几种典型的分布式电源
几种典型的分布式电源
.几种典型的分布式电源风力发电众所周知，风能属于环境友好型资源，它清洁环保，而且可以再生，由于全球风能的储藏量非常大且可利用量也较其他可再生资源多，因此在能源储量日益匮乏的今天，风能作为环保的可再生能源，它的开发方法和利用效率问题不断得到各国的重视和研究。
所谓风力发电，就是利用先进的技术手段将风能转化成电能，具体说来，首先由风车接受风的能量，由它带动发电机转动发电，最后，将产生的电能再通过电子控制器进行处理，最后并入电网。
风力发电是分布式发电中最为成熟和常见的发电形式，据 GWEC （Global Wind Energy Council，全球风能理事会）的数据统计，仅 2011年全球新增的风电装机容量就达到了 41GW，累计风电装机容量达到 238GW，年增长率达到 21％，这一数字意味着风电开发在全球范围内已经走上了正式轨道，也意味着世界各国均已认可和接受风电带给电力领域的积极意义。
风力发电机按结构的不同可以分为同步发电机与异步发电机两种类型，它们各有利弊。
对于同步发电机，并网电路能够解耦发电侧和电网侧的有功功率和无功功率，因此同步发电机的并网电路能够提供无功补偿，使得其并网节点的低电压穿越能力较高，而且同步发电机的并网电路能够分离电网侧和发电侧，因此该电路可以隔离故障。
但是同步发电机也存在缺陷，首先，它的体积较大，结构复杂，安装和维护成本高，另外，它的输出功率受风速的影响很大，容易使电网受到波动；异步发电机的优势在于结构简单，安装维护较为便捷，但是低电压穿越能力相对较差，在发电过程中会产生大量谐波，对电能质量造成影响。
目前风力发电主要应用的虽然是异步发电机，但是随着电力部门对装机容量的不断提高和对电能质量要求的日益严格，相信在不久的将来会被具有全功率变流能力的同步发电机所替代。
同其他可再生能源一样，风力发电也具有资源丰富、节能环保、安装运行灵活等优点，但一些缺点也不容忽视，主要有受环境风速影响较大而导致的不稳定性、不可控性等缺点。
分布式电源并网技术探究
分布式电源并网技术探究作者：段刚强，贺子芙，冯利来源：《中国新通信》 2017年第17期一、分布式电源概述1.1 分布式电源类型分布式电源主要有 3 种，即变流器类型电源、同步电机类型电源和异步电机类型电源。
变流器类型电源是用变流器连接到电网的电源，比如光伏、电池储能站等；同步电机类型电源是指采用同步机接到电网的电源，比如小水电、各类燃气、生物质能等综合利用发电项目；异步电机类型电源是只采用异步机接到电网的电源，比如异步式风机、双馈式风机。
1.2 分布式电源的优点分布式电源的优点是：①分布式电源自身规模小、工期短、投资少；②对于可以使用的电能，采取“就地就近”的原则，减少电网输电线路的损耗；③减少化石能源的利用，节约集约能源，缓解环保压力。
二、国内外发展现状2.1 国外发展现状欧洲有些国家提出，要充分利用分布式能源、智能技术、先进电力技术等实现集中供电与分布式发电的结合，共同推进电网发展。
欧洲有些国家已经成功将风力发电的比例提高到 10% 以上，其中，绝大多数是小型、分散式风电。
比如，丹麦建设的多数是 10 000 ～ 20 000 kW 的小风电场，全国300 多万千瓦的风机比较均匀地分布在各地，以“就地上网、就地消纳” 为主，减少了对电网的影响。
2.2 国内发展现状我国西北部广大农村地区风力资源十分丰富，风力发电应用速度迅猛，除自用外，还可送往其他地区。
对于我国城市地区，分布式电源作为集中式电源的重要补充形式，已经成为当今新能源领域的重要发展方向之一，并实现热、电、气三联供的分布式电源系统。
