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《分布式發(fā)電及并網(wǎng)技術(shù)研究綜述》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
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