含分布式电源的配电网规划分析
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基于分布式发电的配网规划初探作者:蔡智伟来源:《华中电力》2014年第04期摘要:通过对分布式发电的特点、其在电网中的独特优势等的细致分析,确立利用分布式发电的立场。
通过对分布式发电对配电网电压、电能质量等的影响的分析,获知其利用的难点和注意点,然后进行了一个含分布式发电的配电网规划的探讨,建立了负荷预测方法、规划目标以及约束条件等,为新能源格局下电网的布局做了一个有益的探索。
关键词:分布式;发电;规划;配网0 引言随着经济的飞速发展,全社会对电力的需求必然呈现较快的增长趋势,但考虑环境因素以及节能减排的压力,现有发电企业的供电量不会有太大上扬,由此造成的电力缺口必须由所谓的新能源来补充。
而新能源就是水电、风电、光伏发电、潮汐发电等具有分布式特点的小能源。
这些小能源的接入在缓解电力供需矛盾的同时,也会在整体上对配电网的规划、运行、检修等方面造成冲击。
规划是源头,起着引领作用。
因此,本文着重讨论考虑分布式电源接入的配电网规划的动向、原则及方法,以期为新格局下电网布局做有益探索。
1 分布式发电的作用及其种类1.1什么是分布式发电当前,尚无统一的关于“分布式发电”的定义,但各方说法也是大同小异,综合起来,可以得出分布式发电的特点如下:⑴位于电力负荷附近;⑵其发电的目的,不是为了大规模远距离输送电力,而是独立组网供少量用户或就近送入当地配电网;⑶其电能产生过程基本无污染,属清洁能源;⑷装置模块化、建设周期短。
1.2分布式发电的作用⑴就近解决负荷对电力的需求,减少了电能在线路中传输的损耗。
⑵可以弥补大电网的一些弊端:如系统发生大面积停电时,分布式发电会立即与系统解列,保持小独网的运行,从而阻止事故的进一步扩大。
⑶当系统有暂时(不是长远)的峰荷出现而供需矛盾突出时,分布式发电的接入可以避免或延缓诸如改造线路、新扩建变电站等措施。
⑷使整个电网的运行更趋于灵活,增强抗风险能力。
1.3分布式发电的种类对分布式发电进行分类,一般可按以下三种方法。
配电网规划随着电力需求的不断增长和能源结构的转型,配电网规划成为电力行业重要的一环。
配电网规划是指通过合理的布局和配置电网设施,以满足用户的用电需求和实现电力供应的可靠性和经济性。
配电网规划需要综合考虑以下几个方面:1. 供电负荷需求:根据供电区域的负荷需求进行合理的划分和布局。
对于现有负荷集中、容量不足的配电网,还需要进行升级改造。
2.线路布置:根据用户用电需求和电网容量,合理布置配电线路。
对于低压线路,依据负荷分布和地理条件,确定布线方式,避免电流过载和电压跌落。
3.主变电站选址:根据负荷集中度、输配电线路距离以及可靠性要求,确定主变电站的选址。
选址要考虑供电半径、土地和环境条件等因素。
4.设备配置:根据用户用电负荷和可靠性要求,配置变压器和开关设备等。
对于重要用户,需要配置备用设备,提高供电可靠性。
5.可靠性分析:通过可靠性分析,考虑各类故障和不确定因素对电网供电的影响,从而确定电网配置和供电策略,保证供电可靠性。
6.经济性评价:在满足供电需求的基础上,综合考虑电网建设和运维成本,进行经济性评价,选择成本最低的方案。
配电网规划还需要充分考虑电力行业的发展趋势和政策要求。
目前,随着可再生能源的发展和智能电网的兴起,配电网规划也需要适应这些变化。
例如,可以考虑将分布式电源接入配电网,提高电网的可持续性和灵活性。
同时,应充分利用科技手段,如物联网、人工智能等技术,提高电网的运行效率和智能化水平。
在城市化进程中,配电网规划还需要考虑城市规划和土地利用。
对于新建区域,要合理规划电力设施的位置,避免后续的拆迁和改造。
对于老旧城区,需要进行电网的改造和升级,以满足用电需求和保障供电安全。
总之,配电网规划是实现可靠、高效、经济供电的基础工作。
在规划过程中,需要充分考虑供电负荷、线路布置、设备配置、可靠性分析、经济性评价等因素,同时也要适应新能源和智能化发展的需求。
只有通过合理的规划和科学的管理,才能建设出更加安全、可靠和高效的配电网。
