浅谈新能源接入对智能配电网的影响
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新能源接入电网对供配电技术的影响与挑战引言:随着世界各国不断加强对可持续能源的重视,新能源实现大规模接入电网已成为一项重要的能源转型目标。
然而,新能源接入电网不仅给供配电技术带来了重大的影响,同时也带来了一系列的挑战。
本文将探讨新能源接入电网对供配电技术的影响,并对面临的挑战进行分析。
一、影响1. 增加电力系统的可持续性新能源接入电网使得电力系统不再依赖传统的化石燃料,转而使用清洁、可再生能源。
这种转变极大地增加了电力系统的可持续性,减少了对有限的自然资源的依赖。
2. 降低温室气体排放传统的能源源于化石燃料燃烧,导致大量温室气体的排放,加剧全球气候变化。
而新能源的接入使得温室气体的排放量大幅减少,有力地促进了环境保护和减少碳排放。
3. 提高电力系统的稳定性新能源接入电网相比传统电源更加分散,通过分布式发电系统,可以将电力源更好地接近负载中心,降低输电损耗。
这有利于提高电力系统的稳定性和可靠性,减少停电风险。
4. 促进电力市场的发展新能源接入电网还促进了电力市场的发展,为用户提供了更多选择和竞争机会。
用户可以选择购买清洁能源,并根据需求和价格选择不同的供电商,从而提高了市场透明度和效率。
二、挑战1. 不可控性与不稳定性新能源接入电网的不可控性与不稳定性是一个主要的挑战。
由于天然能源的波动性,如太阳能和风能的不稳定性,会影响电力系统的供需平衡,引发电网的不稳定。
因此,需要针对这些不可控因素发展相应的控制技术和系统,以确保电网的稳定运行。
2. 升级电网的需求大规模接入新能源需要升级现有的电网基础设施,以适应更高的供电需求和更复杂的运行模式。
这需要投入大量资金和技术力量,包括改造输电线路、更新变电站、加强对分布式电源的管理,保证电力系统的可靠性和安全性。
3. 调度与运营的挑战新能源的接入对电力调度和运营提出了新的挑战。
由于新能源供应的不稳定性,传统的电力规划和调度方法需要进行改进,以实现供需平衡。
同时,需要开发新的调度算法和技术来实现新能源与传统能源的协调,提高电力系统的运行效率。
浅析新能源发电接入及对电网规划的影响随着新能源技术的不断发展和政策的支持引导,新能源发电已经成为了我国电力产业转型升级的重要方向之一。
新能源发电对传统电力系统的影响主要体现在两个方面:一是对电网安全稳定运行的影响;二是对电网规划的影响。
一、对电网安全稳定运行的影响新能源发电如风电和光电,具有间歇性和波动性的特点,同时具有影响电网频率、电压稳定的缺点,这对电网的稳定性和安全性造成一定的影响。
为了保证电网的安全稳定运行,必须采取一系列措施来解决这些问题。
首先,要选择恰当的新能源发电机组,并根据其技术特点,进行统一控制。
其次,要通过有力的调度运行控制和现代化的监测管理方法,进行长期、短期、实时监测和预测,及时发现异常情况进行调整和处理。
此外,还需要充分利用现有的储能技术和调峰设备,如风电和能动储能设备之间的结合等,使电网系统具有更好的稳定性和可靠性。
二、对电网规划的影响新能源发电在推进能源革命中发挥着重要的作用,作为未来电力发展重要的组成部分,新能源带来的影响也是不可忽视的。
因新能源发电源地与用电地往往不在同一地区,且分布广泛,这就对电力系统的规划和建设提出了更高要求。
首先,要确定新能源发电的潜力和可行性,因为不同新能源技术在不同地区的开发利用条件差别很大,因此要充分考虑天然资源、气候条件、地理环境、用电负荷等方面的因素,制定符合现实情况的规划方案。
其次,要根据新能源电网并网的情况,建立相应的电力监管机制和调控体系,为提供安定可靠的电力保障。
