分布式发电及并网技术研究综述

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1、分布式发电及并网技术研究综述法晓（青岛理工大学自动化学院，143085210509）ABSTRACT:Distributedgenerationinvestment,flexiblegeneratingmethod,andenvironmentalcompatibilityandlargepowergridincreasinglyjointo,havebroughtaboutgreatchangesinmodernpowersystemoperationandcontrol.Itcannotonlymeetthespecificrequirementso

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

3、lcontrol;powersystem摘要分布式发电以其投资省、发电方式灵活、与环境兼容等特点与大电网日益联合运行，给现代电力系统运行与控制带来巨大的变化。它既可以满足电力系统和用户的特定要求，如削峰；又可以提供传统的电力系统无可比拟的可靠性和和经济性。因此，研究分布式发电具有重要的理论意义和重大的应用价值。文章简要介绍了新型分布式发电技术，综述了分布式发电在电力系统的应用研究现状，并探讨了分布式发电的未来研究方向关键词：分布式发电；配电网；稳定控制；继电保护；电能质量；电力市场；随机最优控制；电力系统1引言20实际80年代末，美国以及欧洲纷纷开始分布

4、式发电，全球供电模式开始由集中供电转向分布式供电，根据国际供电会议组织（CIRED）于1999年发布的分布式发电调研报告，当时丹麦，荷兰两分布式发电装机容量占到了总装机容量的28%，波兰，比利时，英国，西班牙等国分布式发电的比重都在8%以上。2000年全球新增的装机容量中，分布式发电的比例占到了10%以上；分布式发电具有投资少，占地少，建设周期短，环保，节能等特点，对于高峰期电力负荷比集中供电更加经济，有效，分布式供电可作为我国集中式供电的有益补充，作为备用电源分布式发电可为高峰负荷提供电力。提高供电的可靠性，为本地节省建设投资，促进电力能源可持续发展。

5、分布式发电的应用与能源，技术发展，环保和电力市场放开等都有关系，其并网应用对传统的电力系统分析，控制与保护影响深远，进一步可能引发电力市场电价及用户侧管理方面的变革。本文在简要介绍分布式发电电源及其并网技术的应用前景的基础上，主要介绍分布式电源的特点，最新的发展成果及研究成果。含分布式电源的系统规划与设计及其最优化，含分布式电源的系统分析，运行与控制，紧急控制与继电保护等方面。2分布式发电技术2.1分布式电源分布式发电（DistributedGeneration，DG）是指直接布置在配电网或分布在负荷附近的发电设施，经济、高效、可靠地发电分布式电源（Di

6、stributedGeneratingSource，DGS）包括功率较小内燃机（InternalCombustionEngines）、微型燃气轮机（Micro-turbines）、燃料电池（FuelCell）、可再生能源如太阳能发电的光伏电池（PhotovoltaicCell）和风力发电等2．2微型燃气轮机技术微型燃气轮机是以天然气、甲烷、汽油、柴油为燃料的超小型气轮机。其发电效率可达30%，如实行热电联产，效率可提高到75%。微型燃气轮机的特点是体积小、质量轻、发电效率高、污染小、运行维护简单。它是目前最成熟、最具有商业竞争力的分布式发电电源。2．3燃

7、料电池技术燃料电池的工作原理是富含氢的燃料（如天然气、甲醇）与空气中的氧气结合生成水，氢氧离子的定向移动在外电路形成电流，类似于电解水的逆过程。它并不燃烧燃料，而是通过电化学的过程将燃料的化学能转化为电能。通常，燃料电池发电厂主要由三部分组成：燃料处理部分、电池反应堆部分、电力电子换流控制部分。目前已研究开发了五种燃料电池：聚合电解质膜电池（PEM）、碱性燃料电池（AFC）、磷酸型燃料电池（PAFC）、固体电解质燃料电池（SOFC）和熔融碳酸盐燃料电池（SOFC），其中PAFC是目前技术成熟且已商业化的燃料电池。燃料电池具有巨大的潜在优点：①其副产品是热

8、水和少量的二氧化碳，通过热电联产或联合循环综合利用热能，燃料电池的发电效率几乎是