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1、18华北电力技术NORTHCHINAELECTRICPOWERNo.102004·综述·X分布式发电及其对电力系统分析的影响DistributedGenerationandItsImpactonPowerSystemAnalysis武汉大学电气工程学院(湖北武汉430072)刘正谊 谈顺涛长沙理工大学电气与信息学院(湖南长沙410076)曾祥君 [1]摘 要:介绍分布式发电的概念及其特点,分析各世纪电力工业的发展方向。种分布式电源的特性和动态模型,重点分析了分分布式发电:指的是在用户附近配置较小的发布式电源加入电网对电力系
2、统分析的影响,以及电机组(几十千瓦到几十兆瓦),以满足特定用户的一些可再生能源中产生的直流电源通过逆变器对需要或支持现存配电网的经济运行。这些小的机组电力系统分析的影响。最后对分布式发电加入电包括燃料电池(fuelcells),微型燃气轮机(micro2力系统后对电力系统分析的影响进行了总结。turbine),光伏电池(photovoltaic)和风力发电等。关键词:分布式发电;动态模型;系统潮流;逆变器加入分布式发电的集中供电系统一般有以下中图分类号:TM61优点:(1)分布式发电系统中各电站相互独立,由文献标识码:A文
3、章编号:100329171(2004)102于用户可以自行控制,不会发生大规模停电事故,0018203所以安全可靠性较高。(2)分布式发电可以弥补大电网安全稳定性的不足,在意外灾害发生时继续现在全世界的供电系统都是以大机组、大电供电,已成为集中供电方式不可缺少的重要补充。网、高电压为主要特征的集中式单一供电系统。全如1986年5月20日,英格兰某地区的6条400世界90%的电力负荷都由这种集中单一的大电kV线路因雷击而断开,由于在5min内在负荷区网供电。但是当今社会对能源与电力供应的质量投入了1GW的燃气轮机发电容量,从
4、而防止了与安全可靠性要求越来越高,大电网由于自身的一次重大电压失稳事故的发生。(3)可对区域电力缺陷其单一供电已不能满足这种要求。(1)大型互的质量和性能进行实时监控,非常适合向农村、牧联电力系统中,局部事故极易扩散。由于大电网中区、山区,发展中的中、小城市或商业区的居民供任何一点的故障所产生的扰动都会对整个电网造电,可大大减小环保压力。(4)分布式发电输配电成较大影响,严重时可能引起大面积停电甚至是损耗很低,甚至没有,无需建配电站,可降低或避全网崩溃,造成灾难性后果,这样的事故在2003免附加的输配电成本,同时土建和安装
5、成本低。年美加事故大停电中就有发生;而且这种大电网(5)可以满足特殊场合的需求,如用于重要集会或又极易受到战争或恐怖势力的破坏,严重时将危庆典的(处于热备用状态的)移动分散式发电车。害国家的安全,如科索沃战争和刚刚结束的海湾(6)调峰性能好。战争等。(2)集中式大电网还不能灵活跟踪电力负1 分布式电源的特点及数学模型荷的变化,而为了短暂的峰荷建造发电厂其花费是巨大的,经济效益也非常低。随着负荷峰谷差的1.1 燃料电池不断增大,电网的负荷率正逐年下降,发输电设施燃料电池是一种在恒定温度下,直接将存储的利用率都有下降的趋势。(
6、3)大电网的发展不能在燃料和氧化剂中的化学能高效、环境友好地转满足对环保和需求的限制。目前,大电网与分布式化为电能的装置。它并不燃烧燃料,而是通过电化发电(distributedgeneration)相结合被世界许多学的过程将燃料的化学能转化为电能。燃料电池能源、电力专家公认为是能够节省投资,降低能可按电解质的性质分为许多类:聚合电解质膜电耗,提高系统安全性和灵活性的主要方法,是21池(PEM)、碱性燃料电池(AFC)、磷酸型燃料电X①本文作者还有湖南娄底电业局的张移星和湖南金竹山电厂的谢小红。②本文论及项目为国家自然科学
7、基金项目(项目号为50207001)和湖南省教育厅的重点项目(项目号为02A032)。No.102004华北电力技术NORTHCHINAELECTRICPOWER19池(PAFC)、固体电解质燃料电池(SOFC)和熔融Pg,min≤Pg≤Pg,max(4)碳酸盐燃料电池(MCFC),其中磷酸型燃料电池△Pg≤△Pg,limit(5)最接近商业化,新一代的熔融碳酸盐燃料电池和式中 △Pg——功率的变化;固体氧化物燃料电池则被认为最值得推荐用于电△Pg,limit——功率变化的限制。[2]力系统的发电。燃料电池具有以下特点:(
8、1)效这种分布式电源的动态模型和集中式发电机[5]率高且不受负荷变化的影响。(2)清洁无污染、噪组相似,可写成以下形式:音低;(3)安装周期短、安装位置灵活,可省去配电MdXPm-Pe=·(6)XRdt系统的建设。1X-XR燃料电池与集中式机组相比较,它适应负荷Pm,in-Pm,out=1-·(7)RX
