浅谈新能源接入对智能配电网的影响
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新能源电动汽车接入对配电网影响及应对策略摘要:本文分析智能配电网的特征及智能配电网关键技术,提出智能配电网背景下的电动汽车有序充电策略,并以某地区配电网实际案例分析了智能配电网对于电动汽车有序充电策略有利于减小配网有功损耗。
关键词:智能配电网;电动汽车;有序充电;负荷预测引言新能源汽车目前以电动汽车类型为主,预计到2030年电动汽车将以1∶1的比例大规模地接入电网,这种无序性充电行为将会对电网网架规划带来一系列不可预知的威胁,如充电机负荷的接纳能力、电网安全风险等。
对于突然性的大规模集中充电,也会对配电网供电质量造成很强波动,甚至是短时间内无法满足负荷需求。
大量新能源电动汽车充电系统直接接入配电网,将影响配网供电设备的利用率、配网损耗、配网供电质量、配网静态安全以及暂动态稳定等。
智能配电网作为智能电网的重要组成部分和关键环节,目前正在世界范围内快速发展和建设。
1 智能配电网背景下的电动汽车有序充电1.1 智能配电网的基本概念智能配电网系统是聚集通信技术、现代电子技术、计算机技术及网络技术,通过整合配电网中的所有数据信息,来实现配电网在正常运行和非正常运行状态下的监测、控制、保护、优化、自愈及智能化管理,促进分布式电源的大规模接入和消纳,支持配网与用户之间的互动,以便保证提供用户更加安全可靠、优质、经济、清洁的电能。
1.2 智能配电网的特征与传统配电网相比,SDG 的主要特性体现在:支持大量分布式电源的接入;支持与用户互动,创新用户服务的着眼点在配电网;具有更高的安全性,能够很好地抵御非自然损坏与自然灾害的破坏,避免出现大面积停电;具有更高的安全性、可靠度,供电可靠率达到 99.99%,重点区域达 99.9999%。
尽可能地减少短时供电中断;支持DER 的大量接入,解决新能源发电并网问题、支持分布式电源大量接入,允许的可再生能源发电、分布式电源渗透率大于 50%;互动性较高。
支持能量互动,用电信息互动。
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。
新能源并网对供配电系统的影响及解决方案随着全球对可再生能源的重视程度不断提高,新能源的快速发展已成为解决能源和环境双重挑战的关键因素之一。
新能源包括太阳能、风能、水能等,其并网引起了供配电系统的一系列变化和挑战。
本文将讨论新能源并网对供配电系统的影响,并提出相应的解决方案。
首先,新能源并网对供配电系统的影响之一是对传统电网结构的改变。
传统电网采用集中式发电和分布式用电的模式,而新能源并网带来了分布式发电和集中式用电的新模式。
这需要对传统电网进行调整和优化,以适应新能源的高渗透率和不可控因素。
这种改变需要引入智能化的监测和控制技术,以确保电网的安全运行和稳定供电。
其次,新能源并网对供配电系统的影响之二是对电网稳定性和可靠性的挑战。
新能源的不稳定性和间歇性给电网运行带来了不确定性。
例如,太阳能系统在阴天或夜间无法发电,风能系统在无风时无法发电。
这导致了电网供电的波动和不稳定。
为解决这一问题,需要采用先进的储能技术,如电池储能和水泵储能,以平衡供需之间的差异,提高电网的稳定性和可靠性。
新能源并网还对供配电系统的可扩展性提出了新的要求。
传统电网主要是通过传输线路和变电站构成的,而新能源并网涉及到分布式发电系统的接入和管理。
这需要电网具备良好的可扩展性,以便接纳大量的新能源发电系统。
为了达到这一目标,可以采用柔性输电和智能感知技术,使电网能够根据需求自动调整和扩展。
此外,新能源并网对供配电系统的能效要求也提高了。
