分布式发电对配电网继电保护影响研究(2)
在新能源中，水能、风能、太阳能、地热能、潮汐能目前是研究的热点。水能的利用主要是依靠地势的落差，水流由高处冲击低处的涡轮机旋转，从而带动发电机转子旋转来发电的。我国长江上的宜昌地区的三峡和葛洲坝水力发电站就是利用水能发电的最好实例，每年的发电总量相当巨大，给国民经济的发展和人民生活带来巨大的便宜。我国目前还是发展中国家，所以发展还是当前的主要任务，其中又以发展经济为重点。我国国土面积960万平方公里，地势西高东低，西部地区多高原、草原，一眼望去一马平川，再加上昼长夜短，所以太阳能和风能资源十分丰富。
如今，大部分供电系统都是集中式单一供电，它们的特征是大机组、大电网、高电压。随着各国频繁出现大电网停电事故，这种集中单一式供电方式的弊端日渐凸显[2]：局部的故障十分容易扩散至其他部分，导致系统的大面积停电甚至电网的崩溃；不能有效灵活地跟随用电负荷的变化而变化，现在，用电负荷的峰值和谷值的差值越来越大，而发电和输电设备不能很有效地跟随着变化，导致能源的浪费，利用率日趋下降；一些偏远山区，由于电力供应系统距离太过遥远，加上自然条件十分恶劣，电力一直是一个非常重要的问题。
分布式发电（Distributed Generation简称DG），以其方便、高效、清洁的特点引起电力公司和电力用户的广泛关注[3]。目前还有很多地区用不上电，DG能够很好地解决这个问题，有些大系统不好布置的地方可以很容易地布置DG，可以带来很好的经济和社会效益[4]。DG一般有以下优点[5]：（1）优化电网的结构，使电网更加安全可靠；（2）提高资源利用的合理性，降低资源利用成本，调整能源结构；（3）减少二氧化碳和其他气体的排放，减少对环境的影响；（4）解决边远山区和一些自然条件恶劣地区的供电问题；（5）使能源得到更有效地利用，减少对资源的浪费。
然而，要在实际应用中将DG的这些优点完全发挥出来并不容易，这要求DG发电必须稳定、可靠，而且还要有一定的补偿或者储能装置。另外，对于DG的接入位置和容量也要很考究。同时，太阳能和风能发电的功率波动性本来就很大，这样的DG接入电网将会对电网的稳定造成诸多不利的影响[6]：
（1）对电能质量的影响。a.对电压波动的影响。b.谐波问题。
（2）对系统安全性、稳定性和可靠性的影响。
（3）对系统保护的影响。
（4）对电力市场的影响。
有鉴于此，本文对分布式电源接入配电网的位置和容量对系统继电保护的影响作了理论分析和软件仿真。通过本次设计，我对分布式发电有了进一步的了解，巩固与加强了电力系统继电保护相关知识，使得所学到的书本知识可以得到一定程度的实际应用，让我受益颇多。
1.2 课题研究的现状
1.3 本文的主要工作
本文的主要工作有：
（1）介绍分布式电源的概念、背景、分类、并网方式及并网要求。
（2）在分析配电网继电保护方案的基础上，对分布式电源容量和接入位置对保护的影响进行探讨。
（3）利用Matlab对含分布式电源的配电网的保护进行仿真分析，验证分布式发电对保护产生的影响。
（4） 根据分布式发电会产生的影响改进现有配电网的继电保护方案。
2 分布式发电介绍
2.1 分布式发电的概念
分布式发电的定义为：发电功率在几千瓦至数百兆瓦的小型模块化、分散式、布置在用户附近的高效、可靠的发电单元[10]。
2.2 分布式发电技术简介
2.2.1 风力发电
风能是自然界中大量存在的资源，并且对风能的利用不会对环境造成任何破坏，符合科学发展观。风力发电过程几乎没有任何成本，但初始建设风力发电装置的成本很高，并且设备也需要定期文护，文护的费用较高。