主动配电网分布式调控运行分析摘要:大量分散的电源并网,会让配电系统出现根本上的变化,在未来的配电网发展中,会从传统的单向供电,逐渐向着多种能源形式供电发展,配电网从原本单一的电能分配转变成为新型电力交换系统。
本文先对主动配电网的原理和关键技术进行简析,然后在做好风险管理和加强安全意识等相关基础上,详细分析和阐述主动配电网分布式调控运行措施。
关键词:主动配电网;分布式;调控运行随着社会经济的发展,电力资源的需求量正在不断增多,在科学技术发展下,电力系统中所使用的先进技术也逐渐增多。
电网调度自动技术就是其中一种先进技术,此技术促使了配电网的大规模发展。
在实际工作中,其能够实现全过程监控、传输配网的工作转台,设置相关的装置。
在配电网运行中若是出现故障,能够做好故障的检测与处理,这就是配电网自动技术。
这种技术保障了电力系统供电的稳定性,提升了供电质量,其被有效使用在各个电力企业中。
因此,对主动配电网分布式调控进行分析有一定现实意义。
一、主动配电网原理及其关键技术(一)主动配电网原理馈线自动化是主动配网自动化中的关键环节,其在配网调度中有着十分关键的作用。
馈线自动化检测配电线路的运行状态,若是配电网路线出现故障,自动化终端会判断故障发生的区域。
所以,馈线自动化最为显著特征就是有着极强的实用性与安全性。
要想实现馈线自动化功能,就需要有相关的故障定位系统。
此系统能够经过遥测与遥信,把故障信息传输到在线监控的主机之上,在线监控主机能够经过无线通信把信息发送到手机和中心站,最后再经过中心站,故障信息就能够传输到调度中心与主变电后台,从而发出警告,这是其中的基本原理。
在最近几年中,电网建设规模和数量逐渐增多,电源点接入项目也逐渐增多,电网结构与运行也随时发生变化。
所以,要深入对电网运行特征做分析、计算,及时发现电网中的薄弱部分,并且做好管理控制。
(二)主动配电网关键技术随着电力市场的开发和国家政策的促使下,用风机、光伏作为代表的分布式电源渗透率逐渐提升。
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。
含分布式电源的配网潮流计算目前,大电网与分布式电源相结合被世界许多能源、电力专家公认为是能够节省投资、降低能耗、提高电力系统可靠性和灵活性的主要方式,是21世纪电力工业的发展方向。
综上所述,分布式发电主要有以下几个特点:提高能量利用率。
减少各种碳化物的排放,比较环保。
提高电能质量和供电的可靠性。
减少了由电能远距离传输所带来的线损和各种稳定方面的问题。
延缓了由于负荷不断增长所造成的电网的不断膨胀。
标签:分布式;发电厂;潮流计算1.课题的意义以及国内外发展状况分布式能源系统是在20世纪70年代开始发展的,在集中式供电技术还未完全成熟,能源需求快速增长的情况下,该技术一直没有得到重视。
随着经济的发展、能源供应质量要求的提高,以及热、电、冷负荷需求的逐步普遍化,分布式能源技术在欧美、东南亚等地广泛推广应用,前景看好。
随着经济建设的飞速发展,我国集中式供能电网的规模迅速膨胀。
这种发展所带来的安全性问题是不容忽视的。
为了及时抑制这种趋势的蔓延,只有合理地调整供能结构、有效地将分布式能源系统和集中式供能结合在一起,构架更加安全稳定的电力系统。
纵观西方发达国家能源产业的发展过程,可以发现:它经历了从分布式供能到集中式供能,又到分布式供能方式的演变。
造成这种现象不仅仅是由于生活水平提高的需求,而且也是集中式供能方式自身所固有的缺陷造成的。
毋庸置疑,随着社会的发展,我国能源产业也将面临类似的问题。
构造一个集中式供能與分布式能源系统相结合的合理能源系统,增加电网的质量和可靠性,将为我国能源产业的发展打下坚实的基础。
分布式发电是一种新兴的能源利用方式,其定义可概括为:直接布置在配电网或分布在负荷附近的发电设施,经济、高效、可靠地发电。
分布式发电系统中的发电设施称为2分布式电源,主要包括风力发电、太阳能发电、燃料电池、微型燃气轮机等。
这些电源通常发电规模较小(一般50MW以下)且靠近用户,一般可以直接向其附近的负荷供电或根据需要向电网输出电能。
