当前位置:文档之家› 含高渗透率分布式能源的配电网阻塞管理综述

含高渗透率分布式能源的配电网阻塞管理综述

含高渗透率分布式能源的配电网阻塞管理综述

摘要:随着配电网中分布式能源渗透率的逐渐提高,其组成成分较与传统配电

网发生了巨大的改变,调度手段也呈现出多样化,不合理的调度策略和无约束或

无引导的用电行为会引起配电网的阻塞,所以配电网阻塞管理势在必行。本文在

总结国内外阻塞管理方式的基础上,将阻塞管理机制分为直接控制和市场机制两类:直接控制包括:网络重构、无功功率控制以及有功功率控制;市场机制包括:日前动态电价、配电网容量市场、日内影子价格以及灵活服务市场。

关键词:阻塞管理;直接控制;分布式能源;配电网;市场机制

0引言

随着能源安全、环境污染和全球气候变暖的趋势日渐严重,风力发电和光伏

发电等分布式电源(distributed generation,DG)的发展越来越受到人们的关注[1]。近年来,作为需求侧的新起之秀,电动汽车[2]在很多国家尤其是发达国家得

到了快速发展。随着配电网中分布式能源(distributed energy resources,DER)渗透率的逐渐提高[3],DER作为配电网源-荷协调的重要组成部分越来越受到人们的重视[4]。然而,无约束或无引导的用电行为和不合理的调度策略,则可能导致配

电网出现负荷尖峰和阻塞等问题,影响配电网的安全与经济运行。本文在结合国

内电力市场实际情形的基础上,总结国内外配电网阻塞管理机制。

1 阻塞管理的直接控制模式

网络重构:通过改变常开或常闭开关的状态达到改变配电网网络结构的目的,从而更好地将电能输送到用户侧[5]。通过网络重构解决阻塞问题,对于用户而言

无需调整用电计划,不会产生额外的用电成本。

无功功率控制:借助于灵活交流输电装置,可控负荷以及DER等来解决欠电

压或过电压问题,特别是对于配电线路较长电压问题更为严重的系统,无功控制

显得尤为重要。无功功率的调节需要配电网中无功设备的调整,文献[6]利用OLTC结合系统的无功控制实现解决阻塞的目标。

有功功率控制:有功功率控制[7]主要是针对用户侧而言,将用户侧的可控负

荷当做调节手段[8],以调整费用为目标。

2 阻塞管理的市场机制

阻塞管理的市场机制是指利用价格信号或用电需求合同,激励用户灵活调整

用电行为的市场方法。

日前动态电价(Day-ahead Dynamic Tariff)[9]:此模式利用可控负荷对价格的敏感度,DSO将线路容量作为约束通过节点边际电价求取最低的日前电价达到既

节省用户费用又解决系统阻塞的目的。

配电网容量市场[10]:该方法将配电网的容量分配给具有最优价格的集群,

其市场调节过程如下:步骤1,DSO将初始电价(几乎为零)提供给各集群;步

骤2,各集群根据DSO提供的电价优化用电安排,并将用电计划反馈给DSO;步

骤3,DSO根据各集群的用电计划,计算潮流是否满足线路容量约束,若出现越

限的情形,则提高对应越限时段的电价,并重新提供给各集群,至第2步;若未

越限,则至下一步;步骤4:整理发布优化得到的用电计划和各时段电价。

日内影子价格:文献[6]根据日内影子价格来进行各负荷集群的优化调度,影

子价格和新的最佳调度策略由迭代确定。

灵活服务市场[11]:各负荷集群不需要直接购买配电网容量,只需制定自己

的需求计划(不需要考虑系统约束),但是DSO需要购买解决阻塞问题的灵活容

量。负荷集群可以售卖自己的需求量,由DSO来决定是否购买这部分容量。

3 结论

本文在未来DER高渗透率的配电网基础上,总结了配电网的阻塞管理机制,

并根据各自的特点将其分为直接控制和市场机制两种模式。直接控制:网络重构、无功功率控制、有功功率控制;市场机制:四种机制都将DSO与DER作为市场的参与者,日前动态电价、配电网容量市场、日内影子价格、灵活服务市场。

参考文献:

[1]沈鑫,曹敏.分布式电源并网对于配电网的影响研究[J].电工技术学报,2015,30(S1):346-351.

[2]王锡凡,邵成成,王秀丽,等.电动汽车充电负荷与调度控制策略综述[J].中国电机工程学报,2013,33(01):1-10.

[3]董福贵,张也,尚美美.分布式能源系统多指标综合评价研究[J].中国电机工程学报,2016,36(12):3214-3223.

[4]刘文颖,文晶,谢昶,等.考虑风电消纳的电力系统源荷协调多目标优化方

法[J].中国电机工程学报,2015,35(05):1079-1088.

[5]Shariatkhah M H,Haghifam M https://www.doczj.com/doc/1119337810.html,ing feeder reconfiguration for congestion management of smart distribution network with high DG penetration[C]// Integration

of Renewables into the Distribution Grid,CIRED 2012 Workshop.IET,2012:316-316.

[6]F.A.Viawan and D.Karlsson,“Voltage and reactive powe r control in systems with synchronous machine-based distributed generation,” IEEE Trans.Power Deliv.,vol.23,no.2,pp.1079–1087,Apr.2008.

[7]Balaraman S,Kamaraj N.Application of Differential Evolution for Congestion Management in Power System[J].Modern Applied Science,2010(8).

[8]Q.Zhou and J.W.Bialek,“Generation curtailment to manage voltage constraints in distribution networks,” IET Gener.Transm.Distrib.,vol.1,no.3,

pp.492 – 498,May 2007.

[9]Verzijlbergh R A,De Vries L J,Lukszo Z.Renewable Energy Sources and Responsive Demand.Do We Need Congestion Management in the Distribution

Grid?[J].IEEE Transactions on Power Systems,2014,29(5):2119-2128.35(05):1079-1088.

[10]Hu J,You S,Lind M,et al.Coordinated Charging of Electric Vehicles for Congestion Prevention in the Distribution Grid[J].IEEE Transactions on Smart Grid,2014,5(2):703-711.

