主动配电网ADN
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主动配电网分布式鲁棒状态估计随着高渗透率分布式电源(Distributed Generations,DG)与可控负荷(Controllable Loads,CL)等可控资源的接入,配电网逐步由被动形态转变为主动配电网(Active Distribution Networks,ADN)。
相对于传统配电网,ADN的主要特征体现在可控资源从被动消纳转变为主动引导、控制与利用,从而实现了配电网运行的主动调节与控制,提高了配电网的供电可靠性和电能质量。
为实现对配电网运行的主动调控,需对配电网的实时运行状态有精确高效的感知能力,配电网状态估计(Distribution System State Estimation,DSSE)是感知配电系统运行状态的有效途径。
由于ADN有着系统规模大、三相不平衡、对数据实时性和精确性要求高等特点,传统集中式状态估计(Centralized State Estimation,CSE)在计算精度与计算时间上面临很大挑战,分布式状态估计(Distributed State Estimation,DSE)的发展成为必然。
DSE的核心思想是首先将大规模电网划分为若干小规模子区域,各子区域可采用并行或串行的计算架构进行当地状态估计,然后根据不同需求在各子区域间或上下层间进行信息交互,直至满足设定的收敛条件,从而实现ADN的整体状态估计。
本文主要关注影响DSE计算性能因素的三个方面,包括ADN的分区、同步相量量测单元(Phasor Measurement Unit,PMU)量测配置以及分布式通信架构中存在的通信失败问题;针对上述关注的三个问题展开研究,主要工作如下:(1)依据子区域节点数目均衡性、量测冗余度均衡性以及分区后的子区域可观性、连通性等分区原则,基于拓扑分析及PMU安装情况,提出了 ADN分布式状态的分区方法。
首先根据DSE的特点提出适用于分布式并行计算的分区准则;利用分支线分层法实现ADN中各节点的分层与编号;树的深度优先搜索算法用于遍历所有节点,在遍历过程中,依据提出的分区准则、以配置PMU的节点作为重叠节点,实现ADN 分区;根据配电网的功率等效关系及PMU功率量测数据,在重叠节点处实现子区域解耦。
主动配电网中储能和需求侧响应的联合优化规划一、本文概述随着全球能源结构的转型和智能电网的发展,主动配电网(Active Distribution Network,ADN)在电力系统中扮演着越来越重要的角色。
主动配电网不仅能够实现对分布式能源的有效接入和控制,还能够提高电力系统的供电可靠性和经济性。
储能系统(Energy Storage System,ESS)和需求侧响应(Demand Response,DR)作为主动配电网的重要组成部分,对于提高电力系统的灵活性和效率具有重要意义。
因此,本文旨在研究主动配电网中储能和需求侧响应的联合优化规划问题,为电力系统的可持续发展提供理论支撑和实践指导。
具体而言,本文首先将对主动配电网、储能系统和需求侧响应的基本概念、原理和应用现状进行详细介绍,为后续研究奠定理论基础。
本文将分析储能系统和需求侧响应在主动配电网中的作用和影响,探讨二者联合优化的必要性和可行性。
在此基础上,本文将建立基于多目标优化理论的联合优化规划模型,综合考虑经济效益、环境效益和社会效益等多个方面,以实现储能系统和需求侧响应的最优配置和运行。
本文将通过算例分析验证所提联合优化规划方法的有效性和实用性,为实际工程应用提供参考和借鉴。
本文的研究不仅对于推动主动配电网的发展具有重要意义,同时也能够为电力系统的智能化、绿色化和可持续发展提供有力支持。
二、主动配电网现状分析随着可再生能源的大规模接入和电力电子设备在电力系统中的广泛应用,主动配电网(Active Distribution Network,ADN)的概念逐渐浮出水面。
主动配电网强调了对分布式电源(Distributed Generation,DG)的有效集成、对负荷侧的主动管理和对电力流、信息流的双向流动与互动。
这些特性使得主动配电网能够更好地适应电力系统的变革,提高配电网的供电可靠性和经济性。
然而,主动配电网也面临着诸多挑战。
一方面,可再生能源出力具有随机性和波动性,如何有效平抑这种不确定性对配电网的影响,是主动配电网需要解决的关键问题之一。