最后,要不断加强与其他部门的协调,推进政策和法律法规的创新,并在政策、法规、市场等方面提供必要的支持和保障,以推进电力行业的改革和升级。
综合来看,新能源发电的接入对传统电力系统的影响是必然的,因此必须采取有效的措施来加强调控和管理,实现新旧电力系统的顺畅连接。
同时,也要保护既有的电力资源,加强对电网计划、建设和管理等方面的研究,促进我国电力系统的全面升级。
新能源接入对主动配电网的影响分析1. 引言1.1 新能源接入对主动配电网的影响分析新能源接入对主动配电网的影响分析是当前能源领域的热点话题之一。
随着新能源技术的快速发展和应用,越来越多的可再生能源被接入到主动配电网中,这对整个配电系统的运行和管理带来了许多挑战和机遇。
在这种背景下,对新能源接入对主动配电网的影响进行深入分析是非常必要的。
首先,新能源接入给主动配电网带来了一系列的挑战。
由于新能源的间歇性和不确定性,其接入会对配电网的稳定性和可靠性造成影响,可能引发电网运行的不稳定和故障。
此外,新能源的接入还会增加对配电设备的负荷,影响设备的寿命和运行效率。
因此,如何有效地管理和调度新能源的接入成为一个亟待解决的问题。
然而,新能源接入也为主动配电网带来了许多机遇。
新能源的接入可以丰富配电网的能源结构,减轻对传统能源的依赖,降低配电成本,提高能源利用效率。
同时,新能源的接入也可以促进配电网的智能化和现代化发展,推动电能生产、传输和消费的互联互通。
综上所述,新能源接入对主动配电网的影响是双重的,既有挑战也有机遇。
通过深入分析新能源接入对主动配电网的影响,可以制定相应的技术解决方案,提高配电网的运行效率和可靠性,推动能源产业的可持续发展。
2. 正文2.1 新能源接入带来的挑战1. 不稳定性:新能源接入主要指太阳能和风能等不可控可再生能源,其供电具有间歇性和不稳定性,会导致电网负荷波动较大,给电网运行带来一定困难。
2. 资源匹配:新能源发电具有地域分布不均、季节性差异等特点,其接入需要与电网负荷需求进行匹配,需要解决如何提高电网的灵活性和调度能力。
3. 生产消费不匹配:传统电网是由大型电厂向终端用户供电,而新能源却可能是由分布式发电设备向电网供电,导致生产和消费不匹配,存在供需矛盾。
4. 安全可靠性:新能源接入带来了电网结构和运行方式的变化,可能影响电网的安全性和可靠性,需要加强对电网的监控和保护。
5. 调度难度:由于新能源的不确定性和波动性,给电网调度和运行带来一定挑战,调度难度增加,需要改进调度方法和技术。
新能源设备接入对配电网运行影响分析目前,我国严重依赖以煤炭等为主的化石能源,《能源发展“十三五”规划》中提出,“十三五”时期非化石能源结构比重提高到百分之十五以上,而煤炭消费比重降到百分之五十八以下,可以说清洁低碳能源将是“十三五”期间能源供应的主体。
因此具有节能环保等优点的分布式电源和电动汽车等新能源设备将会普及,新能源设备在配电网中的渗透率将会越来越高。
当分布式电源和电动汽车接入配电网之后,一方面使得配电网中功率由原来的降压变压器低压母线向负荷侧单一流动模式转变为以分布式能源节点和变压器低压母线为中心的辐射式流动,使得配电网节点电压分布以及网损分布变得复杂;另一方面由于分布式能源所具有的随机性,使得新能源环境下的配电网运行将面临更大的不确定性。
而我国电力发展长期以来“重输电轻配电”的发展格局使得配电网智能化程度严重不足,给配电网的安全可靠运行带来了严重挑战,因此有必要对新能源设备接入配电网的影响进行分析。
1 分布式电源接入对配电网的影响分布式电源接入配电网一方面可以提高配电网运行的经济性和降低污染物排放,给配电网运行带来积极效果;另一方面,将改变原有的配电网电网的构架,使得配电网运行与控制变得复杂,这将给原有配电网带来经济上,安全上带来不可忽视的风险。
