智能電網(wǎng)中的分布式發(fā)電技術(shù)

文章簡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(tǒng)的影響

　　1.1 對系統(tǒng)規(guī)劃的影響

　　分布式電源并入電網(wǎng)，將對傳統(tǒng)的配網(wǎng)規(guī)劃帶來較大的復(fù)雜性和不確定性[1]。分布式電源增大了區(qū)域內(nèi)負(fù)荷增長及分布的預(yù)測難度，同時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(guī)劃工作的難度;智能配電網(wǎng)規(guī)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題，降低配網(wǎng)規(guī)劃的復(fù)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(tǒng)供需平衡被打亂，系統(tǒng)頻率將發(fā)生變化;分布式電源的啟動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(diào)節(jié)及控制將產(chǎn)生開關(guān)器件頻率附近的諧波分量，造成諧波污染;可見分布式電源并網(wǎng)將對系統(tǒng)電壓、電能質(zhì)量、網(wǎng)絡(luò)損耗等諸多方面產(chǎn)生負(fù)面影響[1]。

　　1.3 對系統(tǒng)保護的影響

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

　　上述饋線保護方式只適用于單側(cè)電源供電的輻射狀饋線網(wǎng)絡(luò)。分布式電源接入配電系統(tǒng)后，使配電系統(tǒng)變成多源網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)中的潮流分布及故障時短路電流的大小、流向和分布均會發(fā)生變化，傳統(tǒng)配電網(wǎng)中保護之間的配合關(guān)系被打破，保護的動作行為和性能都會受到影響，甚至無法起到保護作用。對基于重合器、分?jǐn)嗥鞯酿伨€自動化裝置可能導(dǎo)致重合器誤動、相鄰線路的瞬時速斷保護誤動、分?jǐn)嗥饔嫈?shù)不正確等[2-5]。

　　對于這些問題，國內(nèi)外已經(jīng)有了廣泛的探討，提出了各種解決辦法。一類是改進型的方法，利用現(xiàn)有的保護裝置根據(jù)分布式電源的接入位置進行分區(qū)域設(shè)計;另一類是網(wǎng)絡(luò)式保護，依靠通信網(wǎng)絡(luò)解決傳統(tǒng)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(tǒng)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(zhuǎn)換系統(tǒng)(Power Conversion System，簡稱PCS) 。儲能裝置主要實現(xiàn)能量的儲存、釋放或快速功率交換[14]，能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)通過電力電子設(shè)備實現(xiàn)充放電控制、交直流電轉(zhuǎn)換、功率調(diào)節(jié)控制及運行參數(shù)檢測監(jiān)控等。

　　目前國內(nèi)外研究的應(yīng)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)境污染等諸多問題。目前已有各項新型蓄電池的相繼研發(fā)成功。

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

　　3)超級電容儲能：超級電容器容量可達(dá)幾百至上千法拉。與傳統(tǒng)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的特點;與蓄電池相比,它功率較高，且對環(huán)境無污染。因此，超級電容器是一