基于混合整数二阶锥规划的主动配电网有功无功协调多时段优化运行一、本文概述Overview of this article随着可再生能源的大规模接入和电力电子设备的广泛应用,主动配电网(Active Distribution Network, ADN)的运行和管理面临着前所未有的挑战。
有功功率和无功功率的协调优化是保障ADN安全、经济、高效运行的关键。
本文提出了一种基于混合整数二阶锥规划(Mixed-Integer Second-Order Cone Programming, MISOCP)的主动配电网有功无功协调多时段优化运行方法。
该方法旨在通过综合考虑ADN中的多种约束条件和运行目标,实现有功和无功功率的协同优化,提高配电网的运行效率和稳定性。
With the large-scale integration of renewable energy and the widespread application of power electronic devices, the operation and management of Active Distribution Network (ADN) are facing unprecedented challenges. The coordinated optimization of active and reactive power is the key to ensuring the safe, economical, and efficient operation of ADN. Thisarticle proposes a multi period optimization operation method for active and reactive power coordination in active distribution networks based on Mixed Integer Second Order Cone Programming (MISOCP). This method aims to achieve collaborative optimization of active and reactive power by comprehensively considering various constraints and operational objectives in ADN, and improve the operational efficiency and stability of the distribution network.本文首先介绍了ADN的特点和面临的挑战,然后详细阐述了有功无功协调优化的重要性。
主动配电网与主网协调调度摘要:目前,我国的经济在快速的发展,社会在不断的进步,主动配电网在调度方面的自主权很大,能将各种设备进行主动管理,使其能够有效且高速运行。
本文对主动配电网的调度优化措施进行研究,其中主要是分析其调度模型以及两者之间信息的交互,供有关人员参考。
关键词:主动配电网;协调调度;主网引言受到资源短缺和环境污染的制约,传统化石能源在电网中的比例逐渐下降,分布式能源渗透率不断提高。
在大规模可再生能源接入电网后,配电网不再是作为一个纯粹的受电端,将拥有更多的自主权,能够对分布式能源以及储能设备进行调度,并且可以对负荷进行需求侧管理。
配网中分布式电源、储能设备、需求侧响应等新元素的出现,给传统的配网运行调度模式带来了新的挑战,主动配电网(activedistributionnetwork,ADN)应运而生。
主动配电网是指能够自主控制分布式发电机(distributedgeneration,DG)、主动负荷和储能设备的配电网,能够通过灵活的调度方式消纳可再生能源,减小间歇性能源不确定性对电网可靠性造成的影响。
1主动配电网进行调度优化的策略1.1发电设备配电网发电机主要是能将一些比较分散的能源进行集中利用,使能源的利用率得到一定程度的提高,随着该发电功能的不断进步,整个电网运行将更加稳定、安全。
在发电机设备上主要包括微型的燃气类轮机,一般功率比较小,主要以化石燃料作为其运行动能,运行速度很快,可控性也比较高,所以在电网运行过程中主要作基本的辅助作用。
其次就是风力发电,这是一种新型能源,资源丰富、环保且安全性能极高,但是在具体的运行过程中还是存在一定的缺点,比如稳定性能比较差,主要是受到风速的影响,因此对电网运行稳定性极为不利,并且电网运行的安全性也得不到保障。
