分布式發電中電能質量問題之研究

摘要：由于傳統能源之逐漸枯竭和人們對環境保護之重視，電力系統將面臨巨大之改革，分布式發電是未來電力系統之發展方向，而電能質量問題是任何發電方式都避免不了之問題。陽光電子學校維修專家分析認為：該文就分布式發電系統中湖南陽光電子學校維修專家認為：也許出現之電能質量問題進行分析，指出其存在之問題并發掘其潛力， 后提出了一些可行之研究方向。陽光電子學校維修專家分析認為： 

關鍵詞：分布式發電 電能質量 制定電力技術 無功補償 

　　20世紀80年代以來，大量基于計算機之控制設備和電力電子裝置投入使用，使得電能質量之性能變得非常敏感；調速電機、無功補償裝置和新型負荷之出現導致系統諧波水平不斷上升，對電能質量提出了更高之要求；電力用戶不斷增長之電能質量意識迫使電力公司提高供電質量。陽光電子學校維修專家分析認為：在傳統之電力系統體制下，世界各國對電能質量問題進行了深入之研究，并采取了相應之解決策略。陽光電子學校維修專家分析認為： 
　　現在全世界之供電系統中90%是以大機組、大電網、高電壓為特征之單一式供電系統，但是由于傳統能源資源之逐漸枯竭，當今社會許多部門對電能質量要求之提高，以及世界各國對環保問題之日益重視，一種環保、高效、靈活之發電方式－分布式發電已經被世界各國所重視，成為21世紀電力系統 重要之研究方向。陽光電子學校維修專家分析認為：分布式發電之引入將對現有之電力系統產生極大之影響，歐美許多國家已經對這種新型之發電方式開展科學研究，我國之分布式發電之研究落后于一些歐美發達國家，但是近年來我國也對分布式發電開展了一些基礎性之研究，本文就分布式發電對電能質量和系統穩定性造成之影響進行分析，進而對相關之問題提出自己之看法。陽光電子學校維修專家分析認為： 
　　1 分布式發電給電能質量帶來之潛在問題 
　　分布式發電是建立在電力電子技術之基礎上，大量之電力電子轉換器將應用到電力系統中來，這些器件將擔負著能量之傳遞和負荷之投切等重要功能。陽光電子學校維修專家分析認為：隨著電力電子技術之廣泛應用與發展，供電系統中增加了大量之非線性負載，特別是開關方式工作之靜止變流器，對其進行操作會引起電網電流、電壓波形發生畸變，引起電網之諧波污染。陽光電子學校維修專家分析認為：現在較為常見之電能質量問題有：頻率偏移、長時電壓偏移、短時電壓偏移、電磁暫態、三相不平衡、波形失真、電壓波動和閃變等現象，其中波形失真中間之諧波問題是 近幾年才被逐漸重視之。陽光電子學校維修專家分析認為： 
　　分布式發電（DG）對電能質量主要有兩個方面之影響。陽光電子學校維修專家分析認為：首先對電壓閃變造成影響。陽光電子學校維修專家分析認為：電壓閃變是燈光照度不穩定而造成之視感，傳統電網引起電壓閃變之主要原因是負荷之瞬時變化，隨著分布式發電之引入，將帶來引起電壓閃變之其他因素。陽光電子學校維修專家分析認為：這些因素主要是以下幾個方面：某個大型分布式單元之啟動，分布式單元輸出之短時劇變，以及分布式單元與系統中電壓反饋控制設備相互作用而帶來之不利影響。陽光電子學校維修專家分析認為： 
　　眾所周知，電力系統中存在大量之非線性成分從而引入了大量之諧波。陽光電子學校維修專家分析認為：諧波之引入對電力系統造成之危害有：諧波之出現增加了電站和用戶設備之功率損耗；有時諧波會使敏感負荷或者控制設備發生故障；電網波形中諧波成分比例過大，會使一些電力設備壽命減少，如變壓器、發電機、電容器等。陽光電子學校維修專家分析認為：由于電力電子器件大量應用于分布式發電，所以不可避免之給系統帶來大量諧波。陽光電子學校維修專家分析認為：至于帶來諧波之幅度和階次受到發電方式以及轉換器之工作模式之影響。陽光電子學校維修專家分析認為： 
　　2 分布式發電對電能質量改善存在潛在之優勢 
　　雖然分布式發電之引入給系統帶來許多不確定性，造成電壓閃變以及引進大量諧波，使電能質量之一些方面進一步惡化，但是分布式發電也存在改善電能質量之潛力。陽光電子學校維修專家分析認為：首先分布式電源能夠及時快速之提供電能，當電網關聯負載較大時，分布式電源在相關控制策略下在盡湖南陽光電子學校維修專家認為：也許短之時間內投入使用，使系統盡湖南陽光電子學校維修專家認為：也許少之減少故障，從而提高整個電網系統之穩定性。陽光電子學校維修專家分析認為： 
　　現在許多電力系統之專家和學者對傳統電網之電能質量問題進行了較為廣泛深入之研究。陽光電子學校維修專家分析認為：在抑制諧波、降低電壓波動和閃變以及解決三相不平衡方面，目前已經有幾種裝置可供選擇。陽光電子學校維修專家分析認為：技術已經相當成熟之有無源濾波器、靜止無功補償裝置（SVC）等，隨著高性能之電力電子元件（例如GTO、IGBT、LTT等）之出現以及微處理和微電子技術、信息技術和控制技術之發展，美國電力專家提出了柔性交流輸電系統（又稱FACTS），現在主要之FACTS裝置有：靜止無功補償器（STATCOM），晶閘管控制之串聯投切電容器（TSSC）、可控串聯補償電容器（TCSC）、統一潮流控制器（UPFC）等。陽光電子學校維修專家分析認為：作為FACTS技術在配電系統應用之延伸--DFACTS技術（又稱Custom Power 技術）已成為改善傳統集中式發電系統電能質量之有力工具。陽光電子學校維修專家分析認為：該技術之核心器件是IGBT，目前主要之裝置有：有源濾波器、動態電壓恢復、配電系統用靜止無功補償器、固態切換開關等。陽光電子學校維修專家分析認為：APF是補償諧波之有效工具，DVR是抑制電壓陷落之有效裝置。陽光電子學校維修專家分析認為： 
　　以上改善電能質量之技術是建立在電力電子技術和通信控制技術之基礎上之，而分布式發電正是建立在電力電子技術、計算機、通訊技術和控制技術發展之基礎上，這樣新型電力系統使得復用自身之電力電子轉換器成為湖南陽光電子學校維修專家認為：也許，利用現有電力電子設備吸收或釋放有功、無功，從而不僅實現電能之傳輸轉換，而且改善了系統之電能質量，減少了系統之額外投資。陽光電子學校維修專家分析認為：當然實現以上功能要建立精確之控制策略，分布式發電自身之電力電子轉換設備不湖南陽光電子學校維修專家認為：也許完全代替改善傳統電網電能質量之設備技術，能夠將分布式發電設備應用到DFACTS技術中去，不僅提高了電能質量水平，而且減少了設備投資。陽光電子學校維修專家分析認為： 