分布式新能源发电接入配电网运行,对配电网运行管理主要有以下影响:1.1增加电网运行不确定性诸如风电等分布式可再生新能源发电的并网运行大大增加了配网运行的不确定因素和程度,导致系统节点电压、线路潮流具有不确定性。
因此,仅仅依赖于预测值或者平均值来制定配电网调度运行方案是不够的。
在电网运行方式的制定过程中,配电网运行人员必须考虑分布式新能源发电的不确定性。
1.2影响系统网损和电压分布当风电等分布式新能源发电容量比较小(渗透率低)的时候,分布式新能源发电可以减少配电网线路上的传输功率,从而降低系统线路总损耗,同时提高配电网电压水平;当分布式新能源发电容量比较大(高渗透率)的时候,系统将出现反向潮流,此时配电网线路上的反向潮流可能大于原来没有接入分布式发电的线路传输功率,导致线路总损耗可能增加,运行经济性降低。
新能源发电接入对供配电网络的影响及电力调度控制策略随着全球能源危机和气候变化问题的加剧,新能源发电已成为解决能源短缺和减少环境污染的重要途径。
然而,新能源发电接入对现有的供配电网络产生了诸多影响,并对电力调度控制策略提出了新的挑战。
首先,新能源发电接入对供配电网络的影响主要体现在电网稳定性和功率品质方面。
由于新能源发电具有间断性和波动性,例如风力发电和太阳能发电受天气等外部因素影响,其输出功率会存在较大的波动。
这将给电网带来功率质量问题,如电压波动和频率偏移等。
同时,新能源发电的接入还会增加电力系统的复杂性,可能导致电网的稳定性降低,增加电网的运行风险。
其次,供配电网络还面临着新能源发电接入带来的电力调度和控制困难。
传统的电力调度和控制策略是基于对传统发电机组的调度和控制,而新能源发电的接入增加了调度的不确定性。
由于新能源发电的产能受天气等外部因素的影响,其输出功率不确定性较高,可能随时发生变化。
因此,传统的电力调度方法需要进行改进以满足新能源发电接入的需求。
针对新能源发电接入对供配电网络的影响以及电力调度控制的挑战,研究人员提出了一系列的解决策略。
首先,为了提高电网的稳定性和功率品质,可以采用现代电力电子技术,如静止补偿器(SVC)和静止同步补偿器(STATCOM)等设备来调节电网的电压和频率。
同时,通过增加电网的储能装置和智能电网技术等手段,可以降低新能源发电对电网的不稳定性带来的影响。
其次,在电力调度和控制上,需要引入新的方法和算法来应对新能源发电的不确定性。
例如,可以利用概率统计方法和预测模型来预测新能源发电的输出功率,并将其纳入电力调度和控制的决策模型中。
此外,可以采用分布式控制和分散化决策的方式,将电力调度和控制的决策过程分布到新能源发电设备和供配电网络中的多个节点,以提高电力系统的灵活性和鲁棒性。
另外,新能源发电的接入还需要加强与供配电网络的协调与互动。
通过建立新能源发电与电网的信息交互机制,实现双向通信,可以更好地监测和控制新能源发电的输出功率,并及时调整供配电网络的负荷和供电能力。
新能源接入对主动配电网的影响分析1. 对系统稳定性的影响新能源的接入将对主动配电网的系统稳定性产生影响。
传统的火力发电和水力发电具有稳定的输出功率特性,而太阳能和风能等新能源的输出功率受环境因素影响较大,呈现出不稳定性。
这种不稳定性会对主动配电网系统的运行产生一定的影响,可能会导致系统频率波动增大、电压波动等问题。
2. 对供需平衡的影响新能源的接入还将对主动配电网的供需平衡产生影响。
由于新能源的不可控性和不稳定性,其输出功率与负荷需求之间的匹配存在一定的困难。
当新能源的输出功率突然增加或减少时,可能会导致主动配电网的供需平衡失调,需要通过其他方式来调整系统的供需关系,这可能会增加系统的运行成本。
3. 对电网安全的影响新能源的接入也对主动配电网的电网安全产生影响。
由于新能源具有不可预测性和波动性,其大规模接入可能会增加主动配电网的运行风险,如频率偏差、电压失真等问题。