另外风能的能量还比较小,在面对一些电力需求比较大的情况,根本不能满足基本的传输任务。
此外,风力发电不能够及时进行调节,因为它运行过程不确定且运行不稳,所以也导致了其机组不能够进行调节。
1412021 年 5 月第40卷第3期电力工程技*Electric Power Engineering Technology D01:10.12158/j.2096-3203.2021.03.021考虑电动汽车接入的主动配电网优化调度诸晓骏,陈曦,李妍,王球,王琼,李泽森(国网江苏省电力有限公司经济技术研究院,江苏南京210008)摘要:主动配电网(ADN)中可再生能源与电动汽车的大量接入给当前配电网的规划、建设、调度和运行带来了诸多挑战。
文中研究和设计综合考虑源、网、荷侧不确定因素的ADN 优化调度方法,对实际配电网运行具有重要 指导意义。
首先建立ADN 综合评估体系,分别从主动控制性、主动管理性和主动经济性三方面衡量ADN 的优化调度水平。
而后,依据综合评估体系,提出考虑电动汽车智能调度系统的多阶段优化方法,该方法不仅可平抑间断性电源和电动汽车接入电网引起的波动,还可实现当前配电网结构和资源的优化调度。
因此,所提方法可被广泛 运用于电力系统日前调度,实现ADN 的高效运行和管理。
关键词:主动配电网(ADN);电动汽车有序充电;配电网综合评估体系;分布式电源(DG);源网荷调度 中图分类号:TM711文献标志码:A 文章编号:2096-3203 (2021) 03-0141-070引言当今世界的能源政策和环境状况受到普遍关 注,风能、太阳能等一系列可再生能源迅速发展UT 。
分布式能源的大量接入给电力系统的稳定 性和安全性带来了较大挑战,大规模无序接入的电动汽车负荷更是加剧了配电网的峰谷差,导致负荷 高峰时期电能质量降低['_7]。
主动配电网(activedistribution networks ,ADN )可通过智能网络控制手段对分布式电源(distributed generation , DG )和负荷 进行主动控制和管理,其调度和运行方式较传统配电网更加复杂囲,近年来也愈加受到重视。
被动配电网向主动配电网发展的必然趋势—范明天就像当年争论是否将“smart”翻译为智能电网,国内电力界的精英们现在还在为将active 翻译为“主动”还是“有源”苦恼。
主动配电网自C6.11于2008年提出并已经得到足够的关注,主动配电网是有精确定义的技术术语,而不像智能电网,仅仅是一个泛泛的口头术语。
对电力系统的各个设备(发电和用电)都有可能安装精确的测量信息的设备(IED),信息和通讯技术(ICT)的快速发展使配电网的控制和管理模式从此与传统不同。
这与社会生活极其相似。
现在社会生活有了微博,有了现场音像,个人和管理部门都有了许多可利用的现场信息,使我国这样的集中控制和管理国家的社会生活也从此不同。
传统的配电网是被动的配电网,其运行、控制和管理模式都是被动的。
由大型发电厂生产的电力,流经输电网(高压),通过配电网(MV和LV)送到用户,因此中低压(LV)配电网即为电力系统的“被动”负荷,因此配电网可以称之为被动配电网(PDN,passive distribution network)。
即使采用配电自动化,尤其是在中国,其核心控制思路仍然是被动的,即在无故障的情况下,一般不会进行自动控制的操作。
现有的配电网分析计算,无论损耗、电压和可靠性,都是基于最大负荷条件或平均负荷条件。
因此,传统配电系统本来就不是为接入大量分布式资源而设计的.以下根据C6.11的报告整理被动与主动配电网的区别:被动配电网。
大量分布式能源(DER)接入配电网后可能会带来诸多影响。
例如,影响短路水平和设备选型、影响无功功率和电压分布、影响保护、配电自动化和故障清除过程、影响特殊情况下的孤岛运行。
因此,为了应对大量分布式DER的接入,而且还维持原有的可靠性,需要向主动控制和主动管理发展。
主动配电网(ADN)。
基于智能计量技术的开发和信息和通讯技术(ICT)的发展,ADN 可以延缓投资、提高响应速度、网络可视性以及网络灵活性、较高的电能质量和供电可靠性、较高的自动化水平、更容易地接入DER、有可能降低网络损耗、更好地利用资产、改进的负荷功率因数、较高的配电网效率、较高的供电质量和敏感客户的可用性。
