3、并网混合分布式发电的设计与性能分析

并网混合分布式发电的设计与性能分析

1. 引言

可再生能源能够利用太阳能、风能、水能以及地热能等自然资源来发电。近年来，分布式发电发展迅速，它为应对负荷增长提供了经济可行的替代方案。分布式发电的选址至关重要，需优化选址以降低功率损耗，并确保其规模合理。在配电网络中引入分布式资源，能够减少损耗、提高电能质量并增强系统可靠性。

微电网由分布式能源资源（主要是小型可再生能源）和众多负载组成，可与大型公用电网独立运行，能根据需求与主电网连接或断开。目前，已开发出用于住宅和数据中心的并网直流微电网，并针对风力发电、太阳能发电和燃料电池等混合供电方式提出了不同方案。混合分布式发电采用了多种技术，如基于太阳能辐射的光伏电池、风力涡轮机模型以及连接到直流电网侧的电池操作系统，而交流负载则连接在交流电网侧。

不同的能源管理方案已针对其不同运行模式进行了分析，通过在能量管理系统中对电池进行充电和放电，保持直流链路电压恒定，从而实现系统功率平衡。分布式发电技术可分为燃烧型和非燃烧型，在印度，可再生能源总贡献量为175GW，预计未来十年将增至227GW。

2. 可再生能源发电类型

2.1 风力发电

风力是一种重要且易于获取的可再生能源，其原理是将动能转化为机械能，再将机械能转化为电能。风力涡轮发电机通常通过电力变压器进行集成，风速一般在2 - 13m/s之间。风力发电具有以下特点：
- 可减少碳足迹。
- 风力发电厂可在任何地方安装，因为风是自然能源。
- 设备操作和维护简便。

根据国家能源管理局的规定，风力涡轮机的一次调频要求如下：
- 当涡轮机输出功率超过其额定功率的20%