微电网接入对配电网的影响
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Telecom Power Technology电力技术应用 2023年7月25日第40卷第14期· 79 ·Telecom Power TechnologyJul. 25, 2023, Vol.40 No.14岳 彤:微电网参与下的配电网调频优化方法研究运行成本;C R 1为火电机组单位燃耗成本,取0.05元/(kW·h );K Y 1为配电网单位运行成本,取 0.035元/(kW·h )。
配电网参与调频1 h 的总收益为 C M =(P L 1+∆P L )×C 0-C (3)式中:C 为燃耗成本C R 和运行成本C Y 之和;C 0为单位电价,取0.477元/(kW·h )。
f 2P L1∆P LP L2P L2( f )P L1( f )P G3( f )P G2( f )P G1( f )P P 2P 30236541f 3f Nf图2 电力系统频率二次调整机理1.2 微电网参与配电网调频微电网参与配电网的调频机理如图3所示,电力系统负荷有功功率增加∆P L =P L 2-P L 1,发电机组同步器发生作用,电发电机功率频率特性曲线上移至 P G 2( f ),电力系统平衡运行点随之移到2点。
同时,微电网发生并网,电力系统负荷和发电量增加,负荷功率和发电机组有功功率增加,负荷功率特性曲线上移至P L 2+L 0( f ),发电机功率频率特性曲线上移至P G 2+G 0( f ),电力系统平衡运行点移到3点。
之后,同步器再一次发挥作用,发电机功率频率特性曲线上移至P G 4( f ),电力系统稳定运行点移到5点,频率恢复额定功率f N 。
其成本及收益模型建立公式为 C R 1=(P L 1+L 0+∆P L 0)×C R 0 (4) C Y 1=(P L 1+L 0+∆P L 0)×K Y 0 (5) C M 1=(P L 1+L 0+∆P L 0)×C 0-C w (6)式中:C R 0和K Y 0为微电网参与调频后的火电机组燃耗成本及单位运行成本;C W 为微电网参与调频后的燃耗成本C R 1和运行成本C Y 1之和;C M 1为微电网参与调频1 h 内总的收益;C R 0=0.02元/(kW·h );K Y 0=0.040 1元/(kW·h )。
微电网技术在主动配电网中的应用微电网技术是一种基于分散式电源和电能存储装置的电力系统,可以实现能源的高效利用和优化管理。
在主动配电网中,微电网技术可以应用于多个方面,包括能源的供应、系统的控制和运行、以及与传统电网的互联互通等。
微电网技术可以为主动配电网提供可靠的能源供应。
传统的配电网往往依赖中央发电站向用户提供电力,但是由于输电损耗及负荷不均衡等问题,会导致能源供应的不稳定性。
而微电网技术可以通过分散式发电装置,如太阳能光伏系统、风力发电系统等,以及电能存储装置,如电池等,实现对能源的可靠供应。
这种基于分散式电源和电能存储装置的能源供应方式,不仅可以提高能源的利用效率,还能够减少对传统电网的依赖,降低其负荷压力。
微电网技术可以实现对主动配电网系统的控制和运行管理。
传统的配电网系统往往由中央控制系统控制运行,缺乏对分布式电源和负荷的精细调控。
而微电网技术则可以通过智能化的控制系统,对系统中的各个节点进行精确调控,实现对能源的有效管理和优化利用。
通过实时监测和分析系统中各个组件的状态和能源的流动情况,可以实现对系统运行的实时调整和优化,提高系统的运行效率和稳定性。
微电网技术还可以实现主动配电网与传统电网的互联互通。
传统的配电网与微电网往往是相互独立的,缺乏有效的协同运行机制。
