(完整版)-微电网及分布式电源并网标准体系介绍-20160330
- 格式:ppt
- 大小:7.43 MB
- 文档页数:30
微电网标准体系建设微电网在全国范围发展迅速,亟需标准化工作给予技术支撑和规范。
微电网改变了电力系统在中低压层面的结构和运行方式。
与微电网的电网运营企业和设备供应商们熟悉的传统原则受到挑战。
迫切需要国家层面的标准化工作支撑,很多时候我们一些供电原则、保护原则等受到挑战,迫切需要从国家层面标准化工作的支撑,必须要有国标才方便管理层面,甚至政府、法院认可的程度。
微电网的标准体系急需统一的规划和顶层设计,微电网和分布式电源并网涉及发电、电网、用户等多个领域,系统复杂性突出。
需要将微电网作为一个相对独立单元,对相关技术领域开展系统分析。
对不同应用场景下微电网、分布式电源功能进行定位和系统边界区分。
从系统的角度辨识标准缺失和可能出现的重复甚至矛盾的地方,识别亟需制定的标准,制定微电网标准化路线图和标准体系。
这是我们标委会在做的工作。
目前定的标准,包括微网建模及仿真、微网并网、微源接入微网、微网规划设计、微网运行特性测试、微网调试及验收、微网运行维护、微网内发电侧管理、微网内需求侧管理、微网内储能管理、微网保护、微网信息与通讯、微网监控系统功能、微网黑启动、微网运行评价。
在标准领域都有很多工作急需要做,没有这些标准支撑很难形成大规模网站化推广。
针对微电网建设的难题,北京群菱专注于微电网研究试验平台的开发,推出多个微电网实验平台:1.微电网仿真试验研究平台2.微电网监控及能量调度管理系统3.微电网电缆阻抗模拟系统4.多源互补智能微电网供电系统5.开放式交直流电力电子研究与试验平台以上平台均为群菱能源专业设计制造,详细技术方案请联系群菱获取。
试验平台可以满足交直流混合微电网的关键设备检测、功能性验证试验、能量调度管理及控制策略研究、微电网之间的相互影响及调度控制技术研究、微电网储能研究以及风光储科学配比优化研究与高渗透率研究。
群菱能源微电网仿真实验室成功案例:中国电科院“先进配电自动化与配电网优化控制联合实验室”、“电力需求侧管理和智能用电仿真实验室”,中科院电工研究所“多能互补发电系统运行和保护性能测试系统”,国网智能电网研究院“交/直流电网物理仿真试验平台”,河南电科院“智能配电网新能源接入研究平台”,浙江工业大学“智能微电网试验、测试与储能系统”,南昌大学“微电网仿真模拟试验平台”等数十家科研院所,为我国微电网标准体系建设贡献出一份力量。
1 微电网的组成微电网由分布式发电(DG)、负荷、储能装置及控制装置四部分构成,微电网对外是一个整体,通过一个公共连接点(Point of Common Coupling,PCC)与电网连接。
1)分布式发电(DG):DG可以是以新能源为主的多种能源形式,如光伏发电、风力发电、燃料电池;也可以是以热电联产(Combined Heat and Power,CHP)或冷热电联产(Combined Cooling、Heat and Power,CCHP)形式存在,就地向用户提供热能,提高DG利用效率和灵活性。
2)负荷:负荷包括各种一般负荷和重要负荷。
3)储能装置:储能装置可采用各种储能方式,包括物理储能、化学储能、电磁储能等,用于新能源发电的能量存储、负荷的削峰填谷,微电网的“黑启动”。
4)控制装置:由控制装置构成控制系统,实现分布式发电控制、储能控制、并离网切换控制、微电网实时监控、微电网能量管理等。
2 微电网总体架构微电网电压等级的选取与微电网规模、微电网电源的种类、容量及接入方式、并网点注入电流及运行电压范围等密切相关。
考虑微电网的应用目的,目前微电网的电压等级主要有10kV(20kV)和380V 两种。
由于微电网与配电网存在并网运行模式,其变压器接线形式应与地区配电网相匹配(10/0.4kV通常为D11,yn)。
下面以380V微电网为例对微电网的基本结构进行阐述。
微电网的基本结构如下图所示。
微电网系统由分布式发电系统(DG)、储能装置、滤波补偿装置、智能控制系统和负荷构成。
其中可以包含多个DG和储能装置,这些DG和储能装置联合向负荷供电,整个微电网相对大电网来说是一个整体,通过主隔离设备和大电网相连接。
微电网中DG除可以提供电负荷外,还可以通过热电联产(CHP)或冷热电联产(CCHP)的形式就地向负荷用户供热或制冷,提高能源多级利用的效率。
就电负荷而言,其按性质亦可分为三类:重要负荷、可调节负荷和一般负荷。
分布式电源与微电网并网的运营管理分析摘要:分布式电源具有能耗低、污染小、供电灵活等优势,但也存在随机性、间歇性、波动性等特征,给电力系统的运行和控制带来不利影响。
为了充分发挥分布式发电的优势,克服分布式发电的缺点,人们提出了微电网的概念。
微电网整合多种类型的分布式电源为当地负荷提供电能、热能。
如何实现微电网的优化运行,削减发电成本、降低输电网损、减少环境污染以及改善供电可靠性是亟需解决的关键问题。
因此,本文对分布式电源与微电网并网的运营管理进行了分析。
关键字:分布式电源;微电网并网;运营管理1分布式电源与微电网相关概念1.1分布式电源布式电源可以充分利用太阳能、风能、地热能等分散的可再生能源、提高清洁能源利用效率,有效解决环境、能源与经济发展之间日益突出的矛盾。
