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1、分布式发电与微电网技术,课程简介,主要内容,分布式电源-风力发电,分布式电源-太阳能光伏发电,分布式电源-燃气轮机发电,微电网的运行与控制,分布式发电对配电系统的影响,分布式发电与微电网简介,分布式发电与微电网简介,分布式发电的概念,分布式发电的概念,一般指发电容量较小(几十千瓦至一百兆瓦之间) 、 与配电网连接、分散在负载附近的发电形式。 在许多国家分布式发电一般不经规划或中央调度。,与远距离输电和大电网互联的电力系统相区别，称之为分布式发电。,分布式发电的概念,含有分布式电源的电力系统,分布式发电的概念,含有分布式电源的电力系统,分布式发电的概念,分布式发电的特点,清洁 、高效、能源多样性
2、 发电容量小,分散在负荷附近 电源具有间歇性、随机性的特点 CCPH能源利用效率高,分布式发电的概念,分布式发电供能系统与常规电力系统并网运行，实现功率的双向交换，具有很多优势。 提高分布式发电系统供能质量，有助于可再生能源的高效利用。 有助于防止大面积停电，增强电网抵御自然灾害的能力。,分布式电源的技术类型,分布式电源包括 小型燃汽轮机 微型燃汽轮机 燃料电池 太阳能光伏电池 太阳能热发电 风力发电 生物质能发电 小型水电站 潮汐发电 地热发电等,分布式电源的技术类型,几种常见的分布式电源,分布式电源的技术类型,燃料电池（Fuel Cell) 微型燃料电池是一种在恒定温度下,通过电化学反应，
3、直接将存储在燃料（天然气、甲醇等）和氧化剂中的化学能高效、环境友好地转化为电能的装置。燃料电池发出直流电，需用逆变器与电力系统并网。 燃料电池具有发电效率高、排废量小、噪音低、安装位置灵活等众多优点。 适合应用于热电联产（CHP）发电形式。,分布式电源的技术类型,燃料电池发电过程示意图,分布式电源的技术类型,太阳能发电（Solar Energy) 微型燃料电池是一种在恒定温度下,通过电化学反应，直接将存储在燃料（天然气、甲醇等）和氧化剂中的化学能高效、环境友好地转化为电能的装置。燃料电池发出直流电，需用逆变器与电力系统并网。 太阳能是一种可再生能源，地球上每平米面积能够接受到的太阳能功率最大可
4、达1000W。 利用太阳能发电的方式分: 光伏发电(Photovoltaic Cell-PV) 热发电(Solar thermal Power ),分布式电源的技术类型,太阳能光伏发电,分布式电源的技术类型,太阳能光伏发电,分布式电源的技术类型,太阳能光伏发电,分布式电源的技术类型,太阳能热发电 太阳能热发电是利用集热器(太阳锅炉)将太阳辐射能转换成热能,产生蒸汽推动汽轮发电机组发电. 目前有槽式、塔式等多种发电形式,分布式电源的技术类型,槽式太阳能热发电系统,分布式电源的技术类型,塔式太阳能热发电系统,分布式电源的技术类型,潮汐发电（Tidal Energy)力发电,分布式电源的技术类型,潮
5、汐发电（Tidal Energy)力发电,分布式电源的技术类型,潮汐发电（Tidal Energy)力发电,分布式电源的技术类型,波浪发电（Wave Energy),分布式电源的技术类型,潮汐发电（Tidal Energy)力发电,分布式电源接入电网的典型方式,分布式电源接入电网的典型方式,分布式电源接入电网的典型方式,分布式电源接入电网的典型方式,微电网的元件 各种DG、储能元件、开关、电力电子装置、通讯设施。 微电网的接线形式 放射式、树干式、环形等。 微电网的负荷 电负荷、冷热负荷。,并网型微电网 独立性微电网,微电网的定义,美国 能源部给出的定义: 微电网由分布式电源和电力负荷构成,可
6、以工作在并网与独立两种模式下,具有高度的可靠性和稳定性。 电力可靠性技术解决方案协会给出的定义: 微电网是由负荷和微型电源共同组成的系统,它可同时提供电能和热能;微电网内部的电源主要由电力电子器件负责能量的转换,并提供必需的控制;微电网相对于外部大电网表现为单一的受控单元,并同时满足用户对电能质量供电安全等要求。,微电网的定义,欧洲 欧盟科技框架计划给出的定义: 利用一次能源,使用微型电源,可冷、热、电三联供，配有储能装置，使用电力电子装置进行能量调节，可在并网和独立两种方式下运行。 英国给出的定义: 微电网是面向小型负荷提供电能的小规模系统，它与传统电力系统的区别在于其电力的主要提供者是可控
7、的微型电源，而这些微型电源除了满足负荷需求和维持功率平衡外，也有可能成为负载。,微电网的定义,日本 NEDO给出的定义: 微电网是指在一定区域内利用可控的分布式电源,根据用户需求提供电能的小型系统。 东京大学给出的定义: 微电网是由分布式电源组成的独立系统,一般通过联络线与大系统相连,由于供电和需求的不平衡关系,微电网可以选择与主网之间互供或独立运行。 三菱公司给出的定义 微电网是一种包含电源和热能设备以及负荷的小型可控系统,对外表现为一整体单并可以接入主网运行。,微电网的定义,国内文献 微电网是由分布式电源、储能装置、负荷以及监控、保 护系统构成的小型可控独立发配电系统，能够实现自我控制、
8、保护和管理的自治系统。对大电网来说，微电网可视为大电 网中的可控单元，对用户侧来说微电网可满足用户侧特定需 求。 由分布式电源和电力负荷构成,可以工作在并网与独立两种模式下。 系统容量一般为数千瓦至数兆瓦；通常接在低压或中压配电网络中。 可同时提供电能和热能（冷、热）。 配有储能装置，使用电力电子装置进行能量调节。,分布式发电对电力系统的影响,微电网及分布式电源虽然主要对配电网联系，但对整个电力系统的影响却将是巨大而深远的。 对发电、输电系统的影响在于，对新建集中式发电厂和远距离输电线的需求将减少。 对配电系统的影响在于，配电系统将发生根本性的变化，即配电系统从一个辐射式的网络变为一个遍布电源
9、和用户互联的网络，配电系统的控制和管理将变得更加复杂，配电变电站将成为“有源变电站”。 对整个电力行业的影响在于，微电网及分布式电源的普及将对电力市场的走向和最后格局产生深远的影响。,分布式发电对配电系统的影响,分布式电源及微电网出现将产生一些新的研究方向 分布式电源及微电网并网标准 微电网的控制 微电网的保护 微电网的经济性 分布式电源及微电网接入后对电网的影响等,分布式发电相关技术标准,G59 、G75 (英国） IEEE Std 1547 IEEE Standard for Interconnecting Distributed Resources with Electric Power
10、 Systems. IEEE Std 1547.1 IEEE Standard Conformance Test Procedures for Equipment Interconnecting Distributed Resources with Electric Power Systems. IEEE Std 1547.2 IEEE Application Guide for IEEE Std 1547, IEEE Standard for Interconnecting Distributed Resources with Electric Power Systems. IEEE Std
11、 1547.3 IEEE Guide for Monitoring，Information Exchange， and Control of Interconnected With Electric Power Systems. IEEE Std 1547.4-7 IEEE Std 929-2000 IEEE Recommended Practice for Utility Interface of Photovoltaic (PV) Systems. GB/T 19939-2005. 光伏系统并网技术要求.国家技术监督局 GB/T 20046-2006. 光伏(PV)系统电网接口特性. 国家技术监督局,
