摘要:近年来,伴随着我国经济的飞速发展,能源短缺问题越来越突出。新形势下,传统的配电电网机构已经无法适应社会的快速发展。而在主动配电网中应用微电网技术构成智能化控制配电网络,在保护环境和减少供电消耗的基础上,发挥了调节和管理能源的作用。因此,将简单探讨微电网技术在主动配电网中的应用。
关键词:微电网技术;主动配电网;应用
引言
近年来,在能源枯竭和环境保护的双重压力下,微电网以其因地制宜利用新能源发电,具有成本低、污染小、运行模式灵活等特点以及抵御自然灾害和保障电力安全的优势而成为世界电气领域关注的热点之一。随着我国雾霾问题加剧,智能电网列入中美应对气候变化5个合作领域实施计划,借势智能电网国家政策,微电网与主动配电网及其示范工程建设受到高度重视。到2015年,我国将建成30个以智能电网、物联网和储能技术为支撑的新能源微电网示范工程。依托国家“863计划”重大项目“主动配电网关键技术研究及示范”和“主动配电网的间歇式能源消纳与优化技术研究与应用”,我国北京、广东、福建、贵州等地启动了主动配电网示范工程建设。微电网是由分布式电源、储能系统、能量转换装置、监控和保护装置、负荷等汇集而成的小型发、配、用电系统。微电网技术为新能源及可再生能源分布式并网发电及其规模化消纳利用提供了灵活有序的可行技术途径。微电网有效整合各种分布式间歇性新能源发电后,可作为智能子系统接入主动配电网,增强主动配电网的互动性、可控性和可靠性,进而提升电力系统的综合能效。
1微电网的特点
1.1具有融合分布式发电的特点
微电网可以对发电负荷以单元进行科学有效的控制,可以对微电网中分布式电源进行很好的融合并将其高效的利用,从而有利于能源的充分吸收,从而减少了整个电网中分布式发电能源影响的特点。
1.2具有储存电能的特点
随着微电网在主动配电网中的应用,能量需求的不断变化,其微电网的惯性可以忽略不计。传统的分布式电网还无法满足我国发展对电力能源的不断需求,而微电网具有储存电能的特点,在保证能量平衡的同时有效的解决了这个问题。
1.3具有独立运行的特点
在并网运行模式下,负荷可以在微电网上获取电能的同时,也可以在主电网上获取电电能,当电网电能质量达不到合格标准或者是出现任何故障的时候,微电网可以在不影响主电网正常运行的情况下,自行断开,具有很强的独立运行的特点。
2微电网在主动配电网中应用的分析
2.1提高分布式能源的有效利用率
微电网技术根据各种分布式电源的特点,处理扩展和兼容问题。将微电网技术应用于配电网,能够调节配电网功率双向流动情况,主要是调解大小及方向。分布式电源在微电网运用中也可以调解其功率,如生活中经常看到的热电联产微型汽轮机,微电网电力管理系统可以在保障正常供电基础上,借助配电网将其余能力输送到其他电网系统中,显著提高能源利用率。
2.2有助于提高配电网电压质量
主动配电网中有较多主动负荷集群、分布式电源以及储能设备等。配电网电压呈现出波动情况,在变化上有一定规律性。分布式电源具有随机波动特点,且具有分散性,在其影响下可能导致变压稳定性降低。另外,电压质量又受接入、退出过程的影响,对配电网设备使用时间有决定性作用。因此,需针对主动配电网电压不稳定情况制定针对性解决对策。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆将微电网技术应用于主动配电网中,确保了分布式电源等并网的有效运行。电压协调控制作用能够控制分布电源,且能够对储能设备参数实施控制作用,一定程度上提高主动配电网接口电压参数,显著提升配电网电压质量。
2.3有助于提高配电网可靠性
一般分布式电源并网会对其可靠性产生一定影响,进而影响用户用电使用体验,同时可能会造成功率双向流动提升,引起潮流分布稳定性降低,产生常规继电保护装置被误动的情况。在主动配电网中采用微电网技术,在电网常规运行情况下,微电网技术可以提升配电网可靠性,确保用户用电质量倘若在运行中出现问题,可将状态更改为孤岛运行,以此保障分布式电源的供电稳定、持续。同时,要对配电网进行重构,实现负荷转移,可以采用对电力电子固态开关进行调控的方式达到目的,确保为电网信息实现共享。另外,在主动配电网中采用微电网技术,还可以显著减少因电路发生故障而导致断电情况的出现,显著提升配电网可靠性。
2.4设计规划
将微电网接入主动配电网时,首先需要解决微电网接入位置的选择、分布式电源种类选择、接入点功率交互约束等问题。因此,在设计规划时应该实现微电网和主动配电网二者的双层综合规划设计。设计规划时,应该划分长期规划和中期规划两种。在微电网中,分布式电源的规划包括技术方案设计和接入效益分析两个方面。在长期设计规划时,需要分析电网运行时需求的负荷、经济性、灵活性以及网络拓扑扩展等因素;在短期设计规划时,应重点分析电网运行成本、可靠性、环境问题、网络损耗等。技术方案中,需要对分布式电源的介入位置、储能配套、类型等问题进行分析;分析效益过程中,重点分析经济效益、社会效益以及环境效益。因为将微电网技术接入主动配电网后,构成的网络具有很强的互动性,如此便需要解决多模式、多层次、多约束方面的问题。在规划设计中只有解决上述问题,才能保证微电网接入的合理性。
2.5降低主动配电网运行管理难度
大部分分布式电源可控性能偏弱且分布分散,为保证微电网协调运行需要对相关能源进行协调供电。对于用户正常供电、实时电价信息发布与可选择经济用电等问题,造成配电网运营管理难度相对较大,造成配电网能量信息难以控制。应用微电网技术可以有效整合分布式电源与相关用户,将微电网技术作为智能单元接入主体电网,降低主动配电网对分布式电源与用户的控制难度。微电网技术也可以通过主动配电网传递相关实时参数与运行状态信息,保证电网运行的安全稳定与经济。微电网依据配电网的需求与运行目的,有效调控微电网与主动配电网的能量传输。与此同时,微电网还可以充分考虑符合需求、天气情况等相关参数,调节分电源、储能装置与负荷,确保微电网调度控制的有效性。微电网系统通过微电网进行监控,及时将监控信息传递给相应控制中心,降低电网系统运营管理难度。
结语
综上所述,微电网技术是我国现阶段电力事业的研究重点,该技术具有高可靠性、高灵活与环保等优势,因此在我国电网中得到广泛应用。目前我国开始全面规划设计微电网技术,对该技术进行大范围推广,我国主动配电网中应用微电网技术取得一定的成绩。笔者相信在不久的将来,微电网技术会实现新的突破并得到更为广泛的应用。
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论文作者:柯强
论文发表刊物:《基层建设》2018年第33期
论文发表时间:2019/1/3
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