新能源的使用可以减少对传统能源的依赖,从而降低电网的能源消耗和电能损耗。
为了进一步提高能源利用效率,电网可以采用智能电能管理系统和高效的电力电子设备,以降低电能传输和转换过程中的能耗和损耗。
为应对新能源并网对供配电系统的影响,有几种解决方案可以采用。
首先,建立统一的新能源发电和电网管理平台,以确保新能源的安全接入和优化能量分配。
这种平台可以使用先进的信息通信技术,实现对新能源设备和电网设备的远程监测和控制,提高电网的运行效率和可靠性。
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。
浅析新能源发电接入及对电网规划的影响新能源发电接入是指将可再生能源(包括风能、太阳能、水能等)与传统火力发电系统进行有序的连接和集成,以实现能源的高效利用和可持续发展。
新能源发电接入对电网规划有着重要的影响,主要体现在以下几个方面。
新能源发电接入对电网规划的影响体现在电网的承载能力上。
由于可再生能源的特点,如风能和太阳能的波动性和不确定性,接入大规模新能源发电设施会对电网的稳定性和可靠性带来一定的压力。
新能源发电的突然增加可能导致电网的过载和不均衡现象,甚至造成电网的崩溃。
为了确保电网的安全运行,需要对电网进行改造升级,并增加相应的调度、控制和保护措施。
新能源发电接入对电网规划的影响还表现在电网的电压稳定性上。
新能源发电设备的接入会对电网的电压质量产生一定的影响。
因为可再生能源的发电量随自然资源的变化而变化,当新能源发电设备接入电网时,会引起电压的波动和不稳定,从而导致电网的电压质量下降。
为了保证电网的电压稳定性,需要加强对新能源发电设备的电压调节和控制,以确保电网的稳定供电。
新能源发电接入对电网规划的影响还体现在电网的输电线路和变电站的需求上。
新能源发电设备的接入意味着需要建设更多的输电线路和变电站来将新能源发电送往用电用户。
这涉及到电网规划的线路布局、电压等级的选取和变电站的位置选择等问题。
合理规划和设计输电线路和变电站的布局,可以提高新能源发电的输送效率和电网的可靠性。
新能源发电接入还对电网规划的经济性和技术性提出了新的要求。
新能源发电设备的投资成本较高,而电网的规划建设需要耗费大量的资金和资源。
在电网规划中需要权衡新能源发电的接入规模和投资成本之间的关系,寻找到经济合理的方式和方法。
考虑到新能源发电技术的快速进步,电网规划还需要考虑到未来的技术发展趋势,确保规划的可持续性和先进性。
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。
新能源并网对配电系统继电保护影响分析摘要:伴随着国家的快速发展,我们面临着越来越多的资源与环境问题。
目前,国内多以集中并网远距离输送为主的新能源开发模式,而受电力系统负荷及新能源地域分布等因素影响,集中并网远距离输送的局限性日益凸显,特别是随着电力系统的日益枯竭,电力系统的消纳问题日益突出。
因而,新能源的分布式接入问题日益引起人们的广泛关注。
但是 DG 接入电网后,原有的单点辐射网络转变为多端供电网络,引起了潮流方向的变化,带来了一系列问题,其中继电保护产生了相应的影响。
关键词:新能源发电并网;继电保护;影响电网发展的方向是特高压、智能电网和清洁能源,清洁能源以水电、光伏发电和风力发电为主。
而光伏发电是最主要的分布式电源,其不同的并网方式,对电力系统会产生不同的影响,而且针对新能源并网,目前采用的三段式电流保护并不能够很好的满足并网的要求,进而导致新能源并网的失败。
为了避免新能源电源接入配电网时,对保护和自动重合闸装置产生的不良影响,本文进行必要的介绍。