而通过微电网技术,可以实现主动配电网和传统电网之间的互联互通。
通过智能化的通信和控制系统,可以实现对能源在主动配电网和传统电网之间的流动控制和调度,实现双方之间的高效协同。
这样不仅可以提高电力系统的整体效率,还可以在紧急情况下实现对能源的灵活调度和应急供应。
微电网技术在主动配电网中有着广泛的应用前景。
它可以为主动配电网提供可靠的能源供应,实现对系统的精确控制和运行管理,以及实现与传统电网的互联互通。
随着能源需求的增长和能源结构的转型,微电网技术将在未来的主动配电网中扮演越来越重要的角色。
微电网技术在主动配电网中的应用随着我国电力行业的不断发展和电力需求的不断增加,传统的电力系统已经不能满足人们对电力的需求。
一种新型的电力系统——主动配电网应运而生。
主动配电网是指通过新能源、储能技术以及智能化技术,为用户提供可靠、高效、可持续的电力供应。
微电网技术作为主动配电网中的重要组成部分,正发挥着越来越重要的作用。
微电网是一种小型的能源系统,由多种分布式能源、储能设备和负荷组成,能够在与传统电网相互连接或者独立运行的情况下,提供可靠的电力供应。
微电网技术正是基于这种理念而产生的,其在主动配电网中的应用已经具有了非常重要的意义。
微电网技术能够有效提高主动配电网的供电可靠性。
在传统电力系统中,一旦系统出现故障,往往会导致大范围的停电,给用户带来严重的影响。
而微电网技术可以将传统的大型电网划分成许多小的微电网,每个微电网都可以独立地运行,当一个微电网发生故障时,其余的微电网仍然能够继续为用户提供电力供应,从而提高了整个系统的供电可靠性。
微电网技术能够有效提高主动配电网的能源利用率。
传统的电力系统大多依赖于传统的火力发电和水力发电,这些能源的利用率相对较低,而且会对环境造成不利影响。
微电网技术通过引入新能源和储能设备,可以更好地利用太阳能、风能等可再生能源,提高能源的利用率,降低能源的消耗,减少对环境的污染。
通过微电网技术,主动配电网可以更好地实现清洁能源的利用,推动我国能源结构向清洁、低碳的方向转变。
微电网技术能够提高主动配电网的自动化程度和智能化水平。
微电网系统可以配备智能监测设备、智能控制系统等智能化设备,在实时监测电力系统运行状态的可以对供电设备进行智能控制,实现对电力系统的自动管理和优化调度。
通过智能化技术,微电网可以更好地适应不同用户、不同需求的电力需求,提高电力系统的灵活性和响应速度,提供更为个性化的电力服务。
微电网技术能够显著改善主动配电网的电力质量。
传统的电力系统由于受到各种外界因素的影响,往往会出现电压波动、频率波动、谐波扰动等问题,给用户带来不稳定的电力供应和质量不佳的用电服务。
1242022年6月下 第12期 总第384期油气、地矿、电力设备管理与技术China Science & Technology Overview0.引言近些年的发展过程中,在能源不断枯竭以及环境保护压力不断提升的背景下,微电网由于其自身因地制宜性、能够应用新能源、成本较低、污染相对较小,且运行模式高度灵活等诸多特点,在当前世界电气领域获得了广泛的关注。
近年来,我国环境问题持续增加,而智能电网已经成为当前应对气候恶化的重要对策。
借助智能电网建设的国家相关政策,微电网与主动电网在实际构建过程中,其工程的建设受到了广泛的重视,我国在发展的过程中已经逐步的对各类能够对物联网、智能电网以及相关储能技术作为实际支撑的新能源微电网示范工程予以构建。
微电网在实际构建过程中,会将分布性的多种分布式电源进行有效的整合及优化,之后集中单点接入,主动电网将显著增加配电网以及用户的能量互动性。
同时,使得信息互动性得以增加。
文章对微电网在实际主动配电网中的应用进行详细分析,希望能够为我国的微电网技术提供一定程度的参考[1-3]。