在当今全球能源和环境压力日益增加的背景下,世界各国纷纷把发展分布式电源放在重要位置。
我国幅员辽阔,可再生能源种类繁多,分布广泛,如能充分利用,将有效的补充电力供应,促进节能减排。
分布式电源将作为我国大电网的重要能源补充,与大电网同步发展,缺一不可。
分布式电源相对于传统集中式电源的优势在于可以充分利用用户附近各种分散的能源,提高能源利用率,同时减少因远距离输送电力产生的线路损耗,具有经济、环保意义。
分布式电源可以根据用户需要独立于配电网运行,也可并入配电网,作为电力的补充,提高供电可靠性及电能质量,具有灵活、高效的特点。
1.2微电网微电网是由分布式电源、储能装置、能量转化设备以及保护装置所组成的一个小型的配电系统,其可以实现自行控制,既可以接入电网之中,又可以作为独立电源进行供电。
将分布式发电系统以微电网形式接入电网之中可以更为高效率的发挥分布式发电能源,其在提升分布式电源的利用效率的同时也可以在电网负荷大是进行持续供电,是未来可持续能源使用中的重点技术。
简单微电网是微电网的基本组成部分,其结构仅包括一类分布式电源和管理设备,一般针对一类负荷进行功能。
微电网系统目录1.微电网系统概述1.1 微电网系统微电网系统是一种新型网络结构,是由分布式电源、负载、储能系统和控制装置构成的系统单元。
微电网系统是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统,既可以与外部电网并网运行,也可以孤立运行。
微电网系统是相对传统大电网系统的一个概念,是指多个分布式电源及其相关负载按照一定的拓扑结构组成的网络,并通过开关连接至常规大电网。
微电网系统中的核心装备即分布式电源以及储能系统,包括光伏并网逆变器、风力并网逆变器、柴油机、PCS以及BMS等。
1.1.1 光伏并网逆变器①光伏并网逆变器的发展概况光伏并网逆变器的发展源来已久,如今已经发展的十分成熟,其作用在于将PV组件产生的直流电转换为与电网同频同相的交流电,在传统的光伏发电系统有着广泛的应用。
近年来,随着微电网系统的快速发展,并网逆变器又被赋予了一种新的定义:分布式光伏电源。
它可以作为微电网系统的主电源,成为整个微网系统最核心的技术之一,又由于其电源性质的特殊性(电流源),它又可作为微网系统的补充电源。
②光伏并网逆变器的类型划分并网逆变器的拓扑结构纷繁复杂,一般分为半桥、全桥、两电平、多电平,以及单级式、双级式等类型,按照控制方式亦可分为SPWM控制型、SVPWM 控制型、CSPWM控制型等,按照电气隔离类型又可分为隔离型与非隔离型。
③三相光伏并网逆变器运行原理介绍图1三相并网逆变器控制框图图1所示为单级式非隔离三相并网逆变器的主电路拓扑及控制算法,本文所搭建的三相三电平并网逆变器的主电路及控制拓扑结构图如图1所示,由MPPT算法计算出最大功率点时的PV电压,然后控制系统使PV组件的电压维持在该电压处以保证系统能够输出最大功率(电压外环)。
并网电流经过dq 坐标变换后转变为Id与Iq分量,图1中Iq*即为有功功率轴的电流给定值,Id*即为无功功率轴的电流给定值,改变Iq*与Id*的值即可改变逆变器的输出有功功率与无功功率,而Iq*由电压外环产生,Id*由人为给定。
微电网介绍范文微电网的介绍微电网是指由分布式电源、用电负荷、配电设施、监控和保护装置等组成的小型发配用电系统(必要时含储能装置)。
微电网分为并网型微电网和独立型微电网,可实现自我控制和自治管理。
并网型微电网既可以与外部电网并网运行,也可以离网独立运行;独立型微电网不与外部电网连接,电力电量自我平衡。
我们现在的电力系统是一个大电网,所有的发电厂(火电、水电、核电、新能源等)都是并联在一起的,所有的负载都并接在大点网上。
电力的特点是发电、用电功率每时每刻都是平衡的。
大电网,每一个具体的发电机组或负载的功率占比都很小,某一个发电机组的故障或某一个大容量负载突然启动、卸载对系统都不会造成什么影响,稳定性高。
但是大电网输配电成本高,线路损耗高,电能从发电厂到用户终端需要经过升压,降压及上百公里的线路传输。
尤其是一些偏远的无电地区,如青海,等地区,因地域辽阔,人口稀少,建设大电网具有相当高的成本。
微电网具有小型化特点,对建设所要求不高,不占用输电走廊,施工周期短,能够迅速应付短期激增的电力需求。
微电网就是相对大电网而言的小电网,微电网电压等级一般在35kV及以下,用电负荷最大容量小于20MW。
微电网一般是在用电负荷周边就近建设发电厂,所以火电、核电等有污染的发电厂不适合,微电网可再生能源装机容量至少为负荷最大容量的50%。
并网型微电网全年与外部电网交换的电量要小于年用电量的50%。
微电网为什么要上储能:因为光伏、风电等新能源发电功率是间歇性的、不可预测的,用电负荷的功率曲线也有很大的随机性,微电网在独立运行时,发电功率和用电功率必须依靠电池来平衡。
电网相当于一个无穷大电源和无穷大的负载,微电网在并网运行时,可由电网来平衡发、用电的有功、无功功率,电压和频率完全由电网来维持稳定;微电网独立运行时,由电池充当电网的角色,所以电池容量越大系统越稳定。
这时必须由能量管理系统EMS来平衡有功、无功,稳定系统电压和频率。