用，以防止能源的浪费。天然气分布式能源系统实际发电效率按照动力设备的差异通常在25%～40%，总能源利用率通常保持在80%左右。天然气分布式能源系统的应用和推广，能够在很大程度上释放大电网在用电高峰阶段的压力与负荷。 图1 天然气分布式能源系统的基本组成及工艺流程 2天然气分布式能源系统的特征分析 2.1能源损失少，输送成本低 按照国际分布式能源联盟给出的报告，现阶段很大一部分电量损耗出现在输配环节，如果从用户端进行计算，集中式供电的能源利用效率不到35%。而天然气分布式能源的利用效率最高能达到80%甚至90%。直接设置在用户附近的天然气分布式能源和大电网联系起来，能在很大程度上补充大电网在可靠性方面的缺陷，进而有效地增强用户供电的安全稳定性，特别是当电网出现崩溃或者意外事故的状态下，依旧能够持续对重点用户予以供电。 2.2装机容量小，灵活性较大 与集中式功能系统相比，分布式能源的装机容量相对较小(kw级到Mw级)。其中，楼宇型天然气分布式能源系统装机容量一般保持在20MW内；而区域型天然气分布式冷热电联系统因为功能规模更大，因此装机容量一般是在100～200MW；装机容量大于200MW时，则予以限制。可以说，天然气分布式能源系统和用户的实际需求联系十分紧密，系统规模更小且灵活性较强，天然气分布式能源系统更有助于进行调节，具有十分突出的节能减排优势。 2.3系统集成多学科交叉协同 天然气分布式能源系统集成技术发展较快，同时表现出多种学科交叉协同的特点。所以，针对用户实际需求的集成方式有不同的类型，拥有十分明显的个性化特征，复制性较差。现代新型天然气分布式能源系统借助于选择有针对性的科学技术，通过系统优化与调整，可确保同时实现多个不同的功能目标，以符合不同用户的具体需求。 3天然气分布式能源技术的应用 3.1楼宇型天然气分布式能源 楼宇型天然气分布式能源系统主要应用于某一建筑的耗能需求，该系统的规模不大，因为在同一建筑中不同用户的能耗需求差异较小，同时负荷变化方向一般比较趋同，供需之间的缓冲空间较小，回旋余地也相对较小。因此，系统应当对用户的实际能耗需求变化进行第一时间的快速反应，联产系统的运行必须要根据负荷变化而调整，运行工况也必须要及时予以变化，始终处在一种相对被动的状态下，这就对系统的全工况性能要求有所提升。根据系统集成原则，可以选择输出能力比例可调、蓄能调节，另外将部分常规分产系统和联产系统进行整合，也可选择网电配合的优化运行模式来加以调整。燃气轮机—余热吸收式冷热电联产系统，根据其热力循环的差异可以划分为简单循环型和回热循环型两类。前者系统相对简单，维护便利，但发电效率仅仅可达30%左右，比如适用于用电需求较小但对冷热量需求较大的用户，冷热电比约为1.5-2.5；后者更加适合冷热电相对较低的用户，一般其冷热电比为1.0—1.5，热能用于发电的比例较高。近年来，楼宇型天然气分布式能源出现了新的发展趋势，即是以燃用天然气的微小型燃气轮机作为分布式能源系统的核心动力，广泛的应用在一些别墅或者庄园。 3.2区域型分布式冷热电联供系统 所谓区域型分布式冷热电联供系统，主要针对某一区域中部分建筑共同组成的建筑群，和单一建筑目标相比，建筑群的实际能耗需求更大，同时因为各个建筑自身的实际功能差异，其能耗需求也存在较大差异性。所以，不同用户的负荷变化难以同步，一般不会遇到同时高峰、低谷耗能的现象。因此，系统运行过程中必须充分结合负荷的同时使用系数，增强供需的回旋余地，进而降低系统全工况性能要求。所以，如果规模相对较大，能够选择更加高效的燃气轮机——汽轮机发电机组，确保燃气、蒸汽、冷气及热水的科学匹配，有效增强