1.对微电网相关概念进行分析1.1对概念进行分析在当前社会发展过程中,世界各国均开始对微电网进行研究。
每一个国家在实际研究过程中对微电网具有的定义也会存在一定程度的差别。
我国微电网研究人员在实际研究中,与我国的实际情况进行有机结合,对微电网进行如下定义。
电网的实际建设中,主要是指对该地区内分布式电源以及传统发电进行合理的分配,并且会对周边运行电能供给属于特殊性的电网,与传统的电网进行比较,微电网在建设过程中,能够拥有独立运行的重要特征。
1.2对微电网在主动配电网中其接入的构造进行详细的分析通过构建较为独立且具有高度完整性的微电网接入结构,技术人员在建设过程中能够更为灵活的对网络拓扑结构进行应用,由此对实际的主动配电网进行管理,使得主动配电网在开展电力传输过程中,具有的额外能量消耗得到大幅度地降低。
分布式电源接入对配电网的影响及应对措施分布式光伏发电因其节能效果好、环境负面影响小、投资效益良好等特性,受到国家政策方面大力支持而迅速发展。
这些分布式光伏电源(本文简称分布式电源)接入系统后,配电网由单电源模式变为多电源模式,分布式电源的位置、容量及运行方式对配电网的线路潮流、节点电压、网络损耗,以及故障时短路电流的大小、流向和分布都将产生较大影响,配电网结构和运行控制方式都将发生巨大改变,配电网的控制和管理将变得更加复杂,这就对已经适应“单一电源方向”的配电网安全管理提出了新的挑战。
1 分布式电源接入对电网的影响(1)对配电网规划的影响。
分布式电源的接入,使得配电网规划突破了传统的方式,主要表现为分布式电源的接入会影响系统的负荷增长模式,使原有的配电系统的负荷预测和规划面临着更大的不确定性;配电网本身节点数非常多,系统增加的大量分布式电源节点,使得在所有可能网络结构中寻找最优网络布置方案更加困难;由于分布式电源的投资建设单位多为投资公司、私营企业或个人,在项目建设中往往仅从经济效益方面考虑,缺少中期或远景的项目规划,存在较大的不确定性,这与供电企业配电网规划的前瞻性存在明显的不匹配。
(2)对馈线电压的影响。
分布式电源大多接入呈辐射状的10 kV 或0.4 kV配电网,稳定运行状态下,配电网电压一般沿潮流方向逐渐降低。
分布式电源接入后,改变了原线路潮流分布,使各负荷节点的电压被抬高,甚至可能导致一些负荷节点电压偏移超标。
由于接入位置、容量和控制的不合理,分布式电源的引入,常使配电线路上的负荷潮流变化较大,增加了配电网潮流的不确定性。
大量电力电子器件的使用给系统带来大量谐波,谐波的幅度和阶次受到发电方式及转换器工作模式的影响,对电压的稳定性和电压的波形都产生不同程度的影响。
(3)对供电可靠性的影响。
如果分布式电源是作为配电系统的备用电源来使用,则分布式电源的接入可以提高系统的供电可靠性。
其与系统侧电源的协调运行度将直接决定其对供电可靠性的影响程度。
微电网在智能电网中的作用摘要微电网是局部的电力系统,因此可能会或可能不会连接到配电系统,通常它由局部操作掌握。
微电网的关注度正逐步提升,它很可能将致使微电网连接数分布网络增加。
目前,还不能很好的将微电网并入配电系统-它们在稳定构方面有着成潜在威逼。
然而,微电网重点是简单的掌握,用以管理其特定的挑战,这样能解决很多的问题,也是实现智能电网需要克服的。
这本文研讨了一些涉及的问题微型电网连接的分销网络,并说明微电网如何在智能电网的进展中发挥了关键作用。
切负荷,微电网,可再生能源,智能电网,稳定性,存储。
关键词:1 .介绍对“微电网”的定义有很多,但在这些定义中,我们感爱好的是一个小的自足电力系统中,能给消费者供应电压,在发电机和负荷组合在一起单一的地理位置,其中一些可再生能源发电,这些资源在当地的掌握权施加在地方一级。