作者简介:

王晓力(1986-),男,工程师,硕士研究生,研究方向为电力系统优化调度;

有源配电网中分布式电源接入与储能配置

有源配电网中分布式电源接入与储能配 置 摘要:含分布式电源的配电网,亦称之为“有源配电网(activeDistributednetwork,ADN)”,作为分布式能源利用的主要手段,对缓 解能源危机、优化能源结构、推动节能减排、调节电网负荷峰谷差、改善电能质 量具有重要意义。微网作为分布式电源接入电力系统的有效利用方式,能实现大 规模、多类型的新能源就地消纳和即插即用,正在成为有源配电网的关键一环。 当微网在配电网中大量存在并发展成多微网系统(微网群)后,可以通过寻求微网 之间的连接方案,即合理构建基于微网的有源配电网,构建新型有源智能配电网。 关键词:有源配电网;分布式电源;储能配置; 引言 在“双碳”背景下,规模化的分布式电源(Distributed Generation,DG) 开始大量接入配电网,配电网对分布式电源的消纳能力逐渐成为研究热点。分布 式电源接入配电网可起到改善能源利用结构、支撑节点电压与提升可靠性指标等 作用,但过多的分布式电源接入也会对系统的运行和控制产生影响,导致节点电 压越限,对系统稳定性造成影响。 1新型有源配电网基本特征 1.1网架有源化 随着配电网系统中分布式新能源发电占比不断提高,传统配电系统中供用电 环节角色界限逐渐模糊,配电网趋向有源化。鉴于有源配电网分布式新能源受制 于地理、季节和天气等因素影响,新型配电网系统规划和保护策略需要多种场景 考虑,并对新能源发电管理与控制提出更高要求。 1.2装备智能化

对配电网运行中产生的大量数据,进行收集、传输、储存和分析,利用大数 据技术为调度决策、运行维护和电力交易提供精准指导,实现系统运行可调控。 一则智能电力设备通过自我传感、告警和状态分析等功能发挥,体现本地计算能力;二则家用电器具备智能控制功能,在用户许可下,与电力系统实行良性互动,参与电网辅助业务。 2有源配电网方案设计的基本原则 1)电压等级。有源配电网电压等级的选择应按照安全性、灵活性、经济性 的原则,根据有源配电网中分布式电源和负荷的容量、并网线路载流量、大电网 中上级变压器及线路可接纳能力、地区配电网情况综合比选后确定。2)并网联 络线导线截面。有源配电网并网线路导线截面选择需根据所需交换的容量、并网 电压等级选取,并考虑有源配电网运行控制策略的影响等因素;导线截面一般按 持续极限输送容量选择。3)开关设备。并网开关置于连接有源配电网与大电网 间的公共连接点处。在发生大电网故障、电能质量等事件时,静态开关应该能自 动地将有源配电网切换到孤岛运行状态;此后,当上述事件消失时,它也应自动 实现有源配电网与大电网的重新连接。4)继电保护及自动装置。有源配电网继 电保护及安全自动装置配置应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求,其 技术条件应符合现行国家标准GB/T14285—2006《继电保护和安全自动装置技术 规程》、DL/T584—2017《3kV~110kV电网继电保护装置运行整定规程》和 GB50054—2011《低压配电设计规范》的要求。 3方案设计 3.1增强有源配网主动调节能力 一是优化无功补偿降低降损。衢州公司推进分布式无功补偿装置及控制系统 示范工程的建设,通过协调优化控制单元及4G/5G通信技术交互信息技术优化电 容器组的投切,达到配电网总损耗最小的目标。在嘉兴、宁波地区试点分布式电 源高渗透率配电网“网”侧、“源”侧的无功设备优化控制,推动分布式光伏电 站分别接入配网AVC及地调主站AVC的优化协调控制,提升配电网电压合格率及 经济运行水平。二是推进省地可调资源协同控制。实现省地两级调度协同控制功

分布式电源接入配电网研究综述

分布式电源接入配电网研究综述 随着能源需求的不断增长和环境保护意识的提高,分布式电源接入配电网的研究和应 用越来越受到重视。分布式电源是指小型的、分散的、可靠的、灵活的发电设备,包括太 阳能、风能、生物质能等,可以植入到需求侧或输电侧的电网中,并在一定程度上满足需 求侧的电能需求。分布式电源接入配电网,可以提高电网的灵活性和可靠性,减少线路损耗,同时有助于实现可再生能源的大规模接入,促进电力系统的可持续发展。本文将从分 布式电源接入配电网的概念、技术特点、研究现状及未来发展方向等方面进行综述,为相 关领域的研究者提供参考。 一、分布式电源接入配电网的概念 分布式电源接入配电网是将分布式能源(分布式电力)与配电网结合起来,通过智能 电力电子设备和智能通信技术,实现分布式能源与配电网之间的相互联系和协同运行。分 布式能源包括太阳能发电系统、风力发电系统、燃料电池发电系统等,这些分布式能源可 以直接接入到配电网中,为终端用户提供电能。相较于传统的集中式发电方式,分布式电 源接入配电网可以更加灵活地满足用户需求,更好地应对电能需求的季节性和日内变化性,提高电力系统的可靠性和稳定性。 二、分布式电源接入配电网的技术特点 1. 基于电力电子技术 分布式电源接入配电网的实现离不开电力电子技术的支持。通过逆变器、变流器等电 力电子设备,将分布式能源的直流电转换成交流电,与配电网相连。电力电子技术可以实 现对电能的调控和管理,保证分布式电源与配电网之间的协同运行。 2. 智能化控制 分布式电源接入配电网中的智能控制系统,可以实现对分布式能源的智能调度和管理,通过实时监测和控制,实现对系统的优化调度,提高系统的运行效率。智能化控制系统也 可以实现对配电网的实时监测和故障诊断,提高系统的可靠性和安全性。 3. 多元化的能源组合 分布式电源接入配电网可以容纳多种类型的分布式能源,包括太阳能、风能、生物质 能等。不同类型的分布式能源可以相互补充,实现能源的多元化和互补利用,提高系统的 稳定性和可靠性。 三、分布式电源接入配电网的研究现状 1. 技术研究

基于分布式能源的智能电力系统优化配置与控制研究

基于分布式能源的智能电力系统优化配置与 控制研究 随着社会、经济的快速发展和人民生活水平的提高,对能源的需求也与日俱增,而能源的供给已经成为许多国家和企业必须关注的重要问题。为了解决这一难题,分布式能源作为一种新型的能源供给模式已经逐渐受到了广泛关注。而在分布式能源的使用和管理方面,智能电力系统则成为了实现这一目标的关键所在。 一、智能电力系统的概念和特点 智能电力系统是指通过智能化技术和网络通信技术,将电力系统中的各个环节 串联起来,实现对电网的全面监测、实时调控和主动管理的电力系统。智能电力系统将传统的电力系统升级到了智能时代,具有以下特点: 1. 网络化:智能电力系统通过网络技术将各个环节无缝连接,实现集约化和高 效化。 2. 智能化:智能电力系统利用先进的算法和控制技术,实现对电网的实时监测 和分析,从而实现精细化调控。 3. 集成化:智能电力系统将各个设备和系统整合到一个平台上,实现多维度数 据的实时采集、传输、处理和分析,为电力系统的管理和决策提供数据支持。 二、智能电力系统的优化配置和控制 1. 智能配电网 智能配电网是智能电力系统的核心组成部分,是实现分布式能源管理和优化配 置的关键所在。智能配电网通过先进的算法和控制技术,实现对分布式能源的接入、管理和优化配置,使之能够更加高效地向用户提供电力服务。智能配电网具有以下特点:

(1)智能控制:智能配电网通过自适应控制和分布式控制等技术,实现对电力负荷的高效管理和优化配置。 (2)智能安全:智能配电网通过智能安全管理体系,实现有效的风险预警和防范,保障用户电力安全。 (3)智能互动:智能配电网通过智能互动系统,实现用户和电力系统之间的高效沟通和互动,提高用户的服务体验。 2. 智能电网调度 智能电网调度作为智能电力系统的核心应用之一,主要通过先进的算法和控制技术实现对供电负荷的高效管理和优化配置。智能电网调度具有以下特点:(1)动态协调:智能电网调度通过智能化算法和控制技术,实时协调电力供求关系,满足用户的多样化需求。 (2)智能节能:智能电网调度通过智能化节能策略和控制技术,实现对电力资源的高效利用和节能减排。 (3)可靠性:智能电网调度通过智能化监控和预警技术,提高电力系统的供电可靠性和稳定性。 三、智能电力系统的未来发展 目前,随着分布式能源和智能电力系统的不断发展和应用,我们已经看到了智能电网管理和控制技术带来的巨大效益和社会贡献。未来,智能电力系统将更加关注可持续发展和节能减排,结合人工智能和大数据等技术,实现对电力系统的全面管理和优化控制,为人民生活和社会发展提供更加高效、安全和可靠的电力服务。

电力系统规划设计-微网运行与控制

接上篇:电力系统规划设计-新能源并网 微电网,现在无疑是比较前沿的内容,国内这块与国外相比有一些差距。参与做过一些微电网规划,比如三沙岛的,也参观过一些实验室的微电网模型,许继的示范项目,试着总结一二。 一、微电网概述 首先说说分布式能源和微电网的区别吧。 分布式能源(DER):一般定义为包括分布式发电(DG)、储能装置(ES)和与公共电网相连的系统。其中DG是指满足终端用户的特殊需求,接在用户侧的小型发电系统,主要有内燃机,微型燃气轮机、燃料电池、太阳能、风能等发电系统。 分布式能源有很多优点,比如可实现能源综合梯级利用,弥补大电网稳定性方面不足,环境友好等,但是它的最本质缺点在于不可控和随机波动性,从而造成高渗透率下对电网稳定的负面影响。 所以,分布式能源和微电网的本质区别就在于前者不可控,后者可控。 微电网(MG)把分布式发电、储能装置、负荷通过控制系统协调控制,形成单一可控单元,直接接在用户侧,优点是非常明显的。 微电网的控制模式和策略是里面的关键部分,无论是系统级的主从、对等和综合性控制模式,还是逆变器级的P/Q、U/f、下垂控制,乃至和储能相结合的控制方式,都是微电网的核心部分。而这些,在分布式能源系统里面是不会涉及的。 所以说,很多外面在搞的微网项目,特别是中国人在国外援建,都是在混淆概念,没有控制

系统,其实只能叫做分布式发电(分布式能源系统都算不上)。 所以说微电网的核心在于“自治独立,协调互济”,自治独立指的是微电网具备阻断电网故障影响的能力,使微电网的孤网运行具有不失负荷或者少失负荷;协调互济指的是微电网和主网可以建立互相支援的关系。 国外这块,美国,欧盟和日本研究和应用较为领先,三者之间对于微电网的定义略有区别但不大,国内这块,学校里面天大好像还可以,示范工程许继有两个。 二、微电网的架构 微电网的体系结构一般采用国际上比较成熟的三层结构(许继的示范工程也是如此):配电网调度层、微电网集中控制层、分布式电源和负荷就地控制层。 这块就不多展开了,比较直白。 三、微电网控制策略 控制策略是微电网的核心关键部分。 微电网的运行分为并网运行和离网运行(孤岛运行),控制策略也是围绕这两种状态和切换过程进行。 微电网控制体系主要如下图所示:

源网荷理论分析

1、关于源网荷概念的梳理,即主动配电网的源、网、荷分别指的哪些元素,哪些属于 源?哪些属于网?哪些属于荷,并附上简表或者VISIO图。 1、源网荷相关概念 在主动式配电网中,“源网荷”协调优化是指电源、负荷、电网三者间通过多种交互形式,实现更经济、高效和安全地提高电力系统功率动态平衡的能力的目标。“源网荷”协调优化本质上是一种能够实现能源资源最大化利用的运行模式。 主动式配电网源网荷协同优化中的源主要指分布式电源、上级电源、微电网和储能等。 其中分布式电源主要有以下几种: 1)风力发电 风力发电机(Wind Generator,WG)利用地球表面的风能带动感应电机旋转而发电。风能环保可再生、全球可行、储量丰富、成本低且规模效益显着,而且风力电机发电技术实现相对简单、建设周期较短、技术比较成熟,可以用来提供海岛以及偏远山区等区域的电力需求,目前风能已经成为发展速度最快的新能源之一。 分布式风力发电机主要包括三种形式: 第一种为离网式风力发电方式,独立运行,一般为小型用户使用。 第二种为融合其它发电方式,主要为海上导航使用,如风光互补发电方式。 第三种为并网发电方式,将多台风机装设在风力资源丰富的风场,组成风力发电机群向网络供电,是目前大量利用风能的主要方式。 2)光伏发电: 光伏发电利用光生伏特效应,采用太阳能电池板将太阳能转变成电能。太阳能是所有可再生能源中最为丰富和不受地域限制的一种,其安装灵活方便,是可再生能源系统的重要组成部分。并网光伏发电设备是太阳能发电的主流发展趋势,国外已经步入大规模应用的阶段,它是光伏发电走向商业化发电模式的重要方向。光伏发电设备主要由电池板、控制器和逆变器三个模块组成,发电设备安装维护简便、装置简单、使用寿命较长。 光伏发电设备可分为三种类型: 第一种是独立光伏发电设备,只依靠太阳能电池板进行供电。

分布式光伏电源接入低压配电网安全管理措施分析

分布式光伏电源接入低压配电网安全管 理措施分析 摘要:分布式光伏发电机组发展迅速,能效高,环境影响小,投资效率高。 近年来,光伏发电行业随着我国科学技术的发展也在发展。光伏发展今后将发挥 重要作用,光伏发电的出现对与低压电源接入的传统发电方法的安全构成了明确 的威胁,需要更多的管理措施及重视。 关键词:光伏电源;低压配电网;安全;管控 分布式光伏发电机组发展迅速,分布式光伏电源(即“分布式”电源)在连接 到系统时从单电源切换到多个电源模式。电源的位置、容量和运行会对线路潮流、节点电压、网络损坏以及短路电流大小、方向和分布产生重大影响,但电网管理 方法却发生了极大的改变,配电网的控制和管理也因此变得更为复杂。 一、分布式光伏电源 随着经济的迅速增长,对电力需求每年都在增加,化石能源的不足越来越明显,能耗高,污染程度高。迫切需要为供电找到高效和无害环境的模式。分布式 能源的成本不仅降低了当前电网的负荷,而且降低了扩建和设备的成本。现有的 分布式电源也提供了一种灵活的配置,方便用户使用其他电源,而且提高了侧能 源的可靠性和稳定性。接下来的几十年间,这种分布式电源的发展主要方向,分 散性的分布式电源提高了供电的可靠性和灵活性,并根据其特点降低了电力消费 和对电网未来的投资。要分布式光伏发电必须使用光伏组件。然后太阳通过光伏 组件转化为电能,分布式光伏发电具有较大的应用分布式光伏,这是太阳能和电 力的结合,转换很快。此外,分布式光电伏发电的设计是为了补偿传统的巨大消耗,在长距离运输时,分布式光伏发电是最常用技术之一。它通常用于城市建筑 的屋顶。但是,安装项目必须连接到公用电网才能通过公用电网为附近的用户供电。