主动配电网与主网协调调度发布时间:2021-04-27T02:45:04.959Z 来源:《中国科技人才》2021年第6期作者:陈志毅兰兵权[导读] 我国电力生产规模和电网运行质量均较以往有了很大改善,但是,基于人口问题的趋于严重,资源短缺已经成为当前国家配电网发展过程中面临的主要社会问题。
国网喀什供电公司? 新疆喀什 844000摘要:主动配电网拥有更多的主动权,能够控制各项设备实现对电网的运行。
其中关于调度的主要内容就是将分布式能源的主要作用全部发挥出来,使主网和配电网之间进行有效的配合,不但提高最终的运行效率,还能够将其中所有的能源消纳完,以减少运行带给网络的损耗,使电网的可靠性增加。
分布式能源主要指的就是发电机以及一些储能设备。
其主要的特征就是将分布式能源接入进来,因为分布式能源的接入使得该配电网的调度方面变得更加灵活和具有可靠性,因此这两者之间也是一个相互合作的过程。
关键词:主动配电网;主网协调;调度我国电力生产规模和电网运行质量均较以往有了很大改善,但是,基于人口问题的趋于严重,资源短缺已经成为当前国家配电网发展过程中面临的主要社会问题。
在此背景下,使用可再生能源替换传统化石能源来开发风力发电等节能发电技术,成了配电网建设工作创新发展的主要途径。
1主动配电网的概念和价值主动配电网最早提出于2008年的国际大电网会议,其中,所谓主动配电网,主要指借助自主控制分布式发电机及储能设备就可再生能源进行分布式循环利用的一种配电网机制。
一方面,主动配电网强调使用可再生能源,多依托能够控制可再生能源的配电网系统就能源能效进行发挥,且基于分布式能源控制机制的接入,能够使整个配电网系统更加稳定,在此基础上,不仅因化石能源滥用所致的环境资源问题得到有效缓解,同时也能依靠更加有层次的能源管理提升配电网的经济效益,最终促进电网建设工作的健康发展;另一方面,在传统配电网调度模式中,ADN对于配电网的管理参与度普遍较低,而基于主动配电网的推广,不仅ADN可以主动参与主网发电计划,同时也可依托于交互式的信息传输实现用户侧的主动管理,在此前提下,ADN会逐渐得到发展并成为未来智能电网的主流发展模式,并能够为配电网调度工作提供充足的技术支持。
主动配电网分布式储能优化配置方法研究主动配电网(ADN)里面对于如何解决风力及光伏发电的分布式储能的优化配置管理,主要关系到系统里面的储能配置是否配比合理。
本文主要阐述了再分布式的储能方面不同的功率条件下如何对接入及容量优化配置,实现经济与安全双重统一。
首先,需要根据自然特色搭建DG模型,建立出场景,之后,从储能的方面考虑配电网、风力及光伏发电的分布式电源以及储能的三方达成,最后再对含有40节点的配电网进行计算,验证本文的合理性,同时分析出给到储能配置造成影响的因素,为今后的建设及规划提供思路。
标签:主动配电网;储能;优化绪论光照、风作为可再生的能源,已经逐渐在各个国家中提高战略地位,它相较于石油等不可再生能源具有可持续性使用,无污染等特点,而利用风能、太阳能来进行发电已经越来越普及,有效的减少环境污染。
然而由于风及光照都是依据自然天气来进行发电,具有随机性及不可确定性,对整个发电系统造成稳定性的障碍。
在这种情况下,主动配电网将这个问题很好地解决。
主动配电网的特色在于可以将资源进行控制及管理,同时还可以解决分布式储能的消耗及安全问题[1]。
储能的特色在于可以快速的条件发电的功率,同时还可以在消耗途中不间断的储能。
但是储能的造价比较高,可用的期限比较短。
因而,对于储能方面的运行则直接影响到主动配电网的整个管理运行,这也是当今比较看重的一点。
近些年来许多专家也关于这个方面进行研究,有研究将功率放到最小的时候出储能的容量情况;有研究到控制风力及太阳能从而看场电的容量;也有学者根据数学函数来找到储能的最佳控制策略;同时还有学者研究配电网采用不同给的方法得到的储能情况。
上述研究都是将储能与主动配电网结合在一起所做的研究,从而寻求最优的配置。
1 风、太阳能混合主动配电网1.1风、太阳能储能混合配置分析在含有风、太阳能的储能的主动配电网系统中,一般具有两种方式,集中以及分布。
集中就是在特点的地点进行集中安装,这样可以使得电力稳定输出;分布就是将每个主动配电网都配置相应的储能系统,但是由于这个是互相不影响属于并列关系,所以也叫分布式储能[2]。