首先是它是可再生的一代,这是特别重要的,由于越来越大的气候变化压力让人特别担忧;其次,它使掌握更具挑战性,尽管微电网获得普及,但是它们解决一些关键问题的潜力,在智能电网的进展问题始终没有充分发挥出来。
由于其有着各种好处,微电网这在吸引人们的关注叶⑷,这包括:•提高牢靠性,微电网可以供应连续的或备份的电源,例如制造和安装;•在敏感应用程序方面有着更高的功率的平安性,如政府和军方;•本地能拥有掌握权和全部权,从而可以使当地运营商打算的电能质量水平;•假如严格掌握资源,那么可再生能源所占的份额较高;• 假如可再生能源占一个足够的份额,而不是只是一个象征性的,那这很有利于改善环境;•降低了往偏远地区的运输成本;・余热采用,在应用中可以结合实际实行热电联产;目前,世界各地的很多微电网试验性质的,被用来调查问题,如可再生能源发电的普及率高,稳定性好,孤立性好和爱护性好。
然而,也有很多由于其特定的位置或应用程序被应用于商业上,是可行的实际微网。
其中一个例子是电力系统安装在一个孤立的葡萄牙岛弗洛雷斯⑸。
电力系统中微电网的应用随着社会的不断发展和能源需求的增长,传统的中央电力系统面临着很多挑战,例如能源供给不稳定、能源浪费、环境污染等问题。
为了应对这些挑战,微电网作为一种新兴的能源供给模式,逐渐成为了研究的热点。
本文将讨论微电网在电力系统中的应用,并探讨其对电力系统的影响和优势。
一、微电网的定义和特点1.1 微电网的定义微电网是一个小型的能源系统,可以独立运行,与传统的中央电力系统和电网相连接。
它由多个分布式能源资源(DERs)组成,例如太阳能光伏组件、风力发电机组、燃料电池等,以及储能设备和能量管理系统。
微电网可以实现自给自足的供能,降低对传统电网的依赖,并且在断网的情况下仍然能够持续运行。
1.2 微电网的特点微电网有以下几个显著的特点:1)分布式能源资源:微电网利用分布式能源资源,例如太阳能和风能,减少对传统能源的依赖,降低能源供应的不确定性。
2)能量存储:微电网通过储能设备,例如电池或压缩空气储能等,将多余的能量存储起来,以供给需要能源的时间段。
3)智能能源管理系统:微电网通过智能能源管理系统,监测和控制能源的分配和使用,以提高能源的利用效率和供电质量。
4)可靠性和弹性:微电网能够在电网断电或故障的情况下继续运行,提高电力系统的可靠性和灵活性。
二、微电网在电力系统中的应用2.1 居民区微电网微电网在居民区的应用是其最早的应用之一。
通过在居民区安装光伏发电系统、储能设备和智能能源管理系统,可以实现户外光伏发电和储能系统之间的互联。
居民区微电网可以满足居民日常用电需求,减少电力系统的负荷压力,并降低对传统电力系统的依赖。
此外,居民区微电网还可以提供应急电力供应,例如在自然灾害或电力中断时提供可靠的电力支持。
2.2 商业和工业微电网商业和工业领域对能源的需求通常较大,而且能源需求的稳定性也较高。
微电网在商业和工业领域的应用可以满足这些需求,提供可靠的电力供应。
商业和工业微电网可以将多种能源资源集成在一起,例如太阳能、风能和燃料电池,并配备能量存储系统和智能能源管理系统。
新能源接入对主动配电网的影响分析随着全球能源危机和环境问题日益突出,新能源接入成为了各国发展的重要方向之一。
新能源接入主要指的是太阳能、风能、生物能、地热能等清洁能源的接入利用。
与传统能源相比,新能源具有环保、可再生、分散等特点,但同时也带来了不少挑战。
其中之一就是新能源接入对主动配电网的影响。
本文将从多个方面分析新能源接入对主动配电网的影响,并探讨相应的解决方案。
新能源接入对主动配电网的影响表现在电网结构上。
传统电网采用的是集中式的大型发电机,而主动配电网则采用分布式发电。