这将对整个电网的安全性产生负面影响,需要采取相应的措施来降低这种风险。
新能源的接入也将对主动配电网的运行方式产生影响。
传统的电力系统以火力发电厂和水力发电厂为基础,其运行方式是集中式调度,而新能源的接入将使得主动配电网的运行方式趋向去中心化,更加灵活和多样化。
这将对主动配电网的规划和管理提出新的要求。
新能源的接入还将对主动配电网的系统规划产生影响。
传统的电力系统规划是基于负荷预测进行的,而新能源的接入将使得负荷预测的不确定性增加,需要对系统规划进行调整,以更好地适应新能源的接入。
从上述影响可以看出,新能源的接入对主动配电网产生了深远的影响,这些影响既有利也有弊。
在利用新能源的我们需要更加深入地研究其对主动配电网的影响,有针对性地采取相应的措施,以最大程度地发挥新能源的优势,减少其对主动配电网的负面影响。
我们需要加强对新能源输出功率特性的研究,探讨其与负荷需求之间的匹配关系。
通过建立合理的预测模型和调度策略,可以有效地降低新能源接入对供需平衡的影响,提高主动配电网的运行效率。
新能源接入对智能配电网的影响研究刘剑锋摘要:目前的智能配电网在供电模式上正在由单向向多源多向转向,各种电气设备连接在智能配电网上,不仅可以促使配电系统快速反应,而且还会提高其运行的可靠性。
随着各种新能源被研制出来,并在应用领域中得以应用,智能配电网运行环境下,要注重新能源接入问题,特别是新能源接入到配电网之后,会产生谐波等问题,就需要对相关问题以充分认识并采取有效的解决措施。
本论文针对新能源接入对智能配电网的影响展开探讨。
关键词:新能源;智能配电网;影响0.引言智能配电网主要是采用分布式电源供电,即便是电能用户在孤岛环境中,也可以接收到供电所提供的电能,且不会对供电质量产生影响。
随着人们低碳环保意识的增强,各种新能源在应用领域中得以应用,智能电网作为电能智能化传输的网络,就要在供电中做到清洁、友好、安全、经济。
但是,将新能源接入到电网中,由于新能源在传输和运行中缺乏稳定性,就会对电力系统产生不良影响[1]。
随着中国在近年来大力推动电动车产业,由于新能源缺乏稳定性而需要在电动车充电中采用整流装置,就必然会给配电网造成负面影响。
1.新能源简介1.1 太阳能光伏发电光伏发电是将太阳能充分地利用起来,使用太阳能电池将太阳光照时的光伏能量转换为直流电。
光伏发电装置的构成上,主要包括蓄电池、光伏阵列、充电/放电控制器、传感器、逆变器、升压电路、滤波器以及光伏系统控制器等等。
光伏发电并不会受到时间的限制地域的限制,而且不会对环境造成污染,不需要燃料消耗。
此外,光伏发电的设计规模可以根据需要进行调整,不仅可以就地使用,而且运行成本也比较低。
目前广泛使用的光伏发电系统包括有三种,即联网光伏发电、独立光伏以及屋顶发电。
中国已经着力于光伏发电,且光伏电池的产量已经超过了200万千瓦,但是,安装使用量且非常小,还没有达到世界总量1%,就导致中国电网的并网成本相对较高。
1.2 风力发电在新能源开发领域中,除了太阳能光伏发电之外,风力发电技术是较为成熟的,风力发电是将天然风充分地利用起来,将叶片吹转而使得发电机转子被带动起来而发电。
新能源接入对主动配电网的影响分析随着社会的发展,新能源的应用势在必行,国外的一些相关领域在主动配电网与分布式发电的影响因素上进行了分析和研究,从在电力负荷的预测、设计规划以及管理控制方面分别对分布式能源的接入所产生的影响进行了讨论、研究,并提出了相对应的解决方案设想。
标签:新能源接入;主动配电电网CIGRE C6 开展“分散发电对电力系统的影响”研究始于90 年代后期,国内对主动配电网(亦称“有源配电网”)研究开展较早并有相关文献发表。