分布式电源接入配电网时存在的问题分析作者:赵汉超赵文超来源:《世界家苑》2020年第02期摘要:分布式电源具有灵活性和安全性。
但分布式电源受环境因素影响较大,发电具有间歇性和不确定性,当接入配电网时会对电网的安全性和可靠性带来威胁。
本文主要从分布式电源接入配电网的电压、电网稳定性和运行调度等方面研究其存在的问题,并针对电压稳定性问题做深入分析。
关键词:分布式电源;配电网规划;电网稳定性目前,我国主要的发电形式是火力发电,而火力发电的主要能源是煤炭,特点是集中发电,远距离传输并形成电网的互联,但缺点是能源有限且污染严重。
而以水能、风能、太阳能等为代表的分布式电源具有清洁、可再生的特点,不仅可以解决常规能源无法解决的问题,满足局部电力需求,而且还能实现能源优化,减少环境污染。
随着科技的进步,分布式电源广泛的应用,可以提高特定地区供电的安全性与可靠性,因而现代社会发展分布式电源应用趋势越来越明显,但是也给电力系统带来了多种问题。
1 分布式电源发电带来的问题分布式电源一般为35千伏以下电压等级的电源,其靠近负荷中心,减小了电能传输的损耗和电网规划的成本,减少了化石能源的消耗,具有灵活性和安全性。
分布式电源发电也带来了较多的问题,尤其是对电网的不良影响。
首先,电网的逆功率限制。
对于中压分散接入模式,考虑负荷峰谷差因素,需要在分布式电源出力为额定功率且馈线负荷为其谷值时依然能够满足不出现逆潮流的限制,否则将影响其他馈线的分布式电源接入。
因此,接入分布式电源的最大出力应小于馈线负荷的谷值。
其次,对配电网安全稳定性的影响。
分布式电源类似一个个小型发电厂,千差万别、不同形式的并网发电设备并接在电网上,进一步增加了电网的技术复杂性,成倍地增加了调度难度。
小型分布式电源也没有像大型发电厂一样建有符合电网要求的完备和先进的遥测和遥控设施。
该系统一旦发生事故不能及时断开,潮流倒送到电网,将对局部电网产生冲击,电网系统的安全性、稳定性将会受到一定程度的影响和削弱。
分布式电源的配电网继电保护整定及运行探讨摘要:分布式电源的出现对我国电力产业的发展有着重要意义,但同时也增加了配电网的继电保护整定及继电保护配置的复杂性。
本文作者探讨了分布式电源接入配电网后继电保护整定面临的新问题及改进措施。
关键词:分布式电源;配电网;继电保护0、引言随着对电力需求迅速增长,以大机组、大电网、高电压为主要特征的大型输电网虽优点很多,但其弊端也日益突出。
具体表现为:1)大型互联电网的骨干连接线故障易扩散,极可能导致大面积停电。
大电网中某关键处故障所产生的扰动可能会对整个电网造成较大影响,严重时可能引起大面积停电,造成严重后果。
2)大输电网的投资成本高,运行维护难,降压难度大,难以灵活满足各种不同用户的供电需求。
3)大型电网的输电路径和变电站等,在城市群中,对环境保护和土地需求的压力不断地增大。
分布式电源(Distributed Generation System)可以满足电力系统和用户的特殊要求,与环境兼容的独立电源系统,具有灵活的变负荷调峰性能,可为边远用户或商业区提供较高的供电可靠性,节省输变电投资,适合可再生能源利用。
1、分布式电源的含义和优势分布式电源装置是指功率为数千瓦至50 MW小型模块式的、与环境兼容的独立电源。
这些电源由电力部门、电力用户或第3方所有,用以满足电力系统和用户特定的要求。
如调峰、为边远用户或商业区和居民区供电,节省输变电投资、提高供电可靠性等等。
其优势主要是:(1)经济性:由于分布式发电位于用户侧,靠近负荷中心,因此大大减少了输配电网络的建设成本和损耗;同时,分布式发电规划和建设周期短,投资见效快,投资的风险较小。
?(2)环保性:分布式发电可广泛利用清洁可再生能源,减少化石能源的消耗和有害气体的排放。
(3)灵活性:分布式发电系统多采用性能先进的中小型模块化设备,开停机快速,维修管理方便,调节灵活,且各电源相对独立,可满足削峰填谷、对重要用户供电等不同的需求。