分布式能源规模化发展前景及关键问题

分布式能源规模化发展前景及关键问题 摘要:分布式能源具有安全环保、高效清洁等优点,符合节能减排政策,已 成为我国能源产业发展重点。我国分布式能源具有较高发展价值、广阔的能源市 场前景和巨大的发展潜力,分布式能源符合可持续发展的战略需求,对我国经济 社会发展具有重要意义。 关键词:分布式能源;发展趋势;关键问题 分布式能源是一种布置在用户侧的能源供应模式,它将能源生产消费融为一体,能为用户提供冷热电多种能源供应,具有就地利用、清洁低碳、多元互动、 灵活高效等特征,是现代能源系统不可或缺的一部分。 一、分布式能源利用方式 1、热冷电联产。分布式能源的利用方式之一是热冷电联产,其最常见形式 是燃气-蒸汽系统。天然气(或煤层气等)燃烧产生1100℃以上的高温气体,进入 燃气轮机作功发电。用余热锅炉收集从燃气轮机排出的高温烟气余热,产生中压 蒸汽推动蒸汽轮机发电或直接供暖(冬季)。在夏季,采用溴化锂吸收式制冷技术,充分利用原用于冬季采暖的蒸汽进行供冷,即构成热电冷多联产系统。 2、可再生能源利用。分布式能源的另一典型应用是可再生能源,如近用户 端的小水电、光伏发电、风力发电、生物质能发电等。这些可再生能源具有较大 分散性,且利用规模小、不适于集中供能,而分布式能源系统为其经济利用提供 了可能。 3、电能储存。由于分布式系统供能的波动性大,需一定储能系统以跟踪负 荷变化,减少对电网的冲击。储能系统作用包括:①平抑功率波动,提高供能稳 定性;②在发电单元出现故障时起到备用电源的过渡作用;③可有效实现对可再 生能源的调度。储能技术包括:蓄电池储能、超导储能、飞轮储能、电解水制氢 储能等。

分布式能源储能技术及关键技术研究

分布式能源储能技术及关键技术研究 摘要:分布式能源(DG)是指电源靠近用户侧,发出的电能可以被附近用户就地利用,其接入电网的电压等级在10kV及以下,并且单台装机容量不超过6MW 的发电项目。当前,能源短缺与环境污染是制约经济和社会可持续发展的主要瓶颈,开发先进供能系统已成为我国实施节能减排战略,构建清洁低碳、安全高效能源体系的重大需求。分布式能源系统作为集中式能源供应的重要补充手段,将传统“源—网—荷”间的刚性链式转变为便于调控的“源—荷”柔性连接,是实现能源转型和能源利用技术变革的重要方向。分布式能源系统在地理位置上位于或临近负荷中心,避免了能源大规模输送导致的能源损耗和基础设施投资,实现了能源的就地生产与消纳。在燃料利用上具有多元灵活的特点,不仅可以采用天然气、氢气作为燃料,还可以利用太阳能、生物质等可再生能源,在“碳中和”目标下,以可在生能源为主体的多能源互补的分布式能源系统是实现我国能源转型可持续性发展的必由之路。 关键词:分布式能源;储能技术;关键技术 引言 近年来,我国光伏等分布式新能源电源不断接入配电网,其电能、电力输出易受环境影响,具有时变性、波动性和随机性,而且利用率低。由此,分布式电源的大规模接入,不仅对配电网运行造成双向功率流、电压波动等诸多影响,而且也给电力系统运行调度的备用配置及调节灵活性带来困难。因此,如何处理分布式电源出力不确定性,是主动配电网运行调度研究领域所要解决的关键问题。 1多能互补分布式能源系统的研究框架 多能互补分布式能源系统是探究异质能源耦合机理、推广先进能源技术的前沿阵地。受节能减排和碳中和政策的影响,能源供应逐渐由传统能源驱动向可再生能源驱动转变,能源技术进步促使能源传递和转化过程更加复杂,移动应用和用户侧需求响应等使得用能需求呈现出多元化发展。这些因素导致多能互补分布

综述电网运行方式综合管理

综述电网运行方式综合管理 引言 电网是指由输电线路、变电站以及配电网等组成的电力输配系统。在现代社会中,电网的运行和管理对于保障电力供应的稳定性和可靠性至关重要。本文将综述电网运行方式的综合管理方法,旨在探讨如何有效地管理和优化电网的运行,提高其可靠性和经济性。 电网运行方式的分类 电网运行方式可以分为几种不同的模式,其中包括: 1.嵌入式电网运行方式 2.独立式电网运行方式 3.网络式电网运行方式 嵌入式电网运行方式 嵌入式电网是指将分布式能源资源(如太阳能、风能等)和传统电力系统系统 无缝集成的电网。嵌入式电网可以实现本地产能的利用,并且遵循电力系统的正常运行方式,但与传统电网相比,嵌入式电网具有更高的灵活性和可持续性。 独立式电网运行方式 独立式电网是指在需要独立供电的地区建立的电网系统。这种电网通常包括发 电设备(如柴油发电机组、蓄电池等)和配电设备,能够满足当地居民和企业的电力需求。独立式电网通过合理规划和配置电源来保障可靠供电,尽可能减少对外部电力系统的依赖。 网络式电网运行方式 网络式电网是指通过高压输电线路将发电站的电力输送到不同地区的电网系统。这种电网由输电线路、变电站和配电网等组成,能够将电力从发电站输送到用户的终端设备。网络式电网是目前最常见的电网运行方式,它能够满足大范围的电力供应需求,并具有较高的可靠性。

