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1、分布式電源概述 分布式直流電源裝置是指功率為數千瓦至50MW小型模塊式的、與環(huán)境兼容的獨立電源。這些電源由電力部門(mén)、電力用戶(hù)或第3方所有，用以滿(mǎn)足電力系統和用戶(hù)特定的要求。如調峰、為邊遠用戶(hù)或商業(yè)區和居民區供電，節省輸變電投資、提高供電可靠性等等。 分布式能源系統并不是簡(jiǎn)單地采用傳統的發(fā)電技術(shù)，而是建立在自動(dòng)控制系統、先進(jìn)的材料技術(shù)、靈活的制造工藝等新技術(shù)的基礎上，具有低污染排放，靈活方便，高可靠性和高效率的新型能源生產(chǎn)系統。 組成分布式能源系統的發(fā)電系統具有如下特點(diǎn)： ①高效地利用發(fā)電產(chǎn)生的廢能生成熱和電； ②現場(chǎng)端的可再生能源系統； ③包括利用現場(chǎng)廢氣、廢熱及多余壓差來(lái)發(fā)電的能源循環(huán)利用系統。 現階段我國的能源方式仍以集中供能系統為主，分布式能源的發(fā)展并不能取代傳統的能源供應方式，將是集中供能系統的有益補充。因此，在我國可再生能源發(fā)電模式將是集中發(fā)電遠距離輸電與分布式發(fā)電相結合的方式。截至2012年底，我國已并網(wǎng)投產(chǎn)的分布式電源1.56萬(wàn)個(gè)，裝機容量3436萬(wàn)kW，其中分布式水電2376萬(wàn)kW，世界第一；余熱、余壓、余氣資源綜合利用和生物質(zhì)發(fā)電近年來(lái)增長(cháng)迅速，裝機871萬(wàn)kW，分布式光伏是未來(lái)發(fā)展的重點(diǎn)，前景非�？捎^(guān)。 2.分布式發(fā)電接入對電網(wǎng)的影響 為了鼓勵和規范分布式電源的發(fā)展，國網(wǎng)公司企業(yè)標準《Q/GDW480-2010分布式電源接入電網(wǎng)技術(shù)規定》于2010年8月2日發(fā)布并實(shí)施。該標準適用于國家電網(wǎng)公司經(jīng)營(yíng)區域內以同步電機、感應電機、變流器等形式接入35kV及以下電壓等級電網(wǎng)的分布式電源接入電網(wǎng)應滿(mǎn)足的技術(shù)要求。標準中明確了分布式電源接入系統的原則，規定了公共連接點(diǎn)處分布式電源并網(wǎng)容量限制；短路電流限制；并網(wǎng)推薦電壓等級等。且對功率控制和電壓調節也進(jìn)行了規定。 為了規范分布式電源的準入條件，減小大規模分布式電源接入后對電網(wǎng)造成的沖擊，國家電網(wǎng)公司規定了分布式電源接入電網(wǎng)應遵循的基本原則： (1)并網(wǎng)點(diǎn)的確定原則為電源并入電網(wǎng)后能有效輸送電力并且能確保電網(wǎng)的安全穩定運行。 (2)當公共連接點(diǎn)處并入一個(gè)以上的電源時(shí)，應總體考慮它們的影響。分布式電源總容量原則上不宜超過(guò)上一級變壓器供電區域內最大負荷的25%。 (3)分布式電源并網(wǎng)點(diǎn)的短路電流與分布式電源額定電流之比不宜低于10。 (4)分布式電源接入電壓等級宜按照：200kW及以下分布式電源接入380V電壓等級電網(wǎng)；200kW以上分布式電源接入10kV(6kV)及以上電壓等級電網(wǎng)。經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟比較，分布式電源采用低一電壓等級接入優(yōu)于高一電壓等級接入時(shí)，可采用低一電壓等級接入。 分布式電源通常接入配電網(wǎng)(主要是不接地、經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地系統，為單電源輻射型供電網(wǎng)絡(luò ))，由于傳統配電網(wǎng)的設計并未考慮分布式電源的接入。