目前国内外研究配电网的文献主要分四类:第一类主要是研究分布式电源、电动汽车等对传统配电网的相关影响,主要包括规划模型、继电保护,自动重合闸控制、电能质量、网络损耗与无功优化、故障定位与孤岛检测、可靠性评估策略、智能电网管理与控制,智能微网技术控制等;第二类是主动配电网的概念及研究框架,即主动配电网定义,主动配电网与传统配电网、微电网、智能电网三者之间的差别,主动配电网示范工程建设进展等;第三类是主动配电网运行控制,源于对主动配电网体系本身尚未形成清晰统一的认识,因此该类研究文献大多是对电压控制、负荷控制、配网优化规划算法层面的改进等;第四类文献对主动配电网规划问题、主动配电网技术可行性研究方面进行了一些探讨。
而对于分布式新能源的接入对主动配电网的影响方面的研究成果较少。
本文通过对国内外主动配电网相关研究以及分布式发电对传统配电网影响研究的深入分析,从负荷预测、规划和运行控制三方面对分布式新能源接入主动配电网产生的影响开展讨论,提出含新能源的主动配电网一次网络与能源交换布局设计理念,并提出将大数据技术应用于主动控制系统的设想,进行了基于大数据技术的主动控制体系设计和含新能源的主动配电系统规划系统设计。
1. 主动配电网的概念及特征1.1 主动配电网的概念在“主动配电网的运行与发展”这个研究报告中指出,主动配电网就是通过使用灵活的网络技术拓扑来进行管理潮流,以达到对局部范围内分布式能源进行主动控制和管理的实际配电系统。
浅谈新能源接入对智能配电网的影响摘要:智能电网的核心内容之一是解决各种新能源的接入问题。
风能、光伏、电动车充电站等新能源发、用电存在间歇性、波动性强,接入电网技术性能差和对电网注入谐波等一系列问题。
本文主要介绍了风力、光伏发电、电动车充电站接入电网后对配电网的影响,希望可以通过建立智能配电网的模型,深入研究分析新能源供用电接入对智能配电网的综合影响,实现对配电网各组件的监控和最优供用电组合。
关键词:新能源智能配电网风力发电光伏发电电动车充电站近年来,世界范围内能源危机日益加剧,能源的开采和使用加速了人类生存环境的恶化。
人类必须在有限资源和环境保护要求的双重制约下发展经济。
因此,作为一次能源的最大使用者,电力行业综合利用各种新能源具有非常重要的意义。
与此同时,以集中发电、远距离输电和大电网互联为主要特性的电力系统的弊端[1~2]也日益呈现,如技术复杂、不能灵活跟踪负荷的变化、局部的偶然事故极易扩散,导致大面积停电等等。
因此,各国不约而同的地提出要建设灵活、清洁、安全、经济、友好的智能电网,将具有智能电网视为未来电网的发展方向,我国也提出了建设坚强智能电网的战略部署。
我国新能源近年发展迅速。
截至2009年底,风力发电总装机容量超过2500万kW,光伏发电也已达29万kW[3]。
由于新能源发电具有随机性、波动性和间歇性,其接入电网会影响电力系统的安全稳定运行。
同时,在政府对电动车产业的大力推动下,我国电动车发展迅速,电动车的充电行为也具有随机性、间歇性,并且由于其充电过程中使用整流装置,将会给配电网带来较大的影响。
1 新能源发电技术及其对智能配电网的影响在可再生能源中,光伏发电和风力发电发展最快,世界各国都将其作为重要的发展方向。
新能源的转换、利用和并网运行技术,是世界各国智能电网技术的研究焦点。
1.1 风力发电简介风力发电是目前新能源开发中技术最成熟、最具规模化商业开发前景的发电方式。
风力发电是利用天然风吹转叶片,带动发电机转子旋转发电。
其运行方式可分为独立运行、并网运行、与其它发电方式互补运行如与柴油机组、与太阳能光伏发电、与燃料电池发电方式等互补等[4]。
除大型风电场外,人们正在研究各种微型风力发电技术。
据报道,一个由英国、德国和荷兰联合组成的项目已经设计了一幢能利用风力发电的写字楼[5]。