新能源接入主要以分布式发电的方式接入电网,这将对传统电网的结构造成影响。
因为传统电网主要是为集中式发电而设计的,而分布式发电可能会对电网的保护、稳定性、安全性等方面造成一定挑战。
新能源接入对主动配电网的影响还表现在电网运行管理上。
传统电网运行管理主要是由大型发电厂和输电公司来完成,而主动配电网需要更加灵活的运行管理方式。
新能源的间歇性、不确定性、波动性等特点会对电网的运行管理造成一定挑战,尤其是对调度和优化等方面。
需要对主动配电网的运行管理进行相应调整和优化。
新能源接入对主动配电网的影响还表现在电网规划建设上。
传统电网主要是为了满足大型发电厂和大负荷用户的需求而建设的,而主动配电网需要更多的考虑到微电网、多能互补等方面。
新能源的接入还需要对电网的规划和建设进行调整,以满足新能源接入的需要。
针对以上影响,需要采取一系列措施来解决。
需要对电网结构进行升级和改造,以适应新能源接入的需要。
可以采用智能配电技术、微电网技术等,来提高电网的灵活性和可靠性。
需要对电网运行管理进行优化和调整,采用先进的调度和优化技术,来应对新能源的间歇性和不确定性。
需要对电网规划建设进行调整和改进,以满足新能源接入的需要。
需要加强对电网技术和设备的研究和应用,提高电网的智能化和可持续性。
新能源接入对主动配电网的影响是多方面的,涉及到电网结构、运行管理、规划建设、技术设备等多个方面。
微电网技术在主动配电网中的应用摘要:随着电力工业的发展,主动配电网是未来电网发展的主要方向,在实际运行中可以提高能源利用效率。
配电网络的性能和可控性提高了整体能源效率。
因此,对主动配电网中的微电网技术进行分析和研究具有非常重要的研究意义。
本文主要分析讨论微电网技术在有源配电网中的应用,以供参考。
关键词:微电网技术;主动配电网;应用引言配电系统是继输电系统之后向用户分配电力的系统。
有源电网具有综合控制各种分布式能源的能力,是智能电网技术的先进阶段。
同时,将微电网安装在有源配电网中,形成有源配电网。
主动配电网概念引入后,由于当时分布在电网中的电源数量较少,管理难度较小,并没有立即得到行业的足够重视和发展。
但是,随着新型发电、储能模块等分布式能源在电网中的兴起,有源配电网和微电网技术的应用范围逐渐扩大并得到迅速发展。
一、微电网的定义和特点1.1微电网和有源配电网概述1.1.1微电网的含义根据我国国情的发展和电力行业的实际情况,微电网定义为:区域性,是一种特殊的电网,与常规电源相比具有独立的特性。
1.1.2主动配电网的含义与传统的单向传输可靠无源配电网相比,有源配电网的主要区别在于可以实现对储能设备、DG、可控负载等电网的独立协调和控制管理。
主动配电网通过试点电网结构的灵活改造,达到控制电网内潮流流向的目的,从而进一步优化和调节主动配电网的运行,保证电力的可靠性,基于网络的提高绿色能源的利用率。
二、微电网技术在主动配电网中运用的作用2.1提高有源配电网的电压质量和稳定性有源配电网络中大量的分布式电源、各种储能设备以及有源负载的集群接入,使得电压分配更加复杂。
分布式电源的分散和不规则波动会影响电压稳定,接入和关闭过程也会对电压质量产生负面影响,对减少配网设备的使用时间,所以需要运用有效地管理措施,要积极治理配电网电压不稳问题。
配电网接口处电压相关参数的控制及其平滑切换技术也可以减少由于分布式电源直接连接到配电网而造成的电压不稳定性。
微电网接入对配电保护的影响分析微电网是一组由分布式电源、负荷、储能装置和控制装置构成的系统。
微电网所含有的分布式电源包括微型燃气轮机、燃料电池、光伏发电、风力发电机、蓄电池和高速飞轮等。
微电网接入配电网不仅可以充分利用配电网内部的绿色可再生能源,还可以大大提高整个电网的安全性,预防电网大停电事故的发生,是中国建成坚强智能电网的一个重要环节。