三、分布式电源接入对电网的影响3.1 对电压的影响分布式电源的启停会给低压电网的运行带来一定的影响。
当电网电压和频率异常时，分布式电源不应启动，以防事故的发生。
在工作过程中，利用 380 V 电压等级并网的分布式电源可以自动监测电网条件而启停，也可以根据当地条件由电网企业协商确定。
3.2 对系统保护的影响由于传统辐射状配电网的潮流是从电源到用户单向流动的，考虑到配电网大多数故障是瞬时的，所以，传统配电网的保护设计一般采用“仅断开故障支路，对瞬时故障进行重合闸” 的原则，即在变电站处安装反向过流继电器，主馈线上装设自动重合闸装置，支路上装设熔断器。
几种常见与特殊的分布式光伏电站类型(组图)-光伏云
几种常见与特殊的分布式光伏电站类型（组图）太阳能由于其储量巨大、使用清洁、分布广泛等优点，近年来成为了最受瞩目的可再生能源。
而光伏发电是指采用光伏组件，将太阳能直接转换为电能。
分布式光伏发电的基本概念如图1所示，分布式光伏发电是指在用户所在地或附近建设，运行方式以用户侧自发自用为主，多余电量上网且在配电网系统平衡调节为特征的光伏发电设施。
图1分布式发电原理示意图几种特殊的分布式光伏电站形式1储能式光伏电站图1-1储能式光伏电站储能式光伏电站可分为离网型和并网型两大类，部分并网型的光储系统也能实现离网工作。
并网型光储系统可综合利用太阳能和市电给蓄电池充电并同时给负载供电。
在这种应用形式下，在光照条件良好时，太阳能与市电互补对蓄电池充电，并同时给负载供电；在光照条件不足时，系统自动根据实际情况由蓄电池或者市电向负载供电。
在白天业主自身电力消纳能力不足的情况下，储能式光伏电站可以解决光伏电力的并网问题，实现“自发自用，并网不上网”。
同时，光伏电力通过蓄电池实现了转换，因此电力质量及相对稳定性相对较好。
储能式光伏电站在电网中还能起到“负荷调节、弥补线损、功率补偿、孤网运行、削峰填谷”等作用。
此外，储能式光伏电站还适用于停电、没有电网覆盖，或者电网连接不便之处，如山区、田间、牧场等。
在无电网覆盖的情况下，光伏电力是最为经济的供电方式，与传统的需经常购置柴油的柴油机发电相比，光伏发电系统不仅成本更低，更便于维护，如果日照条件和电力负载情况可以满足，是优选的离网电力方案。
而在并网应用方面，储能型光伏电站由于增加了相对较高的储能系统成本，与前几种电站比较来说，目前在国内市场上投资回报周期较长，适合于家庭等小规模应用，以保证特殊的业主用电需求。
目前，在海外特别是德国市场上，家庭储能式光伏电站成为主要的应用形式，相信随着技术的进步和市场的发展，今后储能式光伏电站将不仅仅适用于无电网或电力供应不稳的地区，也将有一天走进千家万户。
天然气分布式能源的典型组合模式
天然气分布式能源的典型组合模式主要包括以下三种：并网模式：并网模式是一种常用的组合模式，主要应用于发电厂或大中型电网系统。
在该模式下，发电装置与主电网并联运行，发电机输出的电能可以直接供给用户或输送到大电网中。
这种模式的优点是可以充分利用发电装置的发电能力，同时可以满足用户的用电需求。
孤网模式：孤网模式是一种相对特殊的组合模式，主要应用于一些独立运行的电网或小规模电网。
在该模式下，发电装置与主电网分离，独立承担供电任务。
这种模式的优点是可以避免对主电网的依赖，提高供电的可靠性和稳定性。
互补模式：互补模式是一种综合性的组合模式，主要应用于多种能源互补的场合。
在该模式下，天然气分布式能源系统与可再生能源、核能等其他能源系统相结合，共同为用户提供电能。
这种模式的优点是可以充分利用各种能源的优势，提高能源利用效率，同时可以降低对单一能源的依赖。
综上所述，这三种组合模式各有优缺点，选择哪种模式主要取决于具体的能源需求和条件。