在并入分布式電源后，網(wǎng)絡(luò )的結構發(fā)生了根本變化，將從原來(lái)的單電源輻射狀網(wǎng)絡(luò )變?yōu)殡p電源甚至多電源網(wǎng)絡(luò )。潮流不再單向地從變電站母線(xiàn)流向負荷。DG并網(wǎng)運行對配電網(wǎng)的影響主要有以下幾個(gè)方面：電網(wǎng)電壓及頻率；電能質(zhì)量；繼電保護裝置；配電網(wǎng)管理系統。 3.分布式發(fā)電對配電網(wǎng)保護的影響 (1)對低壓電網(wǎng)原有繼電保護的影響。分布式電源接入電網(wǎng)將提供一定大小的短路電流，對低壓電網(wǎng)原有繼電保護整定有一定影響，分布式電源的接入應充分考慮公共連接點(diǎn)的短路容量�？紤]分布式電源提供的短路電流后，原有繼電保護原則上無(wú)需更換，一般情況下只需修改相應定值即可。如分布式電源提供的短路電流較大，可在原有繼電保護裝置上加裝方向元件即可解決誤動(dòng)的問(wèn)題。若由于分布式電源接入使得公共連接點(diǎn)允許的短路電流超過(guò)規定限值時(shí)，分布式電源需考慮增加限流阻抗。 分布式發(fā)電接入電網(wǎng)后對繼電保護產(chǎn)生的影響有如下幾個(gè)方面：改變原有繼電保護的保護范圍；原有繼電保護流過(guò)逆向短路電流時(shí)，由于無(wú)相應的方向元件，可能誤動(dòng)；使得重合閘不成功；影響繼電器之間的配合關(guān)系；增加的短路電流可能超過(guò)斷路器的開(kāi)斷容量，造成設備損壞 (2)對上一級電網(wǎng)繼電保護的影響。為防止逆流對上一級電網(wǎng)產(chǎn)生較大的影響，導致上一級電網(wǎng)需要在繼電保護設置等方面做出大范圍的調整，分布式電源所產(chǎn)生的電力電量盡量在本級配電區域內平衡，為次國網(wǎng)公司特別規定了分布式電源總容量原則上不宜超過(guò)上一級變壓器供電區域內最大負荷的25%，避免了分布式電源向上一級電網(wǎng)倒送電力。該限值的取值主要根據區域內負荷峰谷差估算分布式電源所產(chǎn)生的電力能在本供電區域內全部平衡掉，從而保證了分布式電源的輸出不會(huì )對上一級電網(wǎng)運行造成大的影響。 (3)分布式電源自身須配置繼電保護裝置。分布式電源應配置繼電保護和安全自動(dòng)裝置，保護功能主要針對電網(wǎng)安全運行對電源提出保護設置要求確定，包括低壓和過(guò)壓、低頻和過(guò)頻、過(guò)流、短路和缺相、防孤島和恢復并網(wǎng)保護。分布式電源不能反向影響電網(wǎng)的安全，電源保護裝置的設置必須與電網(wǎng)側線(xiàn)路保護設置相配合，以達到安全保護的效果。 4、智能電網(wǎng)中的分布式電源 智能電網(wǎng)的核心在于構建具備智能判斷與自適應調節能力的多種能源統一入網(wǎng)和分布式管理的智能化網(wǎng)絡(luò )系統，可對電網(wǎng)與用戶(hù)用電信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監控和采集，且采用最經(jīng)濟與最安全的輸配電方式將電能輸送給終端用戶(hù)，實(shí)現對電能的最優(yōu)配置與利用，提高電網(wǎng)運營(yíng)的可靠性和能源利用效率。 分布式電源(DER)的種類(lèi)很多，包括小水電、風(fēng)力發(fā)電、光伏電源、燃料電池和儲能裝置(如飛輪、超級電容器、超導磁能存儲、液流電池和鈉硫蓄電池等)。 一般來(lái)說(shuō)，其容量從1kW到10MW。配電網(wǎng)中的DER由于靠近負荷中心，降低了對電網(wǎng)擴展的需要，并提高了供電可靠性，因此得到廣泛采用。特別是有助于減輕溫室效應的分布式可再生能源，在許多國家政府政策上的大力支持下，迅速增長(cháng)。目前，在北歐的幾個(gè)國家，DER已擁有30%以上的發(fā)電量分額。