电网运行方式的综合管理 综合管理电网的运行方式是为了确保电网的安全运行、提高其可靠性和经济性。以下是几种常见的电网运行方式综合管理方法。 运行监控和调度 运行监控和调度是电网运行方式综合管理的核心环节。通过安装监测设备和建 立运行调度中心,可以实时监控电网的运行状态和负荷情况,并根据实际情况进行调度和控制。这样可以及时发现和解决电网运行中的问题,保障电力供应的稳定性。 增加分布式能源资源 随着分布式能源资源的发展,将其纳入电网系统是提高电网可靠性和经济性的 重要手段。通过合理的规划和配置分布式能源资源,可以分散电力供应和需求,减轻对传统电力系统的依赖,提高供电的可靠性。 优化网络拓扑结构 网络拓扑结构是电网运行方式的重要组成部分,其合理的设计和优化可以提高 电网的可靠性和经济性。通过对电网的拓扑结构进行分析和优化,可以降低电力线损、提高电压稳定性,并减少运行成本和能源消耗。 采用智能电网技术 智能电网技术是实现电网运行方式综合管理的重要手段。通过应用现代信息技 术和通信技术,可以实现对电网的智能化监控、自动化控制和优化运行。智能电网技术能够提高电网的运行效率、减少故障风险,对于未来电网的可持续发展具有重要的意义。 结论 综合管理电网的运行方式对于保障电力供应的稳定性和可靠性至关重要。本文 综述了电网运行方式的分类及综合管理方法,包括运行监控和调度、增加分布式能源资源、优化网络拓扑结构以及采用智能电网技术等。希望这些方法能够为电网运行方式的综合管理提供一定的参考和指导,提高电网的可靠性和经济性。

分布式电源接入配电网研究综述

分布式电源接入配电网研究综述 【摘要】 本文对分布式电源接入配电网的研究进行了综述。在介绍了研究 背景、研究意义和研究目的。在分别讨论了分布式电源接入配电网的 概述、技术、对配电网的影响、不同国家的研究现状以及问题与挑战。结论部分探讨了研究展望、总结与建议以及未来发展方向。通过本文 的综述,读者可以了解分布式电源接入配电网领域的最新研究动态和 未来发展方向。 【关键词】 分布式电源、接入配电网、研究综述、概述、技术、影响、研究 现状、问题、挑战、展望、总结、建议、发展方向、国家、未来 1. 引言 1.1 研究背景 为了满足日益增长的电力需求和促进能源可持续发展,分布式电 源接入配电网已经成为当前电力系统研究的热点之一。随着可再生能 源技术的不断推广和发展,分布式电源接入配电网的概念逐渐引起了 人们的广泛关注。传统的配电网结构已经无法满足新能源接入的要求,需要引入分布式电源接入技术来提高电网的可靠性和稳定性。 分布式电源是指小型的、分散的、分布在用户端或电网内的电源 系统,包括太阳能、风能、燃料电池等能源。分布式电源接入配电网

可以降低供电系统的线损、提高供电质量、增加电力系统的可靠性、促进能源互联网的建设等。随着分布式电源接入规模的不断扩大,也带来了一系列新的技术和经济问题,如发电质量保障、逆变器技术、配电网规划等。 对分布式电源接入配电网进行深入研究,探讨其技术、政策、经济等方面的问题,具有重要的理论和实际意义。本文将从不同角度对分布式电源接入配电网进行综述,旨在全面了解该领域的研究进展和存在的问题,为今后的研究工作提供参考。 1.2 研究意义 分布式电源接入配电网的研究意义体现在以下几个方面: 随着能源需求的不断增长和环境问题的日益严重,传统的中心化电力系统已经难以满足需求。分布式电源的接入可以有效地优化系统运行,在一定程度上减少对传统能源的依赖,降低排放量,提高能源利用效率。 分布式电源可以提高电网的可靠性和稳定性。由于分布式电源可以更加灵活地分布在不同位置,可以有效地减少线路损耗和故障影响范围,提高供电可靠性。 分布式电源接入配电网还可以促进能源系统的智能化发展。通过智能控制和调度,可以更好地管理分布式电源的接入和输出,提高系统的响应速度和灵活性,为未来能源系统的智能化打下基础。

2023年配电网安全管理详解

2023年配电网安全管理详解 随着科技的飞速发展,配电网也变得更加智能化、数字化。然而,这也带来了更多的安全风险。为了保障配电网的运行安全,各国纷纷加强了对配电网安全管理的重视。本文将详细介绍2023年配电网安全管理的相关内容。 一、配电网安全管理的背景 配电网是电力系统中最靠近用户的环节,是电力供需对接和电能质量保障的关键部分。随着电力需求的不断增长,配电网负荷逐渐加大,安全事故的风险也进一步提升。同时,近年来电力市场的开放和电力市场交易的增多,使得电力流动性增大,对配电网的安全管理提出了更高的要求。 二、配电网安全管理的目标 2023年配电网安全管理的目标是确保电力系统供电可靠性和电能质量,保障用户的用电安全。具体目标包括:减少事故发生率、降低事故损失、提高系统运行效率、增强网络安全防护能力等。 三、配电网安全管理的主要内容 1. 规范配电网建设:加强配电网建设和设备选择的规范性,确保配电设备的可靠性和安全性。在规划设计中充分考虑电力负荷增长、用户用电需求的灵活性和可持续性。

2. 加强运行管理:建立健全的配电网运行管理制度,确保变电站和配电网设备的正常运行。加强设备巡检和维护,及时发现和解决隐藏故障和潜在风险。 3. 提高系统可靠性:通过优化配置和分布式发电技术的应用,提高系统的可靠性和对故障的容错能力。建立并完善供电保障措施,确保及时恢复供电能力。 4. 强化安全防护:建立完善的配电网安全防护系统,包括物理安全措施和网络安全技术。加强对配电网运行数据的监测和分析,及时发现异常和恶意行为。 5. 加强人员培训和管理:对配电网管理人员进行专业培训,提高他们的技术水平和安全意识。加强对配电网从业人员的管理,严格遵守安全操作规程和操作指南。 四、配电网安全管理的挑战和对策 1. 多能源接入的挑战:随着分布式能源的发展和多能源接入的增多,对配电网的管理和控制提出了更高的要求。需要加强智能化管理和监控系统的研发和应用,提高系统的响应速度和稳定性。 2. 网络安全风险的挑战:配电网的智能化和数字化使其面临着更多的网络安全风险,如黑客攻击和信息泄漏等。需要建立健全的网络安全体系,加强对配电网数据和通信的保护。

主动配电网的运行控制技术分析

主动配电网的运行控制技术分析 摘要:在我国电力行业的发电过程中,分布式能源发电得到了广泛的推广和 应用。但分布式能源发电比较随机,会出现间歇性发电,会造成电压不稳定,电 网时有短路,电能质量不规则,无法很好地提供电能。由此可见,以往的配电网 运行方式和控制技术并不能很好地服务于社会。我们需要创新和优化分布式电能,配电网主动运行控制技术应运而生。 关键词:主动配电网;运行控制技术 前言:随着科学技术的发展,我国电力科技正逐步朝着高效、智能控制的方 向发展,旨在提高电力资源的分配和使用效率,实现电力系统的可持续发展。主 动配电网是实现大规模间歇性新能源并网运行控制、电网与充放电设施交互、电 力智能安全运行的有效解决方案。主动配电网方案有效解决了当前的电能质量和 安全问题,对我国电力系统的发展具有良好的促进作用。 1.主动配电网的定义 主动配电网是指具有分布式或分布式能量和控制运行功能的电网。在信息技 术和通信技术飞速发展的时代,配电网的控制模式和管理模式发生了巨大的变化,产生了主动配电网。与传统配电网相比,主动配电网响应速度更快、自动化水平 更高、供电更可靠、电能质量更好、能耗更低、工作效率更高。主动配电网的应 用对用户和电网企业都有很大的好处。对于消费者来说,主动配电网的接入更加 灵活,可以更好地保证供电的可靠性和电能质量,同时也可以节省一部分电费支出。对于电网企业来说,主动配电网的应用可以降低电网企业的运营成本,这主 要得益于主动配电网的高输电效率。 2.主动配电网的核心概念 主动配电网的核心是对分布式可再生能源的被动消耗进行主动引导和主动利用。通过这一技术,配电网可以从传统的无源电网转变为能够根据电网实际运行