分布式电源的概述及应用
分布式电源的概述及应用随着电力需求的迅猛增长和传统电力网络的逐渐落后，分布式电源技术愈发受到关注。
分布式电源作为一种新型能源，在电力系统的可靠和安全运行中扮演着不可或缺的角色。
本文将介绍分布式电源的概念、组成、分类、优缺点及应用。
一、概念：分布式电源是指把由微电力系统等电源组成的电源单元，分布在用电负荷侧、配电网侧或输电网侧，逐步实现与电网互联并参与到电力系统运行中的电源设施。
它是指能够灵活地同时向电力系统输送电能和提供服务的小功率电源，可以在不同类型、不同规模和分散的位置生成电能，向电力系统提供电能时不仅能满足自身用电需求，还能向电力系统输送电能，增加电力系统的供应能力。
二、组成：分布式电源包含发电机组、储能设施、逆变器、智能控制器和通信网络五部分。
发电机组是分布式电源的基础，它包括利用太阳能、风能、水能、生物质能等清洁能源的发电机以及使用传统燃料的内燃机组。
储能设施主要是存储分布式电源所获得的电能，以便在需要时供应电网。
逆变器用于将分布式电源中发电机所产生的直流电转化为电网所需的交流电。
智能控制器则是分布式电源运行的大脑，它可以对分布式电源的运行状态进行监视和控制，使其保持正常工作状态。
通信网络可以实现分布式电源之间的联络和协调，保证电力系统的稳定运行。
三、分类：分布式电源通常分为三种类型：可再生能源、传统燃料和混合能源。
1.可再生能源类型的分布式电源是利用清洁能源，如风能、太阳能和水能等进行发电，具有环保、节能和可再生等优点。
2.传统燃料也被广泛应用于分布式电源中，包括天然气、煤、石油等，具有可靠、易于获取等优点。
3.混合型分布式电源兼具可再生能源和传统燃料的优点，可以实现高效可靠的发电。
四、优缺点：分布式电源有以下几个优点：1.节约能源，提高能源利用效率。
2.适应性强，可以根据需要随时增减容量。
3.提供可靠的备用电源，为电力系统的可靠性提升作出贡献。
4.减少传输和配电线路的损失。
分布式电源也有以下几个缺点：1.建设和运行成本较高，需要投入大量资金进行建设。
分布式电源常用解答
什么是分布式电源（分布式电源的适用范围）？分布式电源是指位于用户附近，所发电能就地利用，以10千伏及以下电压等级接入电网，且单个并网点总装机容量不超过6兆瓦的发电项目。
包括太阳能、天然气、生物质能、风能、地热能、海洋能、资源综合利用发电等类型。
分布式电源的接入系统一般原则分布式电源与电力用户在同一场所，发电量“全部自用、自发自用剩余电量上网”，接入用户侧。
分布式电源与电力用户不在同一场所情况，接入公共电网。
分布式电源并网电压等级可根据装机容量进行初步选择，参考标准如下：8千瓦及以下接入220伏；8千瓦～400千瓦接入380伏；400千瓦～6000千瓦接入10千伏。
最终并网电压等级应根据电网条件，通过技术经济比选论证确定。
若高低两级电压均具备接入条件，优先采用低电压等级接入。
接入公共电网的接入工程产权分界点为电源项目与电网明显断开点处开关设备的电网侧。
关口计量点设置在产权分界点处。
分布式电源接入系统的申请手续地市或县级供电公司客户服务中心（营业厅）受理用户接入系统申请，协助项目业主填写申请表，接受相关支持性文件。
自然人申请需提供资料：户主身份证、户口本及房产证原件及复印件（租赁房无法提供房产证土地证的情况，请提供房屋（土地）租赁合同或使用许可证原件及复印件）。
非户主本人办理的需提供代办人身份证原件及复印件。
1、《分布式电源项目接入申请表》（营业厅可领取）；2、户主有效身份证明原件及复印件、房产证原件及复印件（租赁房无法提供房产证土地证的情况，请提供房屋（土地）租赁合同或使用许可证原件及复印件）。