浅析分布式电源接入对配电网的影响张超武发布时间:2021-11-02T02:45:06.443Z 来源:《基层建设》2021年第19期作者:张超武[导读] 一般而言,分布式电源直接接入配电系统,380V或10kV配电系统,接入电网或采用独立运行国网福建省电力有限公司上杭县供电公司福建龙岩 364200摘要:一般而言,分布式电源直接接入配电系统,380V或10kV配电系统,接入电网或采用独立运行。
分布式发电的接入将对配电网的供电经济性、节点电压、潮流、短路电流和网络供电可靠性产生影响。
这也对规划设计提出了新的要求。
关键词:分布式电源;配电网;影响1、对配电网继电保护的影响分布式发电接入配电系统后,对配电系统继电保护的影响主要表现在以下几个方面:(1)可能导致原继电保护装置的灵敏度降低或拒动。
分布式发电产生的故障电流会降低流经馈线继电器的电流,使速断保护无法启动,导致故障无法及时排除。
(2)可能造成配电系统继电保护误动作。
相邻馈线的故障可能导致分布式电源所在线路保护的故障。
(3)改变配电网的故障等级。
分布式电源数量和类型的差异会增加或减少配电网的故障等级。
大容量分布式电源会引起故障电流的较大变化。
(4)异步合闸会扩大意外停电的范围。
如果分布式电源在故障跳闸后不停止运行或从电网中移除,由此产生的非同步重合闸将导致继电保护装置误动作,扩大意外停电的范围。
《DistributedGenerationonProtectiveDeviceCoordinationinDistributionSystem的影响》指出,在包含分布式电源的配电网中,分布式电源的具体位置和容量将密切影响保护装置的协调和控制方式。
2、对配电网规划的影响传统配电网规划的主要任务是根据规划期内网络空间负荷预测结果和现网基本情况,确定最优的系统建设方案。
在满足负荷增长和供电安全可靠的前提下,配电系统的建设和运行成本极低。
然而,分布式发电的接入,使配电网规划突破了传统方式,对配电网规划产生了深远的影响。
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含分布式电源的配电网规划分析
作者:胡恒宇
来源:《名城绘》2018年第05期
摘要:随着分布式发电技术的日益成熟,分布式发电的成本越来越低,分布式发电在电力
系统中所占的比重会逐渐增大。尤其是当分布式电源接入配电网后,它对配电网的节点电压、
线路潮流、短路电流、可靠性等都会带来影响,其影响程度与分布式电源的接入点和容量有密
切关系。这必然会给配电网规划带来新的挑战。基于此,本文就含分布式电源的配电网规划展
开了分析。
关键词:分布式发电技术;分布式电源;配电网规划
1分布式电源相关概述
分布式电源装置是指功率为数千瓦至50MW小型模块式的、与环境兼容的独立电源。这
些电源由电力部门、电力用户或第3方所有,用以满足电力系统和用户特定的要求。如调峰、
为边远用户或商业区和居民区供电,节省输变电投资、提高供电可靠性等等。分布式能源系统
并不是简单地采用传统的发电技术,而是建立在自动控制系统、先进的材料技术、灵活的制造
工艺等新技术的基础上,具有低污染排放,灵活方便,高可靠性和高效率的新型能源生产系
统。组成分布式能源系统的发电系统具有如下特点:(1)高效地利用发电产生的废能生成热
和电。(2)现场端的可再生能源系统。(3)包括利用现场废气、废热及多余压差来发电的能
源循环利用系统。分布式发电装置根据使用技术的不同,可分为热电冷联产发电、内燃机组发
电、燃气轮机发电、小型水力发电、风力发电、太阳能光伏发电、燃料电池等;根据所使用的
能源类型,分布式电源可分为化石能源(煤炭、石油、天然气)发电与可再生能源(风力、太
阳能、潮汐、生物质、小水电等)发电两种形式。
2含分布式电源的配电网的特点
开展含分布式电源的配电网规划研究,首先应当明确含分布式电源的配电网的特点。社会
发展对于供电可靠性要求不断提高,供电企业为了更好的满足公众和社会事业发展需求,不断
的建设和改造现有配电网网架。而分布式电源的容量小及出口电压低的特点决定了其比较合理
的接入方式是在公用配电网接入系统。在这种大背景下未来含分布式电源的配电网络所呈现的
特征主要可以总结为以下三点:(1)配电网络的规模不断扩大,网架结构更加可靠,也更加