1 新能源发电并网的特征和类型1.1新能源并网发电的特点1.2 新能源发电在缓解我国传统能源短缺、维护生态环境方面有着非常重大的作用,然而,与常规的电能相比,新能源自身存在着明显的间歇性。
当以风电、太阳能为主的电力系统中,风电、光伏等电力系统对风电、光伏等电力系统的需求也是非常大的。
然而,在特殊季节或天气条件下,光线和风力经常会发生改变,这将会极大地造成发电设备不能全负荷运转,也就是不能生产出足够的电能传输到公网,从而严重地影响了总体的电力品质。
1.3新能源并网发电的类型1.4 在我国经济和社会快速发展的同时,利用常规的能量来生产电力,对人类和社会的生态系统带来了巨大的危害。
所以,新能源发电渐渐变成了一种新的环境发展方向,同时,新能源并网发电的方式也渐渐被普及。
当前新能源并网发电包括风能发电、太阳能发电和水力发电等。
随着科学技术的发展,越来越多的新能源发电方式将逐步涌现,对人类的生活和社会的发展具有重大的意义。
新能源发电并网对配电网运行的影响及应对措施摘要:随着科技的进步,各个领域对新能源的开发利用已经逐渐得到了普及,在分布式光伏、水电、火电、风电以及生物等方面新能源的接入,使得传统式的配电网在实际运行的灵活性、经济性与安全性上都面临着巨大的挑战。
现在社会经济的快速发展,对我们的配电网也提出了更高的要求,其核心就是促使配电网能够在供电的可靠性、适应性方面变得更强,更能适应现实电网的需要,在最大程度上减少因电网问题给用电带来的影响。
应用电和安全方面的需求,现在传统模式下的配电网往主动配电网的过渡和转变必须完成。
关键词:新能源并网发电;电能质量;配电网引言随着社会对能源需求的不断扩大和传统化石能源的不断枯竭,能源短缺和环境污染问题日趋严重,新能源发电技术获得了人们的广泛关注和重视。
新能源并网发电情况在配电网中越来越多,但新能源发电的出力具有间歇性和波动性等特征。
而现有的配电网在其规划时一般并未考虑新能源发电的并网,导致电能质量在新能源并网发电后受到严重的影响。
为保证配电网运行的电能质量要求和促进新能源发电的发展,需对新能源并网发电带来的配电网电能质量影响进行深入研究。
1新能源并网在发电系统应用中的具体影响风力发电是新能源发电的重要途径之一,传统风力发电机一般由叶片及发电机两部分构成,风带动风车叶片旋转,同时利用增速器将原有的速度提高至所需速度,以动能转化为电能的方式使发电机发电。
由于风为自然界现象,具有间歇性及波动性,且受客观因素影响较大,导致风力发电产生的电能质量不稳定。
同时,风力发电并网时会引起风电场输出功率的波动和闪变,负荷波动越严重,电网电压波动越大。
与风能发电有所不同,太阳能发电的介质为光伏电池,太阳能以光能转化为电能的方式进行发电。
光伏发电系统一般配有储能装置,以保障电力系统稳定运行;通过加装控制器以控制充电电量;在电能输出变换装置的帮助下,以最优功率输出;最终与光伏电池板组成具有DC-DC变换装置的发电系统。
新能源接入对供配电系统的影响及解决方案近年来,随着对可持续发展和环境保护意识的提高,新能源逐渐成为解决能源供应和减少碳排放的重要选择。
然而,新能源接入对供配电系统带来了一系列挑战和影响。
本文将探讨新能源接入对供配电系统的影响,并提出相应的解决方案。
新能源接入首先对电网运行可靠性和稳定性产生了影响。
传统的电力系统是基于中心化的发电模式,由大型火力发电厂集中供电。
而随着新能源的接入,如太阳能和风能发电,电力系统逐渐从集中式向分布式转变。
这种转变引发了电力系统中断面的增加,增加了电能传输和配送的风险,例如输电损耗、频率波动和电压不稳定等问题。
其次,新能源接入对现有的供配电设备和设施提出了挑战。
新能源发电具有波动性和间歇性,其输出受天气和时间的影响。
传统电力系统通常能够稳定地提供持续的电力供应,而新能源的不稳定性则给电力系统的调度和运行带来了困难。