主动配电网与主网协调调度 牛文超 摘要:(ADN)主动配电网具有较大的调度自主性,能够主动管理分布式发电机、储能设备和主动负荷,保证配电网的有效运行。本文研究了主动式配电网的调度优化措施,重点分析了主动式配电网的调度及其相互作用。 关键词:主动配电网;协调调度;主网 由于资源稀缺和环境污染,传统化石燃料在电网中的比重逐渐下降,分布式能源的普及程度不断提高。可再生能源大规模接入电网后,配电网将不再是简单的电力终端,而是在管理分布式能源和储能设备以及管理需求侧负荷方面享有更大的自主权。配电网中出现了分布式电源、储能装置、需求侧响应等新要素,对传统配电网的业务规划和主动配电网的建设提出了新的挑战。主动配电网是指能够自主控制分布式发电(DG)、主动负荷和储能设备,通过灵活的规划吸收间歇性可再生能源,降低影响电网可靠性的不确定性的配电网。 一、主动配电网国内外研究现状 随着技术的快速发展,配电网已经从传统的配电网发展到目前配电网的自动化,包括主动配电网的发展。ADN与传统配电网的主要区别在于,ADN具有较高的配电网份额和较高的控制水平,具有灵活的网络拓扑结构和协调优化的控制中心。除了设备智能、控制智能和操作自动化之外,还更加强调与核心网络和用户信息的交互。
目前,在欧美、日本等发达国家开展了大量的研究工作取得一些进展。CIGRE C6提出了广泛应用的有源配电网的基本定义和框架研究涉及ADN规划、运营和管理的各个方面,为有源配电网的研究奠定了基础一个良好的基础。欧盟还启动了ADINE示范项目、DISPOWER项目和DER实验室项目等。我国也进行了初步研究,开展了863项目“主动配电网的间歇式能源消纳及优化技术研究与应用”、“主动配电网和智能微电网关键技术研究及示范”重点技术研究论证等相关项目,但整体解决方案仍缺乏可复制性而实际操作案例中,相关关键技术的研究才刚刚开始。在制定主动配电网调度策略时,需要考虑多种因素。在配电网内,需要制定分布式发电机、主动负荷和储能装置的调度策略。在配电网外部,主动配电网需要确定主网的购电规模和参与市场的策略。近年来,对有源配电网调度策略进行了大量的研究。主动配电网调度模型以配电网的最优成本为目标函数,考虑了储能设备充放电的影响。针对高可再生能源渗透率的有源配电网,建立了短期调度模型,在保证配电网运行经济性和安全性的前提下,确定各分布式发电机组在各时段的出力。模型包括两个阶段:日前调度和实时调度。日前模型以最优经济效益为目标,实时调度以电能质量偏差为目标目标是最小差异。基于最优潮流(OPF)算法的ADN协调调度模型,以发电成本最小为目标,包括发电机的有功出力成本、配电网与主网的功率交换成本、可再生能源证书成本。动态最优潮流是一种多时间主动配电网管理方法。将随机规划理论应用于考虑风电、光伏发电不确定性影响的有源配电网调度模型。针对大规模分布式发电接入配电系统带来的技术挑战,建立了一个多层控制框架。该框架分为三层:第一层是局部控制,快速协调单DG、并联电容、负载调节器、保护装置等的处理。第二层是基于微电网和虚拟电厂的区域协调控制,用于协调区域DG之间的调度和运行。第三层是基于全局最优管理控制系统,通过获取全局信息数据,实现对全局系统的最优调度。提出一种先进的电源管理系统的安全解决方案,有效地管理有功功率分配网络,该方案基于系统无功功率优化,降低了系统成本和成本考虑能源消耗和成本的无功功率,有功功率削减成本和甩负荷和储备能源系统成本,成本等。摘要针对分布式发电机、储能设备和主动式配电网侧负荷可控的特点,提出了多周期有功无功协调优化调度模型。 二、主动配电网进行调度优化的策略 主动配电网具有较大的主动性,能够控制各种设备,实现网络的运行。调度优化的主要目的是充分发挥分布式能源的主要角色,以便有效的协调的主要网络和分销网络,不仅为了提高效率,并最终开采,也为了吸收所需的所有能量来减少损失,以及开发和提高网络的可靠性。分布式能源主要涉及发电机和一些储能设备。其主要特点是分布式能源的接入,使得分布式网络规划的各个方面更加灵活可靠,是两者之间的协作过程。 1.发电设备。配电网的发电机主要能够集中一些最分散的能源,从而在一定程度上提高能源利用率。至于设备,燃气发生器,它主要是微型、低功率通常作为其主要使用化石燃料的动能运行的操作,快速且相对可控,从而起到辅助电网运作中起着至关重要的作用。其次向风力发电,这是一种新型能源、环保和极高安全性能和资源丰富,但运行过程存在一定缺陷,如稳定差,主要是受网络的风速,从而稳定极为不利,而且保证电网的安全运行。此外,风能仍然相对较低,在一些电力需求相对较高的情况下,它根本无法满足基本的传输任务。此外,风能发电不能够及时进行调节,因为它运行过程不确定且运行不稳,法对其进行调整。三是光伏发电,这也是一种新型能源,具有环保和再生的特点。然而,它也有一些缺点。