复杂。(2)由于重要客户的存在,双辐射、链式等更加可靠的接线方式将会更多采用。(3)
随着城乡电网的不断改造和完善,单条配电线路长度逐步缩短,供电半径更加合理。
3分布式电源对配电网规划的影响
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配电网是电力系统中最末端的环节,起着连接电源和用户的重要作用,电网的供电质量与
配电网的合理性有着密不可分的关系,配电网规划就是为了确保配电网建设的合理性,根据规
划区域内的预测负荷和现有的网络基本现状来确定最佳建设方案,即在满足负荷增长和保证供
电可靠性的前提条件下确定规划区域内最优的变电站布点布局和网络接线方式、投资水平及投
资时间安排,使配电系统的建设和运行费用最少。分布式电源接入会给配电网带来深远的影
响,从根本上来说这些影响来自于分布电源改变了电网的结构和运行环境。大量分布式电源并
网后,电网结构由传统电网的单向放射状变成了多电源结构,电网的运行潮流也随之改变。随
着分布式电源在电力系统中所占的比重越来越大,不仅给配电网带来实质性的影响,这也给配
电网规划带来了新的难题和挑战,不确定性和随机性随之显著增加,这将使得在考虑以往规划
配电网的传统因素时,也要加入分布式电源对配电网规划的影响。分布式电源给配电网规划带
来的影响主要在以下几个方面:
(1)负荷预测的难度增加。分布式电源的出现使电力系统的负荷预测、规划和运行与过
去相比有更大的不确定性,由于大量的分布式电源安装在用户侧附近,用户可以根据需求选择
分布式电源为其提供电能,配电网的负荷增长部分被分布式电源接入抵消,对规划区负荷增长
的模型产生影响,负荷增长情况更加难以预测。(2)不同于传统电源,部分分布式电源利用
的是新能源发电(如太阳能、风能),其输出功率受自然条件约束,无法提供稳定的出力,因
此不能简单当作传统电源考虑。(3)分布式电源虽然可以减少电能损耗,减少电网投资,但
分布式电源安装的装机容量和安装位置不合理,反而会导致网络损耗的增加,节点电压降低或
者升高出现过电压,从而影响电力公司的经济效益。(4)大量分布式电源并网将对系统结构
产生深远影响,系统由单向辐射结构转变为多电源结构,对大型发电厂的依赖会逐步减少,原
有的电网潮流也随之变化,包括电压调整、无功平衡、继电保护在内的综合问题将影响系统的
运行。在维护电网安全、可靠运行的电力公司和想通过安装分布式电源来进一步提高用电可靠
性、减少用电费用的用户间就产生了矛盾。
4含分布式电源的配电网优化
配电网重构是优化配电网运行状态的有效方式,可以通过控制配电网中的分段开关和联络
开关的状态,改变配网的结构,近年来,大量分布式电源已实现并网运行,对配电网络重构提
出新的挑战。优化配电网包括配电网重构、配电网无功优化,配电网无功优化是保证配电网安
全、经济运行的重要手段,可以通过降低配电网的电路损耗提高经济性。随着分布式电源的并
网,无功优化控制方式也发生了改变,无功优化是在电网结构参数和负荷参数给定的情况下,
优化一些控制变量,是使系统达到最优状态的一种调节手段。在输电网中,无功优化是通过调
节变压器的一种补偿量来实现的,输电网中,无功优化主要是提高系统的稳定性,在一定程度
上可以抑制电压升高,在配电网中主要是降低配电网的有功功率损耗。
5结束语
综上所述,开展含分布式电源的配电网规划研究,首先应当明确含分布式电源的配电网的
特点以,进而探讨分布式电源接入给配电网规划带来的影响以及含分布式電源的配电网优化运
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行的实现。开展含分布式电源的配电网规划与优化运行研究,解决分布式电源接入给配电网规
划与优化运行带来的障碍,可以有效的提升含分布式电源配网运行安全性、可靠性和经济性,
进而提升供电企业的综合服务水平,促进企业良好的、可持续的发展。
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(作者单位:国网湖北省电力有限公司孝感供电公司)