大楼呈“双塔”结构,装有3组巨大的涡轮桨叶;两座主楼体的截面都是弧形的,能将风挤向中间,形成“风口”,提高风扇的工作效率。
在3组涡轮桨叶同时工作时,所产生的电能至少能满足大楼20%的用电需求,但建造成本昂贵。
随着技术的发展成熟,如果风电大楼可以在城市推广,它将有望改变城市的供电结构。
1.2 光伏发电简介光伏发电是应用太阳电池在受到太阳光照时产生光伏效应,将太阳能转变为直流电能,主要由光伏阵列、传感器、储能型蓄电池和充放电控制器、升压电路、逆变器、滤波器和系统控制器等组成。
光伏发电具有无噪声、无污染、能量随处可得、不受地域限制、不消耗燃料、运行成本低、建设周期短、规模设计自由度大、可就地使用等优点。
国际上利用太阳能光伏发电主要有独立光伏发电系统、联网光伏发电系统、屋顶发电三类[2]。
目前,我国光伏电池年产量已突破200万kW,居世界第一,但光伏发电安装量还不到世界总量的1%,与生产大国的地位相差甚远。
制约其发展的主要因素是并网成本过高。
1.3 新能源发电接入对电网的影响新能源发电的目的是增加电力系统的电量,减少电力系统对一次能源的消耗。
新能源发电具有间歇性、随机性、可调度性差的特点。
目前,新能源的接入主要分可离网蓄电、并网发电及两者混合系统三类[6]。
在电网接纳能力不足的情况下,新能源发电并网会给电力系统带来一些不利影响,存在的主要问题在众多文献中均有描述,现总结如下。
(1)对电能质量的影响。
风力发电和光伏发电受天气影响均具有间歇性和波动性特点,且一般配有整流-逆变设备和大量的电力电子设备,会产生一定的谐波和直流分量。
谐波电流注入电力系统后,会引起电网电压畸变,影响电能质量,造成测量仪表不准确、加重负荷,还会造成电力系统继电保护、自动装置误动作,影响电力系统安全运行。
由于其并网电量随机波动较大、可调节性差,并网时会产生较大的冲击电流,从而会引起电网频率偏差、电压波动与闪变,引起馈线中的潮流发生变化,进而影响稳态电压分布和无功特性,使电网的不可控性和调峰容量余度增大[6]。
新能源发电单元的频繁启动会使配电线路的负荷潮流变化大,从而加大了电压调整的难度。
由于发电设备采用大量的电力电子装置,电压的调节和的控制方式也与传统电网方式有很大不同。
虽然一般新能源的发电装置上装有逆功率继电器,正常运行时不会向电网注入功率,但当配电系统发生故障时,短路瞬间会有电流注入电网,增加配电网开关电流,可能使配电网的开关短路电流超标,影响电网安全运行。
(2)对网损的影响。
新能源接入配电网后,配电系统将由原有的单电源辐射式网络变为用户互联和多电弱环网络[1]。
电网的分布形式将发生根本性的变化,负荷大小和方向都很难预测。
这使得网损不但与负载等因素有关,还与系统连接的电源具体位置和容量大小密切相关。
(3)对配电网系统的实时监控的影响。
现行的配电网是一个无源的放射形电网,信息采集、开关的操作、能源的调度等相应比较简单,其实施监测、控制和高度是由供电部门统一来执行的。
新能源的接入使此过程复杂化,特别需要对新能源接入后可能出现的“孤岛”现象进行监测预防。
当新能源的本电网与主配电网分离后,仍继续向所在的独立配电网输电,就会形成“孤岛”现象。
孤岛中的电压和频率不受电网控制,如果电压和频率超出允许的范围,可能会对用户设备造成损坏;如果负载容量大于孤岛中逆变器容量,会使逆变器过载,可能会烧毁逆变器。
同时,会对检修人员造成危险;如果对孤岛进行重合闸操作,会导致该线路再次跳闸,而且负荷可能出现供需不平衡,将严重损害电能质量,从而降低配电网的供电可靠性。
(4)并网标准。
目前,我国还没有统一的关于新能源发电的并网标准,关于大中型新能源发电并网对电力系统安全稳定性、电能质量、电网调度和运行等的影响因素,以及电网接纳能力等方面的技术问题尚没有确切定论,对接入系统的有功/无功控制能力、电能质量及低电压穿越能力等的检测手段也不完善,包括对控制器、逆变器、输配电设备、双向计量设备及系统安全性方面的检测。
