分布式發(fā)電及并網(wǎng)技術(shù)研究綜述

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1、分布式發(fā)電及并網(wǎng)技術(shù)研究綜述法曉（青島理工大學(xué)自動化學(xué)院，143085210509）ABSTRACT:Distributedgenerationinvestment,flexiblegeneratingmethod,andenvironmentalcompatibilityandlargepowergridincreasinglyjointo,havebroughtaboutgreatchangesinmodernpowersystemoperationandcontrol.Itcannotonlymeetthespecificrequirementso

2、andusers,suchaspeak;alsocanreliabilitystatusofdistributedgenerationintheresearchofpowersystem,anddiscussesthefutureresearchdirectionofdistributedgenerationKEYWORDS:Distributedgeneration;distributionnetwork;stabilitycontrol;relayprotection;powerquality;powermarket;stochasticoptima

3、lcontrol;powersystem摘要分布式發(fā)電以其投資省、發(fā)電方式靈活、與環(huán)境兼容等特點與大電網(wǎng)日益聯(lián)合運行，給現(xiàn)代電力系統(tǒng)運行與控制帶來巨大的變化。它既可以滿足電力系統(tǒng)和用戶的特定要求，如削峰；又可以提供傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)無可比擬的可靠性和和經(jīng)濟性。因此，研究分布式發(fā)電具有重要的理論意義和重大的應(yīng)用價值。文章簡要介紹了新型分布式發(fā)電技術(shù)，綜述了分布式發(fā)電在電力系統(tǒng)的應(yīng)用研究現(xiàn)狀，并探討了分布式發(fā)電的未來研究方向關(guān)鍵詞：分布式發(fā)電；配電網(wǎng)；穩(wěn)定控制；繼電保護；電能質(zhì)量；電力市場；隨機最優(yōu)控制；電力系統(tǒng)1引言20實際80年代末，美國以及歐洲紛紛開始分布

4、式發(fā)電，全球供電模式開始由集中供電轉(zhuǎn)向分布式供電，根據(jù)國際供電會議組織（CIRED）于1999年發(fā)布的分布式發(fā)電調(diào)研報告，當(dāng)時丹麥，荷蘭兩分布式發(fā)電裝機容量占到了總裝機容量的28%，波蘭，比利時，英國，西班牙等國分布式發(fā)電的比重都在8%以上。2000年全球新增的裝機容量中，分布式發(fā)電的比例占到了10%以上；分布式發(fā)電具有投資少，占地少，建設(shè)周期短，環(huán)保，節(jié)能等特點，對于高峰期電力負荷比集中供電更加經(jīng)濟，有效，分布式供電可作為我國集中式供電的有益補充，作為備用電源分布式發(fā)電可為高峰負荷提供電力。提高供電的可靠性，為本地節(jié)省建設(shè)投資，促進電力能源可持續(xù)發(fā)展。

5、分布式發(fā)電的應(yīng)用與能源，技術(shù)發(fā)展，環(huán)保和電力市場放開等都有關(guān)系，其并網(wǎng)應(yīng)用對傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)分析，控制與保護影響深遠，進一步可能引發(fā)電力市場電價及用戶側(cè)管理方面的變革。本文在簡要介紹分布式發(fā)電電源及其并網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用前景的基礎(chǔ)上，主要介紹分布式電源的特點，最新的發(fā)展成果及研究成果。含分布式電源的系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計及其最優(yōu)化，含分布式電源的系統(tǒng)分析，運行與控制，緊急控制與繼電保護等方面。2分布式發(fā)電技術(shù)2.1分布式電源分布式發(fā)電（DistributedGeneration，DG）是指直接布置在配電網(wǎng)或分布在負荷附近的發(fā)電設(shè)施，經(jīng)濟、高效、可靠地發(fā)電分布式電源（Di

6、stributedGeneratingSource，DGS）包括功率較小內(nèi)燃機（InternalCombustionEngines）、微型燃氣輪機（Micro-turbines）、燃料電池（FuelCell）、可再生能源如太陽能發(fā)電的光伏電池（PhotovoltaicCell）和風(fēng)力發(fā)電等2．2微型燃氣輪機技術(shù)微型燃氣輪機是以天然氣、甲烷、汽油、柴油為燃料的超小型氣輪機。其發(fā)電效率可達30%，如實行熱電聯(lián)產(chǎn)，效率可提高到75%。微型燃氣輪機的特點是體積小、質(zhì)量輕、發(fā)電效率高、污染小、運行維護簡單。它是目前最成熟、最具有商業(yè)競爭力的分布式發(fā)電電源。2．3燃

7、料電池技術(shù)燃料電池的工作原理是富含氫的燃料（如天然氣、甲醇）與空氣中的氧氣結(jié)合生成水，氫氧離子的定向移動在外電路形成電流，類似于電解水的逆過程。它并不燃燒燃料，而是通過電化學(xué)的過程將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。通常，燃料電池發(fā)電廠主要由三部分組成：燃料處理部分、電池反應(yīng)堆部分、電力電子換流控制部分。目前已研究開發(fā)了五種燃料電池：聚合電解質(zhì)膜電池（PEM）、堿性燃料電池（AFC）、磷酸型燃料電池（PAFC）、固體電解質(zhì)燃料電池（SOFC）和熔融碳酸鹽燃料電池（SOFC），其中PAFC是目前技術(shù)成熟且已商業(yè)化的燃料電池。燃料電池具有巨大的潛在優(yōu)點：①其副產(chǎn)品是熱

8、水和少量的二氧化碳，通過熱電聯(lián)產(chǎn)或聯(lián)合循環(huán)綜合利用熱能，燃料電池的發(fā)電效率幾乎是