基于节点边际电价的含电动车汽车的配电网阻塞管理

基于节点边际电价的含电动车汽车的配电网阻塞管理 在智能電网中,除了主要的运输功能,电动汽车作为分布式能源资源被广泛认为是宝贵的资产。但是,当电动汽车渗透率比较高的时候,其连接到配电网并且无限制地反复充电可能在高峰期使得线路过载,造成阻塞。现基于节点边际电价,以最小化充电费用为目标,提出一种方式来最优化电动汽车群的充电计划,有效实现含电动汽车的配电网阻塞管理。 标签:电动汽车;配电网;阻塞管理;节点边际电价 0 引言 电动汽车作为一种个人运输和城市配送的工具,由于其有助于减少二氧化碳排放,被广泛倡导使用。然而,电力公司必须确定如何将广泛分布的电动汽车(特别当大量普通人群使用时)平滑整合进电网,即管理大量电动汽车的无序充电同时不造成配电网发生阻塞。 1 电动汽车负荷模型 电动汽车大规模运用以后,其功率需求将会对电网产生一定的影响。作为一种交通工具,电动汽车的使用属性的优先级要高于其充电特性,车主按照自己的行为习惯进行充电,而不是从电网角度。因此,在定量评估电动汽车负荷影响之前,研究其充电负荷模型很有必要的。 1.1 影响电动汽车充电功率因素分析 主要影响因素包括:电动汽车的保有量、电池容量、电动汽车的充电功率、用户行为等。其中,前三者是可以事先得到的,而用户行为是随机的,事先不可得知,因此,研究电动汽车充电特性,需要全面考虑这些因素。 1.2 基于蒙特卡罗法的电动汽车负荷计算 蒙特卡罗法(Monte Carlo method)是一种以概率统计理论为指导的,使用随机数来决解很多计算问题的数值计算方法。其基本思想是:当所求解的问题是某种随机事件出现的概率,通过某种“实验”的方法,以这种事件出现的频率估计这一随机事件的概率并将其作为问题的解。 利用蒙特卡罗法研究大量电动汽车充电对电网的影响,能很容易得出大量电动汽车自由充电会造成日基础负荷“峰上加峰”的结果,这说明大量电动汽车的自由充电会存在造成配电网发生阻塞的可能。 2 节点边际电价的阻塞管理手段

多能源协同背景下主动配电网规划设计路径

多能源协同背景下主动配电网规划设计 路径 摘要:在多能源协同背景下,构建新型电力系统的关键在于实现能源的有效转换和科学利用,保证其协同优化、耦合互补。电网管理人员有机整合配电网中的多种能源资源,展开多能源协同规划设计,在源、网、荷、储、控环节中实现统筹优化与多方互动,促进了多能互补与供需侧协同,为双碳减排工作的开展打下了牢固根基。 关键词:多能源协同;主动配电网;规划设计;路径探究 为了实现电力系统能源供给与消费过程向高效、安全、绿色、低碳的方向和目标迈进,多能源协同背景下的主动配电网规划成为了当下的研究热点。本文从主动配电网主题行为特征出发,探究新时代主动配电网规划路径,能够对原有电网理论进行补充和完善,为电网规划人员提供思路,具有显著研究价值。 一、主动配电网主体行为特征 (一)分布式电源特性 随着社会的发展和技术的进步,更多的新能源被接入到配电网中,同时配电网也通过控制管理手段能更多地接纳新能源的接入,从而分布式电源容量配置成为主动配电网规划的重点[1]。当分布式电源渗透率较高时,容易产生弃风弃光现象,即在负荷低谷时分布式电源可发出功率大于负荷功率,而为维持系统功率平衡,需降低分布式电源出力但这样便降低分布式电源的经济性。 (二)储能装置特性 储能装置可以在电源侧、电网侧、用户侧进行配置,发挥着不同的效用。在电源侧,储能系统可将能量按时间尺度进行转移,充当机组容量的备用,参与系统频率调节,并且应用于新能源并网;在电网侧,储能系统主要应用于缓解输配

电阻塞、延缓输配电设备扩容及无功支持,实现线路损耗降低和电能质量提升; 在用户侧,可提高分布式电源的消纳能力,服务于负荷转移,通过需求侧管理降 低相关费用,保障供电可靠性和电能质量。 当前,储能装置的种类较为丰富,包含抽水蓄能、压缩空气蓄能、飞轮储能、电化学储能、电容储能等。在主动配电网中,蓄电池在容量和技术水平方面具有 一定优势可以实现反复充电和重复利用,成为了配网侧的主流储能方式,其主要 特性可由电压源和一个可变内阻描述[2]。 (三)柔性负荷特性 在配电网中,用电设备种类繁多,将同一时间用电功率的总和构成配网负荷。由于用户在使用用电设备时,更多地从自身的目的出发,呈现出随机性、离散性 的特点,且受作息时间的影响,日负荷曲线显示,在工作时间用电量处于高峰, 在休闲时间处于低谷,年负荷曲线受经济发展及气象条件影响较大。为了使得负 荷曲线平滑过渡,电网公司采取分时电价措施,利用低电价福利引导用户,尽可 能在负荷低谷时用电,并制定其他需求侧管理手段,这样也能延缓配网的设施扩 容压力,提高设备利用效率。在主动配电网规划时,需考虑一定的负荷管理手段,更贴近实际情况。 柔性负荷是指可主动参与电网运行控制,能够与电网进行能量互动,具有灵 活可变特性的负荷。主动配电网中,负荷参与电网调度主要是通过需求响应来实 现的,如今的市场机制多是通过法律、行政、经济、技术等手段鼓励和引导用户 主动改变常规用电方式,形成科学合理用电模式,从而促进电力资源优化配置和 利用,保证了电力系统安全、可靠、经济运行。从需求侧响应特性来说,柔性负 荷可划分为可转移负荷、可平移负荷、可削减负荷和可中断负荷。 二、多能源协同背景下主动配电网规划设计 (一)系统方案 本次主动配电网规划设计过程中应依照可靠性指标,围绕智慧综合能源系统 中的源、网、荷、储、控链条,做好延伸和拓展,将分布式能源有效接入;应遵