随着大中型新能源并网系统的发展,对电网的接纳能力、电量调度运行、配套政策等方面会提出新的要求。
2 电动车充电设备及其对智能配电网的影响2.1 电动车充电设备简介目前新能源汽车主要有替代燃料汽车、电动汽车、燃料电池汽车三种。
电动汽车在环保、清洁、节能等方面有明显优势,成为了当代汽车的主要发展方向,是最有潜力的交通工具。
电动车能源供给装置对于电动车产业而言是不可缺少的重要设备,主要包括直流充电机和交流充电桩两种形式。
直流充电机功率较大,充电时间短,体积较大,用于大规模的充电站内。
交流充电桩一般功率较少,充电时间较大,体积小,占地少。
电动车充电模式[7]主要有三种:常规充电、快速充电和更换电池组。
常规充电一般需要8h~12h,甚至更长,通常在晚间进行。
快速充电采用大电流,可在车辆运行间隙进行,但会对电网产生有害影响。
更换电池组模式需要实现对电池和车辆专业化快速分离,只适用于充电站。
2.2 电动车充电设备对智能配电网的影响(1)对电能质量的影响。
电动车直流充电机采用电力电子技术、整流装置等非线性设备,在实际使用过程中不可避免的产生谐波和无功电流,从而影响电能质量。
文献[7~10]都对充电设备的谐波影响作了详细的研究与分析。
(2)对配电网的其他影响。
电动车采用白天行驶、夜间充电的运行方式,有利于电网的峰谷平衡,改善电网负荷特点,减少为维持电网低负荷运转而引起的调峰费用。
不过也要看到,当现存的电力系统容量已经充分利用,且电动汽车在电力系统非低谷用电期充电时,额外的电流需求就不可避免地使系统过载,使其他用电设施受到影响。
如果采用增加系统容量的方式就需要增加基础投入,增加了电网的剩余容量,资源利用率相应下降。
3 结语与展望随着微网、物联网技术、微型风力发电和光伏发电并网技术以及新型滤波充电桩技术越来越成熟,未来的智能配电网必须可以兼容新能源,实现负荷侧的交互,支持多元化电源的灵活接入和方便使用。
首先,智能配电网可以利用太阳能光伏发电和微型风力发电不受地域限制的特点,实现新能源的即插即用,建立微型发网系统,组成微型电网,实现自发自用。
所谓即插即用是指在配电网低压侧(或用户侧)自行组网或并网,由智能控制器自动控制组网或并网条件,当满足组网或并网条件时自动组网或并网,反之,则随时脱网。
该方式无需建配电站,可降低附加的配电成本,并减少接入点配电网中的传输功率,增加输配电网的输电裕度,减轻输配电网过负荷压力,提高末端电压和系统对电压的调节性能,减少线路损耗。
文献[11]提出将不同容量的分布式电源和电动汽车储能设备即插即用式接入,通过收取过网服务费,可增加供电企业收入。
其次,电动车特别是电动汽车产业虽然发展迅速,但普及率仍不高。
文献[12]也提出了以纯电动汽车替代燃油汽车,很可能是减少了石油进口,但却要增加煤炭进口,不能从根本上提高我国能源的安全性,并认为目前不是电动汽车发展的最佳时期,此时建立大型的充电站可能会造成资源浪费。
因此,可以考虑在居民小区、大型企事业单位内设立小规模电动车充电站,为电动车提供充电服务。
最后,智能配电网还应包括数据自动采集应用与信息的双向传输。
通过自动采集配电网的相关数据如供用电量、电压、电流、谐波等进行监控分析,从而实现对智能配电网的实时监控。
综上,智能配电网应至少包括新能源(供、用)接入功能、双向通信网功能、数据自动采集应用功能。
目前江门供电局已经建立了一个包括上述功能的智能配电网模型,以便进一步研究分析新能源供用电接入对智能配电网的综合影响,实现对配电网各组件的监控和最优供用电组合。
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