3、非户主本人办理的需提供代办人有效身份证明原件及复印件、授权委托书原件。
4.项目前期相关资料（包括项目概况、可研报告等）。
法人申请需提供资料：1、《分布式电源项目接入申请表》（营业厅可领取）；2、经办人身份证原件及复印件和法人委托书原件（或法定代表人身份证原件及复印件）；3、企业法人营业执照、土地证等项目合法性支持性文件（租赁房无法提供房产证土地证的情况，请提供房屋（土地）租赁合同或使用许可证原件及复印件）；4、政府投资主管部门同意项目开展前期工作的批复（需核准项目）(分布式光伏项目)需核准项目指列入金太阳示范项目目录、太阳能光电建筑应用示范项目名单等享受政府财政补贴的分布式电源项目5、项目前期工作相关资料（包括项目概况、可研报告等）分布式电源申请流程时限1、供电公司为分布式电源项目业主提供接入系统方案制订和咨询服务。
分布式电站分类
类别
分类
容量
电压等级
组成
优点
1
户用屋顶
（常见于住宅、别墅屋顶）
3~10KWp
220V电压等级接入公共电网或用户电网
逆变器
安全：直流侧专用防雷与保护，安全可靠
灵活：采用多路MPPT输入的组串式逆变器，配置灵活
高效：一站式解决方案，缩短工期，节省成本
2
商业屋顶
（常见于商业建筑、中小公共建筑屋顶）
10~300KWp
>1000KWp
10kV或更高电压等级接入公共电网或用户电网
直流汇流箱
逆变器
升压变压器
监控系统
安全：集成拉弧检测保护汇流箱，杜绝火灾隐患
友好：一体化接入系统，方便电站接入电网
高效：高度集成逆变系统，方便使用，高效发电
一站式解决方案，缩短工期，节省成本
组串式（采用40KW小型逆变器）
300~1000KWp
380V电压等级接入公共电网或用户电网
逆变器
交流配电柜
监控系统
安全：直流侧专用防雷与保护，安全可靠
友好：一体化接入系统，方便电站接入电网
灵活：高效组串式逆变器，多路MPPT，适合复杂应用场合
高效：一站式解决方案，缩短工期，节省成本
3
工业园区
（常见于工业园区、厂房屋顶、大型公共交通枢纽屋顶）
集中式（采用500KW及以上逆变器）
逆变器
交流汇流箱
箱式变压器
监控系统
安全：直流侧专用防雷与保护，安全可靠
友好：一体化接入系统，方便电站接入：一站式解决方案，缩短工期，节省成本
3
农业大棚、荒坡荒山
电力系统中的分布式发电技术
电力系统中的分布式发电技术随着能源需求的增长和环境保护意识的提高，分布式发电技术逐渐成为电力行业的热门话题。
分布式发电技术是指将发电装置分布在用户附近，实现用户自发自用并与电网互联运行的一种发电方式。
分布式发电技术在提高电网可靠性、减少线路损耗、降低线路负荷以及实现低碳经济等方面有着重要的意义。
本文将从分布式发电技术的定义、分类、应用和挑战等方面进行探讨。
一、分布式发电技术的定义和分类分布式发电技术是一种将发电装置布置在用户附近的发电方式。
它与集中式发电相比，能够更好地满足用户的独立发电需求。
根据发电设备的类型和安装方式，分布式发电技术可以分为太阳能发电、风能发电、生物质能发电和燃料电池发电等多种形式。
太阳能发电是目前应用最广泛的分布式发电技术之一。
将太阳能电池板安装在建筑物屋顶或太阳能电站中，通过光伏转换将太阳能转化为电能。
太阳能发电具有清洁、可再生、无噪音等特点，在农村地区、偏远地带和岛屿等地方有着广泛的应用前景。
风能发电是利用风力产生动能，通过风力发电机将动能转化为电能的一种发电方式。
将风力发电机安装在高地或近海等风能资源丰富的地区，通过风力发电机转动的叶片带动发电机，将机械能转化为电能。
风能发电具有广泛的资源分布和较低的发电成本，可以有效降低电网负荷和改善供电可靠性。