此外,新能源发电需要在分布式位置进行,这可能需要对现有的输电线路和变电站进行升级和扩建,以满足新能源的接入需求。
最后,新能源接入对电力市场和能源政策产生了深远影响。
随着新能源的不断发展,许多国家和地区制定了政策和法规来支持其开发和使用。
然而,新能源的接入可能会改变现有的电力市场机制和产业结构。
新能源的低成本和可持续性可能引起传统能源的市场竞争问题,而且由于新能源具有分散性和零排放的特点,也会对电力市场价格形成产生影响。
为了解决新能源接入对供配电系统带来的问题,可以采取以下措施:首先,应建立新能源的预测和调度机制。
通过与气象部门合作,利用天气预报和太阳能、风能等新能源的实时数据,提前做好电力需求和供应的预测和调度工作,以确保电力系统的稳定运行。
其次,应加强电网的智能化和自适应能力。
通过部署智能监控系统和先进的自动化技术,及时监测和调节供电设备和设施的运行状态,提高电力系统对新能源接入的适应性和响应能力。
此外,应优化电网规划和升级。
根据新能源的接入需求和发展趋势,制定科学合理的电网规划,包括输电线路和变电站的建设和改造。
新能源接入对主动配电网的影响分析主动配电网是指通过智能化技术,对配电网进行集中控制、监测、调度和管理,实现电力系统的高效、安全、可靠和可持续发展。
新能源接入是指将可再生能源(如风能、光能等)和分布式能源(如太阳能、燃料电池等)接入到配电网中,以提高能源利用效率和减少对传统能源的依赖。
本文将通过对新能源接入对主动配电网的影响进行分析,以期提高主动配电网的运行效率和可靠性。
1. 新能源接入带来的挑战新能源接入对主动配电网带来了一系列的挑战,主要表现在以下几个方面:(1)不稳定性。
新能源的能量来源不稳定,受天气、光照等因素的影响较大,这会对主动配电网的供电质量和稳定性产生影响。
(2)功率波动性。
新能源的输出功率受随机因素影响,表现出较大的波动性。
这使得配电网的传输和分配有可能受到影响,尤其是对于小型主动配电网而言。
(3)频率和电压稳定性。
新能源的接入会改变系统的功率平衡,从而导致频率和电压的不稳定性,需要主动配电网对其进行有效控制。
(1)电网能力提升。
新能源接入可以提高主动配电网的运行效率和可靠性,增加电网的容量和柔性,有助于提高电网的供电能力,并减轻对传统能源的依赖。
(2)智能化控制。
为了实现对新能源接入的控制,主动配电网需要实现智能化控制。
通过对接入新能源的分布式逆变器的控制,可以实现电网的动态平衡,提高电网的可靠性和韧性。
(3)电量管理。
通过对新能源的电量进行精细管理,可以有效地控制电网的电量分配,提高电网的效率和可靠性,保证电网的正常供电。
(4)负荷预测和控制。
主动配电网需要对新能源的接入量进行预测和控制,以确保配电网的稳定运行。
在负荷预测方面,主动配电网需要根据电网负载情况和新能源的接入情况,进行合理的负荷预测,以保证电网的负荷均衡和稳定。
(1)优化电网结构,提高电网韧性和可持续性。
(2)建立新能源接入监测系统,实时监测新能源的接入情况,以便及时调整电网控制策略和响应措施。
(3)建立新能源接入控制策略,针对新能源的不稳定性和波动性,制定相应的电网控制策略,实时掌握电网的负荷情况,并通过优化控制策略来实现电网的稳定运行。
分布式新能源大规模接入对配电网影响及应对摘要:随着近些年新能源技术的不断应用,其对于支撑我国配电发电技术的进步产生了重要的影响。
本文针对目前新能源接入技术的影响进行了分析,给出了相应的应对对策,希望能够为提升我国分布式新能源大规模接入技术的应用创造良好的条件。
关键词:分布式新能源;配电网;影响与应对1新能源主要指的是风能、太阳能、核能等绿色能源。
在目前的发展过程当中,以风能和太阳能进展较为迅速。