首先,由于太阳能相对分散,光伏发电设施和设备占地面积较大。其次,受天气影响,电力运行不稳定。最后,光伏发电易受地理位置的影响,光照强,功率弱。 2.其它。这种配电网的另一个重要特点是,它能够管理相关的负荷,并在每个时期平均分配电力,这不仅降低了成本,而且进一步减轻了运行压力。最后一个特点是充分利用可以储存能源的设备,因为一些能源基本上都是它的主要作用是间歇性地平均分配能量,这样每个时间段都有能量进行传输。如果它能储存能量,缺点就能减少。 三、两者之间协调调度策略 由于配电网和主网之间是相互依存的,在调度时不仅要考虑成本,还要考虑两者的协调程度。在旧的配电系统中,它主要是一个利益相关者,没有自己的主动性,其主要作用仅仅是传输和分配电力。此外,为了调度的目的,只依赖于输电网的发电机。但今天,随着因素的发展,他们的配电网向主动性发展,因为分布式能源与之相连,从而改变了他们系统的内部功率流。在调度方面,主要是系统生产者的调度和配电网发电机的调度。因为它的系统操作和配电网单独运行,所以这样一个独立的性便使得其配电网和主网需要进行独立的调度,但这两个是整个电力系统的一部分,所以两者之间的进度势必影响到另一个操作和调度,将两种调度协调,有效解决内部矛盾。在配电网调度中心,根据节点价格和负荷及发电量预测,制定电力采购计划、设备运行计划等,然后进行采购。由于分布式能源的不稳定性,必须首先对其进行控制。然后根据有关原则,在核心网络调度中心根据最终购买的电力数量进行检查,以保持实际购买的最终数量与申报的数量之间的基本平衡。因此,可以基本得出结论,节点价格将影响配电网的最终调度方案,配电网所购电量也将影响主网的调度方案。因此,在协调过程中应根据这些信息的相互作用进行整体优化,避免出现局部最优的情况。 结束语: 由于两者之间的互动基本上是在最终的日程安排必须结合具体情况,根据之间的交互信息内容的协调调度方案,使全球达到一个最优的模式,也不能出现局部最优,否则你会使电网操作产生不稳定的情况。 参考文献: [1]范小花.主动配电系统可行技术的研究[J].中国电机工程学报,2017,33(22):12-18. [2]刘健.主动配电网技术及其进展[J].电力系统自动化,2017,36(18):10-16. [3]程瑞.主动配电网关键技术分析与展望[J].电力建设,2017,36(1):26-32.
2019. 2(下) 现代国企研究181摘要:从当前的发展形势来看,社会生产活动和人们生活对电力能源的需求在不断增多,这为电网的运行带来很大的运行压力,如果不能对电压进行有效控制,便会对电网系统的供电能力带来较大的影响。
针对此类问题,我们有必要对无功电压控制方法展开研究。
在主动配电网的发展背景下,应用分布式电源接入方式对电网实行电压分布,从而改善电网的运行压力,保证电力系统的运行稳定性,为电力企业的长期稳定发展提供支持。
关键词:主动配电网;无功电压;控制方法张 丹主动配电网背景下无功电压控制方法由于社会经济快速发展,所引发的用电需求量过大,对电网的建设和发展带来了较大的影响。
电网系统超负荷运行已经成为常见现象,对电力系统的供电服务水平带来一定的威胁,在这种发展形势下,电力企业要想获得全面发展就必须有能力应对新的用电需求,加大对电网建设的投入力度,尤其是针对配电网的发展空间进行有效利用。
针对主动配电网的研究与应用已经成为当前电力企业发展的必然趋势。
一、DG对配电网无功电压特性的影响DG指的是分布式电源接入方式,在主动配电网的发展背景下,采取分布式电源接入方式,可以有效改善配电网的运行压力,进而实现电力系统的稳定运行与发展。
DG在应用的过程中所使用的能源可以分成可再生能源和不可再生能源,前者虽然具有一定的能源优势,可以保证能源的利用率,但是在稳定性和可控性方面却表现出一定的不足。
而后者在稳定性和可控性方面却表现出很好的优势。
受到能源限制的影响,实际应用中是以可再生能源为主,采用风电和光伏进行分布式电源接入时,会对原有的电网能量流通性产生影响,最终导致配电网的无功电压特性降低,这对于无功电压的控制工作来说,将带来极大影响。
分布式电源接入方式的选择对配电网无功电压特性的影响集中体现在以下几个方面:(一)电源接入规模的影响针对配电网无功电压特性的影响,与电源接入的规模大小相关,接入的电源规模越大,对配电网无功电压特性的影响也就越大,在特定的情况下,具有高渗透率的电源可能会影响配电网中的全部无功电压特性。
第38卷第1期2017年1月
白动化仪表PROCESS AUTOMATION INSTRUMENTATION