它在提高电力系统的安全性和可靠性的同时,提高用户的供电质量和电网服务水平,促进了可再生能源分布式发电的应用。
传统电网为电源到负荷的单向潮流供电方式,微电网的接入将改变这种运行特性,并对微电网接入点的电压、线路潮流、线路电流、电能质量、继电保护以及网络可靠性等都将产生影响。
下面,我从以下几个方面分析微电网的接入对配电网保护的影响:
1对网络规划的影响:微网接入配电网后,配电系统不再扮演单一的电能分配方,而是兼顾了电能收集、传输、存储和分配等角色,从而使得稳态潮流分布和暂态故障特性将受到影响,空间负荷预测、配电网络优化、电源规划、随机潮流、无功电源优化、经济效益等评估标准都会改变,原有的将配电系统作为无源系统进行规划的方法不再适应新环境下的系统规划要求。
2对系统稳定性的影响:微电网具有很大的随机性,微电网的接入,对配电网系统的稳定性产生很大的影响,其影响主要有以下三个方面:(1)有功的间歇性:由于微电网其功率交换特性复杂多变,多种微电源的协调本身也会带来一定风险,这就导致含大规模微电网的大电网在进行稳定理论分析等问题时必然会区别于传统的不含微网的电力系统,如果微网的接人成一定规模,则势必会对大电网的电压稳定、频率稳定和功角稳定性造成不同程度的影响。
(2)频率、电压调控困难:微网中大量的电力电子变换装置会对大电网造成谐波污染;单向分布式电源将加剧大电网的三相不平衡水平;可再生电源输出能量不恒定和潮流的随机变化还会引起系统电压和频率偏差、电压波动及闪变等电能质量问题。
(3)潮流交互:微电网接入系统后其潮流分布与单纯的DG相比会更加复杂,功率交换程度也更大,此时电能的流向也具有不确定性,微网既有可能作为电源也有可能作为负荷吸收电能,而不像一般的负荷和DG只能扮演单一角色,呈现出双向的能量交互,从而为电网的运行方式确定和潮流计算增加了新的难题。
3对电能质量的影响:微网中大量的电力电子变换装置会对大电网造成谐波污染;单向
分布式电源将加剧大电网的三相不平衡水平;可再生电源输出能量不恒定和潮流的随机变化还会引起系统电压和频率偏差、电压波动及闪变等电能质量问题。
4对继电保护的影响:微网接入配电网会在本质上使得系统的网架结构发生变化,使得大电网发生系哉故障后,相应的电气量会表现出较大不同,这就要求保护装置具有自适应的整定功能,因此故障定位传统检测方法与传统的继电保护模式不再适应于新形势下的电网安全运行要求。
5对调度运行的影响:微电网通常包含多种类型的电源,需要较为灵活的控制策略,呈现给大电网的电气特性也会较为复杂,微网的接入必将造成配电网潮流分布和电压水平的改变,进而影响原大电网调频调压手段的有效性,使得调度人员必须借助一定的辅助工具才能实现有效调度与管理。
此外,微电网可以有效降低线路的网络损耗、改善能源结构并提高能源的利用率等优点,如何通过大电网的经济调度来发挥微网这些优势也是一个亟待解决的问题。
6对网络损耗的影响:电网的损耗主要取决于系统的潮流,由于微网接入后电能的潮流不像传统电网一样只流入电网,而是能与外部电网进行双向的能量交换,各支路潮流再不是单向流动,则电网损耗也势必会受到影响,使得网络损耗的计算复杂化。
此时网络损耗的计算需综合考虑负荷的大小、微电源的接入容量及位置以及电网拓扑架构等因素。
当少量的微电网接入到配电网时,对配电网的影响并不是特别大。
但是当大量的微电网接入到配电网时,必将会对系统的频率和电压稳定、电压波动及闪变、波形畸变及谐波、有功及无功潮流、短路电流、网损等电气领域各个方面造成较大影响,对配电网的保护带来巨大的挑战。
因此我们必须注重微电网对配电网的各方面的影响,采取合理的控制策略,将微电网的影响降到最低。