新能源接入到目前的配电网当中,以常用的新能源技术发电为主,减少其在电网运行过程中的损耗,避免产生膨胀效应。
未来在分布式新能源接入发展过程中,能够有效的保证我国能源的优化与改革,实现碳中和目标。
2 新能源接入并网影响分析2.1 对电网规划的影响长期以来,火力发电、水力发电都占据我国能源电力的主体地位,对于电网的规划与运行一直都是围绕二者展开。
分布式新能源大规模接入并网后,会明显增大配电网的节点数目,若仍采用原有的电网规划模式,配电网难以进行负荷预测,规划结果容易出现较大误差或无法得到最优网络布置方案。
此外,分布式电源接入了大量不同规模的企业发电机组,这些企业的中期和远景规划的较大差异也会导致配电网整体长期规划更加困难。
还需注意的是,分布式新能源大规模接入并网后,将会造成电网电路变化,如果规划不合理,则容易引发故障[1]。
2.2 对电能质量的影响分布式新能源接入并网后会对配电网产生一些干扰,从而对电能质量产生影响,主要体现在电压波动、谐波和频率等方面。
以风力发电和光伏发电为例,其发电功率随天气情况变化,出力不够稳定,会导致地区电网电压有较大幅度变化,导致节点电压的裕度降低。
此外,由于包含了大量电力电子元件,导致在发电过程中产生了比火力发电、水力发电更多的谐波。
相比于传统火力和水力发电的集中发电形式,新能源发电功率不确定性更强、频率调节能力欠佳。
新能源发电过程中,当电站容量过小时,多个机组进行投切动作时不会导致电网频率超限状态,而当接入并网达到一定规模时,会增大整个配电网的调频压力,造成电网出现频率异常波动现象。
新能源接入对供配电系统的影响与解决方案背景介绍:随着全球对可再生能源的需求不断增长,新能源接入已经成为一个热门话题。
新能源接入是指将太阳能、风能、水能等可再生能源纳入传统供配电系统中供电所使用。
然而,新能源接入对供配电系统带来了一系列挑战和影响。
本文将探讨新能源接入对供配电系统的影响,并提出相应的解决方案。
一、影响1. 电网可靠性下降:新能源接入给供配电系统带来了变动性和不确定性,新能源的产生受到自然条件和能源资源的限制,容易受到天气条件、季节变化等因素影响。
这种不可控性导致电网频繁出现电力波动,给供配电系统的可靠性带来了挑战。
2. 电力平衡难以维持:供配电系统需要保持供电稳定,并且电力的使用需求与供应需求要保持平衡。
然而,由于新能源的间歇性特点,其电量和供电时间不可预测,使得电力平衡更加困难。
3. 电力质量下降:新能源接入对电力质量造成影响。
例如,光伏发电对电网产生的高次谐波造成污染,风力发电由于受到风速的变化影响,也容易导致电压波动和电力质量下降。
二、解决方案1. 增强电网的调度和运行能力:为应对新能源接入带来的电力波动和随机性,需要利用先进的电网调度技术和现代化的电网运行管理系统。
通过对电网中新能源的预测和调度,可以实现对电力波动的有效控制,确保电网的稳定性和供电可靠性。
2. 多能源互补与协同发展:通过多能源互补与协同发展,可以在一定程度上解决新能源接入对电力平衡的挑战。
例如,将风能、太阳能和水能相互补充利用,可以在不同的季节和天气条件下提供稳定的电力供应。
3. 提高新能源的可预测性:通过建立先进的气象预测模型和新能源发电预测模型,可以提高新能源接入的可预测性。
准确预测新能源的产量和供电时间可以帮助调度员更好地调度和管理电力系统,保持电力平衡和供电稳定。
4. 加强电网储能技术的研发和应用:电网储能技术的研发和应用是解决新能源接入问题的关键。
通过将电能转化为其他形式的能量,存储起来以供需要时释放,可以解决新能源间歇性带来的供电不稳定问题。
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。