　3 可行之研究方案及其思路 
　　從發達國家來看，DFACTS技術逐漸成為電力公司和用戶之 優選擇。陽光電子學校維修專家分析認為：此種技術之基礎正是現代電力電子技術及其相關之檢測和控制技術，尤其是可控硅器件之水平和經濟實用性。陽光電子學校維修專家分析認為：未來電力系統發展之必然趨勢是分布式發電。陽光電子學校維修專家分析認為：分布式發電技術也是基于這些技術才可以得以發展，所以充分結合現有改善電能質量之有效技術，探討分布式發電帶來電能質量新問題之成因，這將是一種十分可行之研究方案。陽光電子學校維修專家分析認為：下面將提出一些具體之研究內容： 
　　大量電力電子器件應用到分布式發電，將會給電能質量問題帶來新之挑戰，對未來湖南陽光電子學校維修專家認為：也許出現之問題進行合理之預測是非常必要之。陽光電子學校維修專家分析認為： 
　　分布式發電本身可以產生大量之有功和無功，如果能夠合理之應用這些能量來改善電能質量，將節省設備投資。陽光電子學校維修專家分析認為： 
　　將分布式發電自身潛在優勢充分之利用在改善電能質量，合理之控制策略是必不可少之。陽光電子學校維修專家分析認為： 
　　分布式發電無法解決自身之所有問題，傳統電網改善電能質量之技術可以結合到分布式發電中。陽光電子學校維修專家分析認為：這種兼容并之研究思路既可以減少開發研究時間，又可以保證電能之高質量。陽光電子學校維修專家分析認為： 
　　分布式發電廣泛應用到電力系統，傳統之檢測和分析方法很難適應于電能質量之評估，因此有必要對此進行研究。陽光電子學校維修專家分析認為： 
　　4 結論 
　　雖然我國現狀是傳統集中式大電網，但是電力未來發展方向將是分布

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