生物质能发电利用农林剩余物、农作物秸秆、农畜禽粪便等生物质燃料进行发电。
通过燃烧生物质燃料释放出的热能驱动发电机发电，将生物质燃料转化为电能。
生物质能发电不仅可以达到资源综合利用的效果，还可以减少温室气体的排放，对环境友好。
燃料电池发电是利用化学能转化为电能的一种发电方式。
将燃料电池安装在用户附近，通过化学反应将燃料和氧化剂转化为电能，实现自发自用。
燃料电池发电具有高效、环保、静音等特点，目前在汽车和航空等领域也有广泛应用。
二、分布式发电技术的应用分布式发电技术在全球范围内得到了广泛的应用。
在农村地区，太阳能发电和生物质能发电被广泛应用于农田灌溉、农村电网改造等方面。
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几种典型的分布式电源
风力发电
众所周知，风能属于环境友好型资源，它清洁环保，而且可以再生，由于全球风能的储藏量非常大且可利用量也较其他可再生资源多，因此在能源储量日益匮乏的今天，风能作为环保的可再生能源，它的开发方法和利用效率问题不断得到各国的重视和研究。
所谓风力发电，就是利用先进的技术手段将风能转化成电能，具体说来，首先由风车接受风的能量，由它带动发电机转动发电，最后，将产生的电能再通过电子控制器进行处理，最后并入电网。
风力发电是分布式发电中最为成熟和常见的发电形式，据GWEC（Global Wind Energy Council，全球风能理事会）的数据统计，仅2011年全球新增的风电装机容量就达到了41GW，累计风电装机容量达到238GW，年增长率达到21％，这一数字意味着风电开发在全球范围内已经走上了正式轨道，也意味着世界各国均已认可和接受风电带给电力领域的积极意义。
风力发电机按结构的不同可以分为同步发电机与异步发电机两种类型，它们各有利弊。
对于同步发电机，并网电路能够解耦发电侧和电网侧的有功功率和无功功率，因此同步发电机的并网电路能够提供无功补偿，使得其并网节点的低电压穿越能力较高，而且同步发电机的并网电路能够分离电网侧和发电侧，因此该电路可以隔离故障。
但是同步发电机也存在缺陷，首先，它的体积较大，结构复杂，安装和维护成本高，另外，它的输出功率受风速的影响很大，容易使电网受到波动；异步发电机的优势在于结构简单，安装维护较为便捷，但是低电压穿越能力相对较差，在发电过程中会产生大量谐波，对电能质量造成影响。
目前风力发电主要应用的虽然是异步发电机，但是随着电力部门对装机容量的不断提高和对电能质量要求的日益严格，相信在不久的将来会被具有全功率变流能力的同步发电机所替代。
同其他可再生能源一样，风力发电也具有资源丰富、节能环保、安装运行灵活等优点，但一些缺点也不容忽视，主要有受环境风速影响较大而导致的不稳定性、不可控性等缺点。
(1) 不稳定性：风机功率受风速大小的影响，由于风速时刻在变，导致风机功率难以预测，因此风力发电具有较大的不稳定性。
(2) 不可控性：风力发电机是以风力带动发电机运转而产生电能的，而风力是不控制的，并且风能也无法大量储存，因此风力发电具有不可控性。
光伏发电
光伏发电即是平常所说的太阳能发电，太阳能与风能一样，都属于环境友好且资源巨大的可再生资源，光伏发电就是利用半导体材料即太阳能电池的光电效应将太阳能转化成电能，它的原理是，当光照射在半导体材料上时，会将其中的电子和空穴激发出来，他们受到内电场的作用力向电池的两极移动，形成电流，进而产生电能。
现在使用较为广泛的半导体材料主要有单晶硅、多晶硅和非晶硅等，有时也使用半导体化合物如磷化锢、砷化镓等。
在实际应用时，将若干个太阳能电池组装成光伏组件，光照射在光伏组件上产生高压直流电，将此高压直流电通过逆变器逆变为与网内同频、同相的正弦交流电并入电网。
