20世纪80年代末，美国、欧洲等国家和地区纷纷开始采用分布式发电(DistributedGeneration，DG)，全球电力工业出现由传统的集中供电模式向集中和分散相结合的供电模式过渡的趋势。与传统的集中式供电相比，分布式发电具有投资少、占地小、建设周期短、节能、环保等特点，对于高峰期电力负荷比集中供电更经济、有效，故分布式发电可作为集中供电的有益补充。作为备用电源，分布式发电可作为备用电源为高峰负荷提供电力，提高供电可靠性;可为边远地区用户、商业区和居民供电:可作为本地电源，从而节省输变电的建设成本和投资、改善能源结构、促进电力能源可持续发展。

分布式发电的应用与能源、技术发展、环保和电力市场的放开等都有关系，其并网应用对传统的电力系统分析、控制及保护等的影响深远，进一步则可能引发电力市场电价、用户侧管理等方面的变革。本章首先对分布式发电的基本概念进行阐述，之后详细介绍分布式电源并网后对配电网的影响，最后提出相应的并网控制策略与新技术。

7.1分布式发电概述

7.1.1分布式发电的基本概念

分布式发电一般是指为满足某些终端用户的需求，接在用户侧附近的小型发电机组或发电及储能的联合系统[DR=Distributed Generation(DG)+Energy Storage(ES)]，它们的规模一般都不大，大约在几十千瓦至几十兆瓦。常见的分布式发电的形式包括采用天然气、氢气、太阳能、风能等具有环境友好特性的能源，因此这种发电技术是一种可以利用多种能源的技术。此外，为了提高能源的利用效率和降低成本，往往采用冷热电三联供电的形式，因此从能源利用、技能和环保的角度来看，分布式发电被认为是一种极具发展前途的发电技术。

与集中式发电相比，分布式发电具有以下七个优点:

(1)分布式电源(Distributed Electric Resource,简称DER)以天然气、生物质能等清洁能源或者风力、太阳能、地热等可再生能源为发电原料，对环境污染少。

(2)减少电网损耗，能源利用率高，节能效果好。

(3)负荷调节灵活，保证重要负荷的需求，与大电网配合可大大提高供电可靠性。

(4)分布式电源内部通常都设有就地电压调整和无功补偿，从而保证了电能的质量，保证系统电能的质量。

(5)在供电方引入竞争机制，能源供应多元化发展，由此带来电价进一步合理化、供电服务质量的提高以及环境的改善，促进电力市场的发展完善。

(6)分布式电源投退灵活，可起到调峰作用。

(7)投资风险小。

7.1.2 分布式发电的分类

根据不同的分类标准，分布式发电有不同的分类形式。

(1)根据分布式电源容量大小，可以分为小型分布式发电(小于 100kW)、中型分布式发电(100kW~1MW)和大型分布式发电(大于1MW)。

(2)根据所使用的一次能源是否可再生，可以分为可再生能源的分布式发电与不可再生能源的分布式发电。利用可再生能源的有风力、太阳能、水力、生物质能、地热、潮汐能等;利用不可再生能源的有各种化石能源，如天然气、石油柴油、核能和燃料电池等。

(3)根据分布式电源与配电网的接口类型，可以分为直接并网(机电式)和通过逆变器并网的分布式发电形式。

(4)根据分布式电源发电技术的类型，可以分为地热发电、风力发电、小型水力发电、太阳能光伏发电、燃料电池、微型燃气轮机、生物质能发电、具有同步或感应发电机的往复式引擎等。

7.1.3分布式发电的储能技术

风力发电、太阳能发电等分布式电源具有随机性和间歇性，会对电网产生冲击，严重时将引发大规模恶性事故，这就需要在分布式发电系统中配备一定的储能装置，确保系统的安全稳定。常见的分布式发电储能技术有飞轮储能技术、超导储能技术、蓄电池储能技术和超级电容器储能技术。

7.1.3.1 飞轮储能技术

飞轮储能技术是一种机械储能方式。飞轮储能由外部输入的电能通过电力电子装置驱动电动机旋转，电动机带动飞轮旋转，飞轮将电能储存为机械能:当外部负荷需要能量时，飞轮带动发电机旋转，将机械能变换为电能，并通过电力电子装置对输出电能进行频率、电压的变换，满足负荷的需求。飞轮储能具有效率高、建设周期短、寿命长、高储能量等优点，且充电快捷，充放电次数无限，对环境无污染。

7.1.3.2超导储能技术

超导储能技术(SMES)利用超导线圈，将电网供电励磁产生的磁场能量储存起来，在需要时再将储存的能量送回电网或作其他用途。超导储能相比其他储能技术的显著优点有:①由于可以长期无损耗储存能量，能量返回效率很高;②能量的释放速度快，通常只需几秒;③采用超导储能可使电网电压、频率、有功和无功功率容易调节。

7.1.3.3蓄电池储能技术

蓄电池储能系统(BESS)由电池、直一交逆变器、控制装置和辅助设备(安全、环境保护设备)等组成，目前在小型分布式发电中应用最为广泛。值得注意的锂离子电池是近年来兴起的新型高能量二次电池，以其工作电压高、体积小、储能密度高(300~400kWh/m)、无污染、循环寿命长(每次放电不超过储能的80%时可充3000次)等特点而受到人们的重视和欢迎。

7.1.3.4超级电容器储能技术

利用多组超级电容器将能量以电场能的形式储存起来，在需要的时候，再将存储的能量通过控制单元释放出来，准确快速地补偿系统所需的有功功率和无功功率，从而实现电能的平衡、稳定控制。在边远的缺电地区，太阳能和风能是最方便的能源，作为这两种电能的储能系统，蓄电池有使用寿命短、有污染的缺点，超导储能和飞轮储能成本又太高，此时超级电容器成为较为理想的储能装置。目前，超级电容器已经应用于高山气象台、边防哨所等场合。