主动配电网关键技术分析及发展研究论文_吴家涌

主动配电网关键技术分析及发展研究论文_吴家涌

(广东皇鼎建设工程有限公司 广东省中山市 528445)

摘要:文章对主动配电网的概念和特征进行介绍分析,研究主动配电网中的几个关键技术,并对未来主动配电网的低碳化发展方向进行了展望,以供参考。

关键词:主动配电网;关键技术;发展

1引言

在目前我国社会用电负荷不断增加和电厂电能生产压力不断增加的形势下,对于电网运行的可持续性也提出了较高的要求,并成为目前分布式电源的规模化接入和应用的最本质表现和要求。这主要是由于在大量的分布式电源被接入电网中的过程中,会对配电网中的电能质量和供电可靠性造成一定程度的影响,并且随着目前电网结构越来越复杂以及规模越来越大,其相应的继电保护策略也更加复杂,造成配电网运行中出现短路问题数量的减少,以及电压水平不断得到改善和提升的同时,也造成一定的负面影响。而主动配电网则是一种对各种分布式能源进行组合控制,并且能够延缓配网的升级投资、提高资产利用效率以及可再生资源容纳能力的配电网络,可以全面提升供电的可靠性和用户的用电质量。

2主动配电网的概念及特征分析

正如前文所述,主动配电网就是一种能对分布式能源进行综合控制的配电网,就是利用目前比较灵活的网络技术来对潮流进行有效管理,并且能够实现分布式能源对系统起到支撑作用的重要电网。在将各种分布式能源接入配电网时,主动配电网主要是对目前比较先进的电力电子技术以及信息技术等进行充分利用,实现自主协调控制储能装置和间歇式新能源等分布式能源单元,还能够积极的消纳可再生能源,从而可以确保配电网运行的安全性和经济性。

主动配电网在运行中主要存在以下特点:一是具有间歇式能源消纳的特点。由于被动式配电网不具备对过剩的发电电力进行消纳和调节的能力,只能通过降低出力的方式来进行解决,但是主动给配电网则可以通过多层次电网的分层消纳能力和柔性负荷将过剩的间歇式能源进行消纳,确保配电网运行约束条件满足条件。二是具有分布式电源的调度功能。针对被动式配电网智能对本地负载进行平衡而无法实现将功率向配电网进行上送的问题,主动配电网则主要对源网的协调控制系统进行利用,从而实现将分布式电源在最优潮流的运行调度中心进行充分的参与,而且参与的方式是采用可控可调度机组的形式。三是具有分布式电源调度的功能。针对被动式配电网在发生故障时就会退出分布式电源的问题,主动配电网则会在发生故障时继续将电能提供给非故障区域,而且此功能的实现是在主动配电网的管理系统的控制以及协调作用下实现的。四是具有分布式电源监控的功能。正是由于被动式配电网独立设置了分布式电源监控系统,所以想要进行配电网自动化之间的协调控制具有较大的难度,而主动配电网则采用的是配电网自动化系统和分布式监控之间的源网协调一体化设计的方式,所以可以起到对二者进行有效的协调作用。

3主动配电网的关键技术分析

3.1全局优化能量管理技术

主动配电网中的主动管理是其最重要的功能,通过对各种分布式能源和其他可控资源的引入以及灵活的管理和协调,提高配电网的高度兼容可再生资源的能力,并且能够对这些可再生资源进行高效利用,并且能够集成3倍的分布式能源比例。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而在此主动管理模式中最主要的部分就是全局优化能量管理系统,其主要有快速网络重构、分布式能源协调控制、电压协调控制以及潮流管理等重要功能。

3.2分层分布协调控制技术

主动配电网的另一个显著特点就是对于配电网运行人员来说,单元和分布式电源单元都是可控的,这主要是由于目前的分布式电源的并网技术需要具备更复杂的协调控制能力才能将多种不同的分布式电源进行集成,而主动配电网中的多层控制框架就是可以实现上述要求,这主要是由于此种框架是建立在多智能体技术的基础上的,而且此种框架主要有就地控制智能体、区域协调控制智能体以及最高等级的配电管理系统等三层体系。

3.3综合规划技术

主要是由于在进行主动配电网的规划时需要充分考虑在传统的配电网规划中进行联络开关、网络重构、重新布线等安装、购买和安装能源供应商的分布式电源、以及对需求侧的管理等,导致其存在较大的不确定性,所以就可以进行主动配电网动态规划模型进行建立,集成主动配电网规划的各个因素,然后通过多场景分析方法对上述问题引起的不确定性以及能源需求等进行计算,这样就可以实现对合理的规划方案进行制定时的指导。不仅如此,主动配电网的规划中还需要对储能设备的选址定容、分布式能源的优化配置以及原有配电网规划内容等选项进行综合考虑,以实现对绿色能源的高效利用、以及对供电可靠性的提高和能源损耗的降低。此外还要对自动化规划以及通信规划等问题进行充分考虑,并积极引进多种二次智能设备来实现。

4主动配电网的低碳化发展

主动配电网的低碳化发展就是指的目前在各种新型的分布式能源接入配电网之后,使得配电网的结构更加灵活和智能,从而减少其运行中的碳排放,使得配电网的整体运行呈现出低碳化的发展趋势。首先是在对目前低碳发展模式下的主动配电网低碳化特征进行全面和合理的分析基础上,对科学和完整的低碳排放评估框架进行研究,并通过完备的数学模型来对低碳能力进行模拟和对低碳效益进行映射,从而逐渐形成完整的低碳效益指标体系。其次是通过对主动配电网低碳仿真模型的建设和算法的优化来进行含有分布式电源主动配电网的低碳电力调度的实现。再次是对主动配电网的仿真平台进行建立和研究,然后对其低碳效益和低碳能力进行展示,然后实现对不同规划方案下的低碳效益进行评估,帮助决策者来进行主动配电网发展路线和技术实施步骤的制定。最后是进行主动配电网低碳效益可视化展现技术的建立和研究,并且能够实现对分布式电源、电动汽车导致的碳减排量进行明确的定义和计算。

5结语

目前在电网中进行主动配电网的推广和应用对提高资源的利用效率和对多种不同形式的绿色能源的兼容性具有重要作用,也是目前我国智能配电网发展建设中的未来发展方向。不仅需要在主动配电网的发展和应用中重点对其中的全局优化能量管理技术、分层分布协调控制技术、综合规划技术等关键技术进行分析和利用,而且需要加强对主动配电网的相关技术创新工作,拓宽电力市场的交易机制,进一步放开监管,确保在能源供应商、供电用户、系统运行人员以及电网管理者之间形成一个平衡点,最终能够建立起一个以主动配电网为基础的,绿色、公平、开放的配电网。

参考文献:

[1] 张振亮. 主动配电网规划关键问题与研究展望[J]. 工业, 2016(12):00187-00187.

[2] 许达, 郑伟锋. 主动配电网规划关键问题与研究展望[J]. 科技创新与应用, 2016(26):193-193.

论文作者:吴家涌

论文发表刊物:《电力设备》2018年第18期

论文发表时间:2018/10/19

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