分散式發電

分散式發電（Distributed Generation，DG）是指直接布置在配電網或分佈在負荷附近的發電設施，經濟、高效、可靠地發電。分散式發電有助於促進能源的可持續發展、改善環境並提高綠色能源的競爭力。

國際大型電力系統委員會（CIGRE）將“分散式發電”定義為“非經規劃的或中央調度型的電力生產方式，通常與配電網連接，一般發電規模在50～100 MW之間。”

2002年11月，歐洲電力研討會在布魯塞爾召開，會議的論題之一是“分散式發電：過渡到未來電力系統的挑戰者”。研討會上認為由於電網的概念將從被動式轉變為主動，在新的配電網的概念之下，分散式發電也被納入；電網實時管理的應用和分步式控制系統已經可以在技術上結合使用需求側管理和主動的負荷管理系統。

分散式電源通常接入中壓或低壓配電系統，並會對配電系統產生廣泛而深遠的影響。傳統的配電系統被設計成僅具有分配電能到末端用戶的功能，而未來配電系統有望演變成一種功率交換媒體，即它能收集電力並把它們傳送到任何地方，同時分配它們。因此將來它可能不是一個“配電系統”而是一個“電力交換系統（Power delivery system）”。

分散式發電具有分散、隨機變動等特點，大量的分散式電源的接入，將對配電系統的安全穩定運行產生極大的影響。

分散式發電系統可以由不同的電廠組成，各電廠使用不同的一次能源。分散式電廠可以按照發電設備的發電能力或按照其在整個電網中的位置來分類。

分散式發電系統可以定義為：所有不直接與國家電網連接、不由中央配電系統進行配送、不經電網調頻的發電系統。這個定義和義大利對輸電網的定義相符，按照這個定義，輸電網的主要功能是連接發電廠和配電系統。從這個意義上說，現在只有高壓和超高壓線路才被看作輸電線，這些線路只與10MW以上電廠連接，因此認為將來只有10MW以上才可以直接參與電力市場（即：售電）。這樣說來，分散式發電應該包含所有發電能力在10MW以下電廠。

隨著中國政府2012年底的一系列政策的推出，分散式光伏發電在中國逐漸受到重視。這個在日本和德國早已大量應用的方式，其實不止是光伏發電的安裝方式那麼簡單。在蒸汽機和信息技術兩次工業革命之後，第三次工業革命的時代已經開始到來，第三次工業革命的重要標誌就是分散式發電與網際網路技術的緊密結合。

截至2012年底，中國已併網投產的分散式電源1.56萬個，裝機容量3436萬千瓦，其中分散式水電2376萬千瓦，居世界第一；餘熱、余壓、餘氣資源綜合利用和生物質發電近年來增長迅速，裝機871萬千瓦，居世界前列。與此同時，我國風機、光伏電池和組件產量居世界第一，成為世界新能源裝備製造中心；微型燃氣輪機設備研製取得重大突破，初步具備了自主研發能力。

繼2012年國家電網公司啟動分散式光伏發電支持政策之後，2013年2月17日，國家電網再次發布《關於做好分散式電源併網服務工作的意見》，進一步將示範擴大到天然氣、生物質能、風能等新能源形式。這意味著，普遍用戶今後不但能用太陽能、天然氣等新能源發電裝置給自己家供電，還可以將用不完的電賣給電網。該政策3月1日期執行。

根據《能源發展“十二五”規劃》，2015年，中國將建成1000個天然氣分散式能源項目、10個天然氣分散式能源示範區；分散式太陽能發電達到1000萬千瓦，建成100個以分散式可再生能源應用為主的新能源示範城市，分散式電源發展的新階段即將到來。

分散式光伏發電系統應用範圍：可在農村、牧區、山區，發展中的大、中、小城市或商業區附近建造，解決當地用戶用電需求。

分散式光伏發電系統，又稱分散式發電或分散式供能，是指在用戶現場或靠近用電現場配置較小的光伏發電供電系統，以滿足特定用戶的需求，支持現存配電網的經濟運行，或者同時滿足這兩個方面的要求。

分散式光伏發電系統的基本設備包括光伏電池組件、光伏方陣支架、直流匯流箱、直流配電櫃、併網逆變器、交流配電櫃等設備，另外還有供電系統監控裝置和環境監測裝置。其運行模式是在有太陽輻射的條件下，光伏發電系統的太陽能電池組件陣列將太陽能轉換輸出的電能，經過直流匯流箱集中送入直流配電櫃，由併網逆變器逆變成交流電供給建築自身負載，多餘或不足的電力通過聯接電網來調節。

系統相互獨立，可自行控制，避免發生大規模停電事故，安全性高；

彌補大電網穩定性的不足，在意外發生時繼續供電，成為集中供電不可或缺的重要補充；

可對區域電力的質量和性能進行實時監控，非常適合向農村、牧區、山區，發展中的大、中、小城市或商業區的居民供電，大大減小環保壓力；

輸配電損耗低，甚至沒有，無需建配電站，降低或避免附加的輸配電成本，土建和安裝成本低；

調峰性能好，操作簡單；

由於參與運行的系統少，啟停快速，便於實現全自動。

《分散式發電：感應和永磁發電機》內容簡介：分散式發電有助於促進能源的可持續發展、改善環境並提高綠色能源的競爭力。《分散式發電：感應和永磁發電機》對應用於分散式發電的感應發電機和永磁發電機做了全面說明，從理論、實際設計以及運用三個方面，詳細介紹了感應發電機和永磁發電機應用於分散式發電的最新技術。主要內容包括：分散式發電概述、感應發電機和永磁發電機的特點、單相發電系統中三相感應發電機的相平衡方案、基於Steinmetz聯結的併網單相感應發電機的性能、自勵式感應發電機的電路結構以及性能、自勵式繞線轉子感應發電機的電壓和頻率控制方法及性能、內置永磁轉子的三相同步發電機的性能，以及分散式發電的未來發展趨勢。

《分散式發電：感應和永磁發電機》可以為工程師、技術顧問、調試人員以及參與能源的生產和輸送的環境保護者提供極大的幫助，指導他們評估可再生能源的價值以及建立有效的輸電系統。設計人員、操作人員和規劃人員也將會從中收益。對本科生和研究生來說，這也是一本很好的參考書。

Loi Lei Lai畢業於伯明翰的阿斯頓大學，獲得理學學位和博士學位，被授予倫敦城市大學理學博士學位和名譽畢業生。1984年，被任命為斯塔福德郡理工大學高級講師。1986年至1987年，是通用電氣公司Alsthom渦輪發電機有限公司和工程研究中心的皇家學者。

譯者序

原書序

原書前言

原書致謝

作者簡介

第1章 分散式發電

第2章 發電機

第3章 三相感應發電機在單相電力系統中的應用

第4章 基於Steimmetz聯結的併網感應發電機的有限元分析

第5章 自主電力系統中的自勵式感應發電機

第6章 自勵式繞線轉子感應發電機的電壓和頻率控制

第7章 獨立發電系統中的永磁同步發電機

第8章 結論

附錄