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分布式电源和微电网技术听课记录 142215 姚顺 1.分布式电源概述 1.1分布式电源基本概念 分布式电源的概念常常与可再生能源发电、热电联产的概念发生混淆，大型可再生能源发电、大型燃气蒸汽联合循环机组不属于分布式电源。关于分布式能源定义，国内外有着不同的定义。 国外基本有三类定义，分别有国际能源署、美国能源部和丹麦能源环境部。 国际能源署将之定义为：服务于当地用户或当地电网的发电站，包括内燃机、小型或微型燃气汽轮机、燃料电池和光伏发电技术，以及能够进行能量控制及需求侧管理的能源综合利用系统。 美国能源部将之定义为：小规模、分散布置在用户附近，可独立运行、也可以联网运行的发电系统。目前美国能源署已不再将单机1MW以上的电源纳入分布式电源统计范畴。 丹麦能源环境部将之定义为:靠近用户，不连接到高压输电网，装机规模小于1万千瓦的能源系统。 在我国，分布式电源定义为：利用分散式资源，装机规模小，位于用户附近，通过10（35）kV及以下电压等级接入的可再生能源、资源总和利用和能量梯级利用多联供发电设施。我国分布式电源发展重点是风电、光伏发电、小水电和小型天然气多联供灯技术类型。 1.2分布式电源基本特征 分布式电源主要有四个特征： 1、直接向用户供电，潮流一般不穿越上一级变压器。 2、装机规模小，一般为10NM及以下。据统计，在18个典型国家（组织）中，13个为10MW以下，3个为数十MW级，2个为100MW级。 3、通常接入中低压配电网，一般为10（35）kV及以下。据统计，在18个典型国家（组织）中，8个为10kV以下，7个为35kV级，3个为110（66）级。 4、发电类型主要为可再生能源发电、资源综合利用发电、高能效天然气多联供（能效一般达到70%以上） 1.3分布式电源主要作用 分布式电源主要有四个作用： 1、解决偏远地区供电问题。部分农牧地区和偏远山区，要形成规模化、集中式供电网需要巨额投资，而分布式发电技术则可弥补集中式供电在这些地区的局限性。 2、提高重要用户供电可靠性。对于一些可靠性要求较高的工业和商业用户，分布式发电可作为备用机组，提高供电可靠性，减少停电损失，并在电网意外事故（战争、地震、暴风、雨雪冰冻等）情况下维持向重要用户供电。 3、促进节能减排。分布式电源通过能源的阶梯利用，可以提高能源综合利用率。采用天然气燃料或可再生能源的分布式发电，可减少有害物质排放，减轻环保压力。 4、分布式电源电力大多接地消纳，通过优化电源布局，合理设计电源容量，可以减少配电网的功率输送，降低输送线路的损耗。 1.4分布式电源主要技术类型 按能源类型划分： 序号 能源类型 发电技术 1 太阳能 光伏发电、碟式光热发电 2 风能 定桨距异步风机、双馈异步风机、永磁直驱风机 3 资源综合利用 煤层气、高炉煤气、转炉煤气、工业余热余压 4 天燃气 天然气发电 5 生物质 沼气发电、垃圾填埋气发电、垃圾焚烧发电 6 地热能 地热能发电 7 海洋能 潮汐发电、波浪发电 8 燃料电池 燃料电池发电 按并网接口类型划分 序号 能源类型 发电技术 1 同步电机接口 煤层气、高炉煤气、转炉煤气、工业余热余压、地热能发电、潮汐发等 2 异步电机接口 定桨距异步风机、双馈异步风机 3 电力电子交流器接口 采用微型燃气轮机的煤层气、天然气及沼气发电 电波浪发电 燃料电池 2.分布式电源并网技术 2.1分布式电源对配电网的影响 （1）对电能质量影响如下： 1、风电、光伏发电输出功率随机性易造成电网电压波动和闪边。风电、光伏发电较容易受天气影响。 1、通过电力电子变流器并网，易产生谐波。 2、大量单相光伏发电系统接入可能导致三相电流不平衡。 3、无隔离的逆变器并网易导致直流分量。 对运行控制影响 原有的调压方案不能满足接入分布式电源后的配电网电压调节要求。因此必须评估分布式电源对配电网电压的影响，研究心得调压策略。 对继电保护影响 1、对10kV三段式电流保护的影响。由瞬时电流速断保护、定时电流速断保护与过电流保护组成的三段式电流保护具有保护原理简单、可靠性高的优点，并且在一般情况下也能够满足快速可靠切除故障的要求，因而在10kV配电网中得到广泛应用。分布式电源大量接入配电网后，系统的潮流重新分布，短路故障是，故障电流的大小和流向也会因分布式电源接入位置和接入容量的不同而产生很大的不同，从而对三段式电流保护动作行为产生不同的影响。 2、对重合闸的影响。目前10kV馈线架空线路或电缆架空混合线路普遍采用自动重合闸，重合方式为不检重合。分布式电源接入配电网后，若线路发生瞬时性故障时，分布式电源没有快速脱离线路，而是继续向故障点输送电流，会导致故障点持续电弧，