光伏发电也是被世界各国所认可和接受的发电形式，它具有一些独特的优势，如受地域限制很小，设备简单，成本低廉，安装便捷，可靠程度较高且后期维护简便。
特别是在当下，光伏发电设备成本不断降低，光伏发电得到了前所未有的发展。
EPIA(European Photovoltaic Industry Association，欧洲光伏产业协会)统计的数据显示，仅2010年，全球光伏装机容量就达到39.7GW，2011年更创新高，上升幅度达67％，这充分表明了全球对光伏发电的重视与光伏发电存在的巨大市场潜力。
我们可以肯定，随着科技的进一步发展，太阳能光伏发电必将在工业用电和居民生活用电中得到广泛普及。
燃料电池
燃料电池是一种可以将化学能直接转化为电能的发电设备，其工作原理与普通电池类似，是一种高效且环保的发电方式，这里的化学能主要来自于富氢燃料。
燃料电池发电技术近年来在各个部门的共同推进下有了巨大的进步和发展。
根据电解质的不同，关于燃料电池的分类见表2.1。
表2.1几种主要的燃料电池
电池类型碱(AFC)磷酸(PAFC)熔融碳酸盐
(MCFC)
固体电解质
(SOFC)
电解质KOH磷酸溶液熔融碳酸盐固体氧化物反应离子OH-H+CO32-O2-
可用燃料纯氢天然气、甲醇天然气、甲醇、
煤
天然气、甲醇、
煤
温度(℃)60-80100左右600-700800-1000
应用场合移动电源分散电源分散电源分散电源
燃料电池在发电的效率、便捷性和安全性方面具有诸多优势，其主要特点有：
(1)能量来源广：传统的石油、煤、天然气等燃料都可作为燃料电池的能量来源，途径相当广泛；
(2)转换效率高：燃料电池的发电效率较其他发电方式高出许多，可以达到80%~95%，是分布式发电中效率最高的，且这种高效率是不随负荷的变化而变化的，具有很高的可控性；
(3)污染小：在发电过程中，燃料电池不会向环境排放污染物，具有很高的环境清洁性，同时也几乎没有噪音；
(4)建设维护简单：燃料电池的构建不易受环境限制，扩容扩建简单。
同时，燃料电池采用模块化结构，因此无论是分布式还是集成式布置都可以应用，安装便捷，占地面积小。
微型燃气轮机
微型燃气轮机中的“微型”主要指功率，只有几十到几百千瓦，其燃料来源与燃料电池一样主要来自天然气、汽油、柴油等传统的燃料。
微型燃气轮机的结构包括离心式压气机、向心式涡轮、燃烧室、回热器、高速逆变发电机和电子控制装置。
燃料燃烧产生的高温气体送入向心式涡轮机械做工，带动发电机发电，将产生高频交流电经过整流和逆变处理之后，便可以并入电网。
微型燃气轮机的体积小、可靠性高且较为环保，效率也较现有发电设备高，热电联产的情况下可以达到75％。
现阶段微型燃气轮机发电技术已经较为成熟，也已得到广泛应用，具有很高的商业竞争力。
生物质能发电
生物质能发电技术先将生物质能转化为可燃烧的能源（如酒精、燃油等），然后再将其燃烧来驱动发电机发电。
这种发电形式虽然在我国还没被大范围使用，但在国外已经达到了规模化生产的要求，每一台的装机规模现都已达到了百兆瓦级别，而且发电过程中产生的灰渣实现被再次利用，并且各项排放指标均满足要求，使二氧化碳的排放得到了有效的抑制，实现资源循环利用的同时对环境也是友好的。
生物质能分布式电源的特点有以下几个：
(1)可再生性：生物质能一般来源于秸秆、稻草及木糠等，属于可再生能源；
(2)低污染：生物质能发电产生的灰渣基本上都是可以被再次利用的，排放
后也都能被环境降解，同时排出的污染气体也很少；
(3)普遍性：可以利用生物质发电的地区极为普遍，尤其在乡镇农村地区存在大量的秸秆废弃物等，这些地方也是生物质能发电的主要地区。