1。1 课题研究背景
由于目前电力系统存在的弊端和用户对供电可靠性和电能质量要求的持续提高,使得 开发利用可再生能源,构建可持续发展的能源系统成了近年来世界各国的共同认识和电力 系统未来发展的必然趋势。所以,在近年来全球范围内的能源结构发生了翻天覆地的改变, 正逐渐由集中式的发电方式朝着分布式发电系统建设的方向迈进[1]。
1。2 课题研究意义
一贯以来,能源的利用是人类赖以生存和经济发展的保证和基础。随着社会经济的快 速发展,社会生产和人民生活不仅对用电负荷的需求节节攀升,而且对电能质量要求也日 渐提高。传统的集中式发电技术的缺点是:污染严重、耗能高、安全性能差,不可靠。分 布式电源并网接入电网以后,刚好解决了传统的集中式发电技术的一些问题。但与此同时 也对配电网电能质量造成了影响,因此,对分布式电源并网发电系统的研究就具有重要意 义。
2 含分布式发电的配电网
2。1 配电网概述
电力系统是由发电、输电、配电、用电等环节构成的电能生产、配送与消费系统。其 功能是将化石能源通过发电动力装置有效地转化成电能,然后经过输电、变电和配电等环 节将电能提供给下端的用户。为此,电力系统在不同层次以及各个环节还具备相对应的信 息与控制系统,对电能的产生与输配送过程进行调节、测量、控制、通信、调度和保护, 来确保用户享受到优质、安全、经济的电能。电力系统通常可以划分成发电、输电、配电 这三大系统。其中,配电网是由电缆、杆塔、架空线路、隔离开关、配电变压器、无功补 偿电容和附属设备等组成的[2]。
按电压的等级来分类,配电网可分为:高压配电网(35—110KV),中压配电网(6—10KV, 苏州有 20KV)和低压配电网(220/380V);在某些负载率比较大的城市,220KV 电网也 具备配电功能。按供电区来分类的话,可分为:农村配电网,工厂配电网和城市配电网等。
配电网一般是指 35KV 及 35KV 以下电压等级的电网,功能是给城市里各处配电站和 各类用电负荷进行供电。在城市电网中,主网则一般是指 110KV 和 110KV 以上电压等级的
电网,主要的作用是连接区域高压(220KV 及以上)电网 [3]。
2。2 分布式发电及其研究现状
分布式发电(Distributed Generation,DG),一般指发电功率在数百兆瓦至几千瓦
(也有的建议限制在 30~50 兆瓦以下)的分散式、小型模块化、并设置在电能用户附近 的可靠、高效的发电单元。主要包括:小型燃气轮机、燃料内燃机、风力发电机、太阳能 发电以及生物质能发电等[4]。
分布式发电对比常规集中式发电存在的优势是能够高效便捷利用用户附近的各种分 散的能源,提高能源的利用比率,实现就近供电,这样可以减少远距离供电造成的网损, 这样对于环境保护和降低电能用户的费用都有益处。分布式电源不但可以独立于配电网给 用户直接地供电,又能接入配电网中,补充配电网的电力能源,使负载的电能质量和供电 的可靠性都得到提升,它的高效性和灵活性能满足未来能源可持续发展的需求。
随着分布式发电技术越来越成熟,分布式发电的成本也在逐渐降低,分布式发电在电 力系统中所占到的比例会越来越大。尤其是当分布式电源接入配电网之后,它对配电网的 短路电流、线路潮流、节点电压、可靠性等都会带来不小的影响,影响的程度与分布式电 源的容量和接入点有紧密的关系。这必定会给配电网未来的规划带来新的不同挑战,所以 在考虑传统因素的同时,也要好好考虑怎样最大限度地减少分布式发电对电网带来的不利 影响,并且使分布式发电模式能发挥其最大优势。论文网