智能電網(wǎng)中的分布式發(fā)電技術(shù)

文章簡(jiǎn)要介紹了分析了分布式電源接入對電網(wǎng)產(chǎn)生的影響，并著(zhù)重討論分析了分布式發(fā)電技術(shù)在智能電網(wǎng)中的發(fā)展方向。

　　1 分布式電源接入對智能配電系統的影響

　　1.1 對系統規劃的影響

　　分布式電源并入電網(wǎng)，將對傳統的配網(wǎng)規劃帶來(lái)較大的復雜性和不確定性[1]。分布式電源增大了區域內負荷增長(cháng)及分布的預測難度，同時(shí)其安裝位置的不確定性及固有的間歇性、隨機性加劇了配電規劃工作的難度;智能配電網(wǎng)規劃中，主要需給出分布式電源的最優(yōu)接入位置及容量，解決可再生能源的友好接入問(wèn)題，降低配網(wǎng)規劃的復雜性，保證配網(wǎng)整體運行的安全性和經(jīng)濟性。

　　1.2 對電網(wǎng)運行的影響

　　分布式電源接入電網(wǎng)，系統供需平衡被打亂，系統頻率將發(fā)生變化;分布式電源的啟動(dòng)和停運將造成配電網(wǎng)明顯的電壓閃變;分布式電源的電壓調節及控制將產(chǎn)生開(kāi)關(guān)器件頻率附近的諧波分量，造成諧波污染;可見(jiàn)分布式電源并網(wǎng)將對系統電壓、電能質(zhì)量、網(wǎng)絡(luò )損耗等諸多方面產(chǎn)生負面影響[1]。

　　1.3 對系統保護的影響

　　目前，我國中低壓配網(wǎng)大都是單側電源、輻射型10kV(35kV)網(wǎng)絡(luò )，饋線(xiàn)保護裝設在變電站內饋線(xiàn)斷路器處，采用保護和測控一體化裝置，一般配置傳統的三段式電流保護，即瞬時(shí)電流速斷保護、定時(shí)限電流速斷保護和過(guò)電流保護，采用時(shí)間配合的方式實(shí)現全線(xiàn)路的保護。

　　上述饋線(xiàn)保護方式只適用于單側電源供電的輻射狀饋線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )。分布式電源接入配電系統后，使配電系統變成多源網(wǎng)絡(luò )，網(wǎng)絡(luò )中的潮流分布及故障時(shí)短路電流的大小、流向和分布均會(huì )發(fā)生變化，傳統配電網(wǎng)中保護之間的配合關(guān)系被打破，保護的動(dòng)作行為和性能都會(huì )受到影響，甚至無(wú)法起到保護作用。對基于重合器、分斷器的饋線(xiàn)自動(dòng)化裝置可能導致重合器誤動(dòng)、相鄰線(xiàn)路的瞬時(shí)速斷保護誤動(dòng)、分斷器計數不正確等[2-5]。

　　對于這些問(wèn)題，國內外已經(jīng)有了廣泛的探討，提出了各種解決辦法。一類(lèi)是改進(jìn)型的方法，利用現有的保護裝置根據分布式電源的接入位置進(jìn)行分區域設計;另一類(lèi)是網(wǎng)絡(luò )式保護，依靠通信網(wǎng)絡(luò )解決傳統保護裝置的不足。

　　2 分布式電源接入技術(shù)在智能電網(wǎng)中的發(fā)展方向

　　2.1 儲能技術(shù)

　　儲能系統由兩部分組成：由儲能元件(部件)組成的儲能裝置;由電力電子器件組成的能量轉換系統(Power Conversion System，簡(jiǎn)稱(chēng)PCS) 。儲能裝置主要實(shí)現能量的儲存、釋放或快速功率交換[14]，能量轉換系統通過(guò)電力電子設備實(shí)現充放電控制、交直流電轉換、功率調節控制及運行參數檢測監控等。

　　目前國內外研究的應用于分布式電源中的儲能裝置主要為：

　　1)蓄電池儲能：蓄電池儲能可與超級電容器聯(lián)合使用。但其存在投資高、壽命短、環(huán)境污染等諸多問(wèn)題。目前已有各項新型蓄電池的相繼研發(fā)成功。

　　2)超導儲能：超導儲能裝置將能量存儲在由電流超導線(xiàn)圈的直流電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)中。其主要受到運行環(huán)境的影響，即使是高溫超導體也需要運行在液氮的溫度下，這是目前利用超導儲能的瓶頸。

　　3)超級電容儲能：超級電容器容量可達幾百至上千法拉。與傳統電容器相比,它具有容量大、能量搞、工作溫度范圍寬和使用壽命極長(cháng)的特點(diǎn);與蓄電池相比,它功率較高，且對環(huán)境無(wú)污染。因此，超級電容器是一