Vol. 38 No. 1
Jan. 2017
面向能源互联网的主动配电网技术叶小忱\王承民\孙伟卿2,田坤鹏2(1.上海交通大学电子信息与电气工程学院,上海200240;2.上海理工大学光电信息与计算机工程学院,上海200093)
摘要:主动配电网(ADN)是可以主动控制和管理分布式能源的配电系统,是电力系统乃至能源互联网中解决分布式清洁能源高占 比问题的有效途径。介绍了主动配电网的定义和基本特性,总结了面向能源互联网的主动配电网的现实意义。阐述了能源互联网环 境下主动配电网的关键技术,包括综合规划技术、需求侧响应、多源协同优化调控技术等,以及能源互联网环境下主动配电网技术支 撑,包括交直流主动配电网、储能技术、信息通信技术、电动汽车技术和电动汽车与电网互动(V2G)技术等。主动配电网是大规模分 布式能源(DER)并网的有效解决方案。随着相关技术的进步,主动配电网将过渡为能源互联网背景下智能配电网的核心,并且加速 向适应能源互联网的方向转变,具有广泛的应用领域和可观的应用价值。关键词:电力;可再生能源;能源互联网;分布式能源;配电网;储能技术;微电网;可靠性中图分类号:TM727;TH-39 文献标志码:A DOI: 10686/j. cnki. issn 1000 -0380.201701002
Technologies of Active Distribution Network Orienting to Energy Internet
YE Xiaochen1, WANG Chengmin1, SUN Weiqing2, TIAN Kunpeng2
(1. School of Electronic Information and Electrical Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240,China;2. School of Optical - Electrical and Computer Engineering, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093, China)
浅析主动配电网背景下无功电压控制方法摘要:文章综述了主动配电网背景下分布式电源接入、需求侧管理和拓扑结构等因素对配电网电压分布和电压稳定性的影响;从集中控制和分散控制两个方面总结了主动配电网的无功电压控制方法。
结合当前研究现状的分析,总结了各种因素影响下主动配电网的无功电压控制研究中存在的一些问题和不足,指出了主动配电网无功电压控制研究中亟待解决的几个问题。
关键词:分布式电源;主动配电网;无功功率1 ADN的无功电压特性研究1.1 DG对ADN的无功电压特性的影响尽可能地消纳DG、并对其进行主动控制是ADN的最显著特征,由于大量DG接入,因此DG将显著地影响配电网的特性。
按照一次能源的来源可以把DG分为两类:一类是基于可再生能源的DG(主要包括小水电、风电、光伏发电、生物发电等),另一类是基于化石燃料的DG。
其中后者的稳定性和可控性比较好,而前者(特别是风电和光伏)输出稳定性和可控性比较差。
DG接入不仅改变了传统配电网能量单向流通的特性,更因采用电力电子变换器的连接使得配电网的无功电压特性无论是稳态还是暂态都发生了显著变化,对配电网无功电压控制带来了很大的挑战。
从稳态层面来说,小规模DG的接入会局部影响配电网的无功电压特性,而ADN的高渗透率DG接入却会影响配电网全局的无功电压特性。
DG对配电网电压分布的影响程度与其出力、接入位置、接入模式、功率因数相关联。
在稳态运行中,DG出力越大对配电网电压的支撑越明显,接入点越接近末端节点对线路电压分布的影响越大,滞后功率因数对电压的提升更明显。
在相同渗透率下,DG分散接入比集中接入对电压的支撑作用更强。
配电系统电压的稳定性不仅取决于系统本身的构架,DG的接入位置、出力,甚至是风电机组的电气参数和机械构造都会对配电网静态电压稳定性产生影响。
从暂态的层面而言,当DG启停或者出力变化时,常常会造成系统电压波动。
配电网中由于电阻、电抗大小相接近,传输的有功功率和无功功率变化都会对电压损耗产生很大的影响,而DG接入后潮流快速波动,引起线路上的无功损耗和电压损耗出现相应变化;而且,不同类型DG的无功特性各有差别,有些是发出有功功率的同时消耗无功功率,有的则是产生无功功率,有的无功功率在一定范围中可控,有的按恒功率因数变化,等等。