分布式发电及其实验系统的设计

分散式发电与智能电网技术研讨会论文集—03 2010年11月20日-23日，海南 三亚

分布式发电及其实验系统的设计

叶远茂1,韩雨民2,曾君2

1.香港理工大学电机工程学系, 香港

2.华南理工大学电力学院, 广州, 510640

摘 要:以风力发电、光伏发电和生物质能源发电构成的分布式发电系统, 因其能源的清洁和可再生, 所以越来越成为研究和发展的热点. 从分布式能源的特点出发, 介绍了分布式发电系统的组成. 以一个风力发电模拟系统、一套太阳能发电系统、一套沼气发电系统为电源，用电池作为储能设备, 再加入多种负载, 构成了一套分布式发电实验系统.最后还设计了一套综合监控系统，用于保证系统能协调, 稳定的运行. 关键词:分布式发电, 风力发电, 太阳能发电, 生物质能源发电, 监控系统

Distributed Power Generation and Design of Experimental System

YE Yuanmao1, HAN Yumin2, Zeng Jun2

1.Department of Electrical Engineering Hong Kong Polytechnic University, Hong Kong ；

2.College of Electrical Engineering，South China University of Technology, Guangzhou, 510640,China

Abstract: Use wind power, solar power and biomass energy for power generation distributed generation system, its clean and renewable power, so more and more become a hot research and development. To study the characteristics and composition of distributed power generation system, and design an experimental system for test. Use a wind simulation system, a solar power system and a biogas generating system as powers, a battery as the energy storage device, then add a variety of load constitute a distributed generation experimental system. Finally, design a comprehensive monitoring system, to ensure the system can be coordinated and stable operation

Key Words: Distributed generation, wind power, solar power, biomass power generation, control system.

1 引言（Introduction）

随着世界经济的快速发展，能源问题已经成为了一个制约经济持续发展的重要因素。因此，能源问题已经被提升为国家安全战略问题的高度来考虑。随着常规石化能源的不断耗尽，作为可再生的新能源，如风能、太阳能、生物能已经被广泛的开发和利用，由于这些新能源受地域、气候和季节的影响比较大，所以在开发和利用这些能源时会遇到各种各样的问题。为此，构建一套用于整合这些新能源的分布式发电试验系统，对于研究综合利用各种新能源发电有着重要的意义和价值[1-4]。本文将从分布式发电系统的组成出发，分析各种新能源发电的特点；接着介绍分布式发电实验系统的设计和用于试验系统或现场的综合监控系统的设计；最后将对实验系统的实现情况和意义做简要的介绍。

2 分布式发电系统的主要构成(The main

form of distributed power generation

2.1 风力发电(Wind power generation) system)

分布式发电系统是指在用户现场或接近用电现

场配置小型发电机组(一般低于50MW)以满足特定用户的需求，支持现有配电网的经济运行。这些小型发电机组包括风力发电机组、光伏发电系统、生物能发电系统、小型水电站和燃料电池等。

分布式发电系统与集中电网相比，存在着诸多的优点，包括：

(1)分布式发电系统中各电站相互独立，用户可以自行控制，不会发生大规模停电事故，安全可靠性比较高；

(2)可对区域内电力质量和性能进行实时监控，非常适合向偏远农村、牧区、山区，发展中的中、小城市或商业区居民供电，可大大减小环保压力；

(3)分布式发电输配电损耗很低，无需建配电站，可降低或避免附加输配电成本，同时土建和安装成本低；

(4)调峰性能好，操作简单，参与运行系统少，启停快速，便于实现全自动等。

风力发电是将风能转化为电能以供用电设备使用，所以风力发电系统主要由风力机、传动机构、发电机和控制系统组成，如图1所示，实际的风电场还

资助项目：国家自然科学基金（60904078）

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