基于柔性互联的源网荷储协同主动配电网设计研究

引言 近年来,以风、光等可再生能源为主的分布式电源和储能设备大规模接入配电网,传统“无源”的配电网逐步转变为“有源”配电网。相比于传统“无源”配电网,“有源”配电网的潮流特征和故障电流特征均发生显著改变,易发生线路过电压、设备过载、短路电流越限,保护配置也相对困难。这一系列问题制约了分布式可再生能源的进一步接入和消纳。 在传统“无源”配电网中,调控手段(如变压器有载调压、电容器投切)相对有限,难以解决复杂“有源”配电网中产生的新问题。另一方面,电力电子技术、通信控制技术、储能技术发展迅猛,充分利用这些技术,对“有源”配电网开展“主动”管理,可以有效改善配电网系统运行,促进可再生能源消纳。根据CIGRE Working Group C6.11的定义,主动配电网是利用先进的信息、通信以及电力电子技术对规模化接入分布式能源的配电网实施主动管理,基于灵活的拓扑结构,实现自主协调控制间歇式新能源与储能装置等分布式能源单元,积极消纳可再生能源并确保网络的安全经济运行,提升配电网资产的利用率、延缓配电网的升级投资。 目前欧美等发达国家已有许多主动配电网示范项目正在开展,如欧盟IGREENGrid项目、IDE4L项目,英国CLASS项目,纽约FICS项目等。这些示范工程以提高可再生能源的消纳和提高供电可靠性为主要目的,并充分利用配电网中的已有资源、降低投资。

2017年6月,国家能源局正式批准“浙江嘉兴城市能源互联网综合试点示范项目”,其中海宁尖山地区作为重点,预期把一个集中的、单向的电网,转变成源网荷储互动合作的区域能源互联网。本文将以此为背景,从现状分析、工程方案设计、项目意义等几个角度,对在海宁尖山新区开展的“基于柔性互联的源网荷储协同主动配电网试点工程”进行详细阐释,为相关主动配电网工程设计提供借鉴。 1海宁尖山新区电网现状分析 尖山新区占地面积30km2,是嘉兴地区光伏产业集聚的高新技术园区,区域内有220kV安江变电站与110kV尖山变电站[包含110/35/10.5kV主变压器1台(编号为1号),容量50MVA;110/20kV主变压器2台(编号为2号和3号),容量2×80MVA]2个电源点。其中,尖山变位于新区中央,承担了尖山新区大部分负荷,2016年夏季用电高峰期间,其最大负荷95.78MW。供区内已并网光伏容量175MW,近期规划再接入40~50MW。示范点的地理位置见图1。 图1 示范点位置示意图

高渗透率DG接入配电网对保护的影响及解决思路

高渗透率DG接入配电网对保护的影响及解决思路 摘要:高渗透率DG接入配电网,改变了传统配电网原有的辐射型无源网络结构,使潮流分布、短路电流大小及流向发生了变化,给保护之间协调配合带来了巨大 影响;其次,高渗透率DG接入配电网,使电网失电时局部供电区域功率平衡的 可能性越来越大,给孤岛检测提出了巨大的挑战。文中分析了高渗透率DG接入 配电网后对继电保护的影响以及新的要求,并提出了按照DG容量配置不同的防 孤岛保护、基于网络通信的差动保护、区域自适应保护等解决思路。 关键词:高渗透率,孤岛检测,差动保护,区域保护系统 1 引言 近年来随着国家政策的导向,我国分布式发电(以下简称DG)产业正在蓬勃发展。伴随 着接入配电网的DG越来越多,配电网将逐渐呈现出DG高渗透率的态势。高渗透率DG接入 配电网,改变了传统配电网原有的辐射型无源网络结构,使潮流分布、短路电流大小及流向 发生了变化,给继电保护之间协调配合带来了巨大影响;其次,高渗透率DG接入配电网, 使得电网失电时局部供电区域功率平衡的可能性越来越大,给孤岛检测提出了巨大的挑战[1]。 本文分析了高渗透率DG接入配电网后对继电保护的影响以及新的要求,并提出了一些 解决的思路和方法。 2高渗透率DG接入对配电网保护的影响及新要求 2.1对过流保护的影响 当有DG接入到配网后,DG对故障电流具有助增、削弱和反向作用,影响过流保护正确 动作。DG对故障电流的影响与DG的类型、安装位置和实际容量等因素有关[2][3]。事实上,DG接入使得运行方式多变,如光伏只有白天并网发电、风机发电功率受风力影响等,这些 都影响故障电流的大小,进而影响过流保护的灵敏性和选择性。因此在高渗透率DG接入情 况下,须充分考虑DG类型、容量、投退等因素对故障电流的影响,只有做到根据运行方式 的变化自动调整过流定值,才能确保保护的正确动作。 2.2对重合闸的影响 国内配电网保护系统一般是建立在配电网为单电源辐射状网络拓扑的基础上,馈线发生 故障,保护动作后,重合闸经延时合闸(不检无压、同期),由于线路侧无源,因此在恢复 瞬时性故障线路供电时,不会对配电系统产生任何冲击和破坏。当DG接入配电线路后,线 路两侧连接的是两个电源,重合闸动作前,必须保证所有的DG己停止运行或者切除,否则 面临非同期合闸的危险。 2.3对备自投的影响 当主供电源失电,母线失去系统电源,由于失去主电源的母线DG的存在,母线不满足 无压条件,造成备自投延迟合闸或合闸失败。 2.4对DG涉网保护的影响 按保护的对象划分,DG涉网保护可以分为短路保护和系统保护。其中短路保护主要包含 过流保护、零序过流保护,目的是发生短路故障保护电力设备不被损害;而系统保护出于保 护电网系统安全运行的目的,主要包含频率保护(过频、低频)、电压保护(过压、低压) 和防孤岛保护。 随着DG渗透率的提高,DG对电网的稳定作用逐步提高,如果因故障或扰动引起大量 DG系统保护动作而脱网,巨大的功率缺额可能会引起区域电网的崩溃。高渗透率DG接入配 电网后,为了避免连锁反应造成区域电网崩溃,一方面要求DG具备故障穿越(FRT)能力, 另一方面要求DG系统保护的时限必须与故障穿越曲线相配合。 3高渗透率DG接入配网的保护解决思路 3.1防孤岛保护 孤岛检测是防孤岛保护的前提,目前常用的孤岛检测方法可分为主动法、被动法、基于 通信法[4]。 主动法主要包括频率偏移检测法、滑模频漂检测法、周期电流干扰检测法、频率突变检