在美國DER目前只占總容量的7%，而預期到2020年時(shí)這一份額將達25%。 大量的分布式電源并于中壓或低壓配電網(wǎng)上運行，徹底改變了傳統的配電系統單向潮流的特點(diǎn)，要求系統使用新的保護方案、電壓控制和儀表來(lái)滿(mǎn)足雙向潮流的需要。然而，通過(guò)高級的自動(dòng)化系統把這些分布式電源無(wú)縫集成到電網(wǎng)中來(lái)并協(xié)調運行，將可帶來(lái)巨大的效益。除了節省對輸電網(wǎng)的投資外，它可提高全系統的可靠性和效率，提供對電網(wǎng)的緊急功率和峰荷電力支持，及其他一些輔助服務(wù)功能，如無(wú)功支持、電能質(zhì)量改善等；同時(shí)，它也為系統運行提供了巨大的靈活性。如在風(fēng)暴和冰雪天氣下，當大電網(wǎng)遭到嚴重破壞時(shí)，這些分布式電源可自行形成孤島或微網(wǎng)向醫院、交通樞紐和廣播電視等重要用戶(hù)提供應急供電。 5、分布式電源推動(dòng)智能電網(wǎng)的建設 智能配電及分布式電源接入是堅強智能電網(wǎng)發(fā)展中不可缺少的重要環(huán)節。但是，風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電、電動(dòng)汽車(chē)充換電站、儲能設備及微網(wǎng)等新型電源及負荷直接接入配電網(wǎng)，給配電網(wǎng)的安全穩定運行帶來(lái)了新的技術(shù)問(wèn)題和挑戰。因此，配電網(wǎng)急需發(fā)展新的技術(shù)和工具，增加配電網(wǎng)的可靠性、靈活性及效率。從我們此次收到的論文來(lái)看，目前，各國都在積極開(kāi)展許多相關(guān)研究，開(kāi)發(fā)實(shí)用有效的技術(shù)解決方法，從而應對新的挑戰。 世界各國已經(jīng)取得了很大的成績(jì)，包括智能配電與分布式電源接入的新技術(shù)標準與規范獲得發(fā)展，建成多個(gè)智能配電與分布式電源接入工程示范項目，研發(fā)了新的管理和控制系統。 今后，我們將進(jìn)一步發(fā)展和完善新的智能配電網(wǎng)技術(shù)標準規范，發(fā)展新的規劃和運行工具及系統，在配電網(wǎng)中擴展和推廣應用示范工程成果，開(kāi)拓新的領(lǐng)域，加強國際間的交流，互相學(xué)習成功經(jīng)驗，以適應堅強智能電網(wǎng)發(fā)展的需要。 分布式能源系統與智能電網(wǎng)的打造密切相關(guān)，主電網(wǎng)負荷較大，調配并網(wǎng)后的分布式發(fā)電站，能夠靈活穩定滿(mǎn)足附近用戶(hù)需求，在一定程度上能夠實(shí)現電力的“自產(chǎn)自銷(xiāo)”，直破用電之“渴”。 6、小結 在今年8月份，南方電網(wǎng)公司繼財政部、國家發(fā)改委先后發(fā)布分布式發(fā)電新政策之后，正式出臺了《關(guān)于進(jìn)一步支持光伏等新能源發(fā)展的指導意見(jiàn)》，從并網(wǎng)、購售電、并網(wǎng)調度管理等方面支持新能源的有序協(xié)調發(fā)展。同時(shí)，為支持分布式電源并網(wǎng)，國家電網(wǎng)公司已不再局限于為分布式電源提供接入電網(wǎng)的技術(shù)咨詢(xún)、工程驗收調試等全過(guò)程服務(wù)，還開(kāi)始注重加強配網(wǎng)建設，以支撐大量分布式電源的接入。兩大電網(wǎng)企業(yè)是國家推動(dòng)分布式電源發(fā)展政策的具體執行者，因此兩大電網(wǎng)的一系列舉措無(wú)疑將為分布式電源并網(wǎng)注入最直接的推動(dòng)力。 兩大電網(wǎng)不斷加碼“分布式電源”，足以顯示分布式電源對電網(wǎng)電力輸送的重要性，如今，分布式電源的接入正在不斷支持智能電網(wǎng)的建設，未來(lái)，智能電網(wǎng)與分布式電源的關(guān)系將會(huì )更加密切。 |