主动配电网文献综述

主动配电网文献综述 摘要:分布式电源( distributed generation, DG)和电动汽车的大量接入、智能家居的普及、需求侧响应的全面实施等显著增强了配电系统规划与运行的复杂性,同时,未来的配电网对规划与运行的优化策略提出了更高的要求。作为未来配电网的一种发展模式,主动配电网( active distribution network, ADN)开始受到人们的关注。本文主要探讨总结了主动配电网的国内外现状,主动配网网工作原理,主动配电网的运行方式、标准、对应的国内外指标及计算方法以及主动配电网的算法研究。 关键词:主动配电网,分布式发电,潮流算法,粒子群算法,混合算法 0引言 近年来,全球范围内气候变暖及极端天气事件日益频发,严重威胁着人类社会的可持续发展。在诸多因素中,人类过度排放温室气体被认为是导致全球气候变化的重要原因[1,2]。 为应对上述挑战,英国政府于2003年首次提出了低碳经济的发展理念。发展低碳电力系统的根本任务是要形成稳定的低碳电能供应机制,其关键在于对可再生能源的有效开发与利用。对此,一种解决思路是从配用电环节入手,建立协调关联分布式可再生能源发电、配电网络与终端用电的集成供电系统,实现对可再生能源的就地消纳与利用。分布式配用电系统优点有建设周期短、投资成本低、运行灵活,且抗风险能力更强[3,4]。 传统配电网中,电力潮流一般由上端变电站单一流向负荷节点,其运行方式和规划准则相对简单。然而,分布式能源的规模化接入与应用将对系统潮流分布、电压水平、短路容量等原有电气特性造成显著影响。而传统配电网在设计阶段并未考虑上述因素,因此难以满足低碳经济背景下高渗透率可再生能源发电接入与高效利用的要求。 与主要关注用户侧的微电网(Micro-Grid, MG)不同,ADN 主要面向由电力企业管理的公共配电网。它是一种兼容电网、分布式发电及需求侧管理等多类型技术的全新开放式配电系统体系结构。ADN 的技术理念将系统运行中的信息价值及电网-用户之间的互动能力提升至一个新高度,强调在整个配电网层面内借助主动网络管理(Active Network Management, ANM)实现对各类可再生能源的主动消纳及多级协调利用,最终促进电能低碳化转变及电网资产利用效率的全方位提高[5]。 本文将介绍主动配电网的国内外现状,主动配网网工作原理,主动配电网的运行方式、标准、对应的国内外指标及计算方法以及主动配电网的算法研究。 1 国内外技术现状 主动配电网(AND)是近几年来才提出的新名词。最早美国电力可靠性技术解决方案协会(CERTS)提出了“微网”的概念,微网是由微电源和负荷共同组成的系统,可同时提供电能和热量,其组成结构较ADN 简单,也可以说是ADN的一种特殊形式。 1.1国外技术现状 目前对ADN的研究处于领先地位的主要有北美、欧盟和日本等。美国CERTS己在美国电力公司Walnut的微网测试基地成功验证了微网的初步理论;欧盟推出了“Microgrids”和“More Microgrids”个主要项目,德国太阳能研究所建成的微网实验室规模最大,容量达到200kV A,该研究所还在其实验平台设计安装了简单的能量管理系统;日本常规能源较为匿乏,在可再生能源幵发和利用上投入较大,已在国内建立了多个微网项目,其微网实验系统的开发亦处于世界领先水平。 截至2013年,欧盟开展了ADINE、ADDERSS、GRID4EU等代表性的ADN示

直流配电网的分布式电源及储能优化配置研究

直流配电网的分布式电源及储能优化配置研究 摘要:现阶段,随着环境问题和能源危机的凸显,分布式能源及具有区域自治 特性的微电网近年来成为研究热点,高渗透率的可再生能源接入将极大地改变传 统电力系统的运行特性,在优化用户配电网供电性能的同时,也给电网的安全可 靠运行带来了新的挑战。传统交流配电网由于功率耦合、保护及运行控制器设计 复杂、线路损耗大、对谐波污染敏感等缺陷并不适合分布式能源的广泛接入。直 流配电网具有传输容量高、电能损耗小、对分布式新能源具有良好兼容性、降低 电能多级变换频率等优势,因此直流配电网将成为未来配电网建设和发展的趋势 和热点。 关键词:直流配电网;分布式电源;储能优化配置研究 引言 柔性直流输电技术凭借其在传输容量、线损、可靠性以及有功和无功的独立 灵活控制等方面的巨大优势,已经广泛应用于远距离大容量输电领域。而在电压 等级较低的中低压配电网领域,直流配电技术虽然也具有可靠性高、线损小、便 于光伏等分布式新能源接入等优点,但应用才刚刚起步,目前还仅应用于一些大 规模工业园区、船舶供电、轨道交通等领域。随着电力电子技术、储能技术、分 布式电源的发展,未来直流配电技术有望广泛应用于城市供电系统,直流配电网 是未来城市配电网的重要发展趋势。虽然柔性直流配电技术相较于传统的交流配 电技术拥有众多优势,但其目前还处在发展阶段,依然面临着许多问题。柔性直 流配电技术目前的发展瓶颈主要包括以下3点:①直流潮流控制技术;②直流 变压技术;③直流故障检测、识别和隔离技术。 1概述 目前,全球面临着严峻的环境破坏与能源危机问题。提高能源使用率,加强 可再生能源利用以及开发新能源技术是进行能源转型的重要发展方向。直流配电 网作为配电网的一种结构形式,在清洁、绿色的环境下兼具灵活、高效的优点, 且不存在无功环流及功角稳定等问题,为光伏发电、储能系统等直流输出单元的 应用提供了广阔平台,是分布式电源更加理想的组网方式。但当分布式电源大量 接入中低压配电网时,会破坏直流配网的功率平衡和电压稳定。因此,为解决上 述问题,在可再生能源发电系统中引入储能系统。储能系统能够使分布式电源很 好地被电网接纳,与此同时分布式电源发电系统的电能质量以及可靠性也能得到 提升。蓄电池作为储能系统中应用最广泛的储能设备,具有技术成熟、功率密度 大等特点。然而集中式大容量蓄电池供电存在能量利用率低、不利于容量扩展、 可靠性差等缺点,在直流电网中将各蓄电池单元并联可有效解决上述问题。此外,蓄电池功率密度较低,易受分布式电源高频功率冲击,极大影响储能系统寿命, 通过引入超级电容与各个蓄电池单元并联,从而缓解高频功率对蓄电池的影响。 综上,本文提出多蓄电池单元与超级电容构成直流配电网储能系统。 2直流配电网故障检测与定位原理 直流配电网故障检测和定位是直流配电网继电保护的核心。目前直流配电网 故障检测与定位方法大多都参考交流系统继电保护方法,保护原理涉及电压/电流保护、距离保护、纵联电流差动保护等多种保护原理。但相较于交流系统,直流 配电网保护又具有其特殊性,表现为:①直流配电网对保护的动作速度要求极高; ②“直流成网”的直流配电网对保护的选择性要求很高;③直流配电网保护原理 可以充分利用直流系统的边界元件。下面将对目前国内外学者对直流配电网继电

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档