(国网蒙东呼伦贝尔供电公司经济技术研究所 内蒙古省呼伦贝尔 021000)
摘要:近年来,随着分布式电源不断接入并网,给传统的被动配电网带来越来越多的影响和挑战。为了适应新时代的发展,满足分布式电源的大量接入需求,主动配电网的理念也就应运而生。而微电网技术广泛应用于主动配电网中,它既可以降低分布式电源接入后代来的诸多影响,又能够有效弥补分布式电源间歇性、随机性、波动性的特点。本文主要研究微电网技术在主动配电网中的应用,分析其优势与不足,并探究配电网未来的发展模式。
关键词:微电网;主动配电网;被动配电网
一、微电网相关概念
1.1概念分析
传统意义上的配电网都是被动配电网,即使是实现了配电自动化以后,其核心思想和控制理念仍然是被动的,即在没有故障的前提下,一般不会进行自动控制操作。近年来,随着分布式电源的大量接入,被动配电网的局限性也日益突出。
主动配电网的概念最早于2008年的国际大电网会议上首次提出,是指采用主动控制和主动管理分布式电源、储能设备和用户双向负荷的模式,具有灵活拓扑结构的公用配电网。
目前国际上关于微电网的定义不明确,各国之间实际情况存在一定的差异。国内关于微电网的定义是指能够对本地区中型以及小型的传统发电模式以及新型的分布式电源统一进行合理分配,从而为本地区及周边地区提供相应的电网以及热能服务。微电网与传统电网之间最大的区别是能够独立运行。
1.2特点分析
储能技术与分布式发电融合形成微电网技术,其特点主要表现在三个方面:微电网通过单点接入大电网,在电网端可以控制发电负荷与单元,充分利用微电网中分布式电源互补特性,提高能源吸收效率,降低大电网中分布式电源的影响;处于并网运行模式下,微电网可以给负荷提供电能,主电网也可以提供电能,当电网故障或电能质量不符合要求时,微电网可以在主电网运行时主动断开,作为单独电网运行;微电网运行时惯性极小,因此可以忽略掉,分布式电源随着能量需求的变化无法满足现阶段电能需求,微电网可以通过储存电能平衡能量。
二、微电网技术应用于主动配电网中的优势
2.1降低分布式电源大量接入对主动配电网的冲击
微电网技术为分布式电源等并网运行提供了良好的环境,能有效弥补分布式电源间歇性、随机性、波动性的特点,微电网的电压协调控制方法能够降低分布式电源等对配电网的电压稳定性和电压质量的影响,实现了分布式电源、储能装置和无功补偿装置之间的协调控制,保证了配电网的平稳、可靠运行。
2.2改善主动配电网潮流分布,降低网损
微电网可以促使分布式电源产生的电能就地消纳,避免了长距离输电,从而降低了网损。通过微电网优化运行技术,以降低网损为目标,可得到微电网的优化运行策略,进而协调控制分布式电源和储能装置等,达到潮流优化调控的目的,实现分布式能源的柔性就地消纳,避免功率在网络中的不合理流动,有效降低网损,保证了主动配电网的经济运行。
2.3提升分布式电源的利用效率
微电网技术可根据各种分布式电源的特点对其整合,从而科学有效的提高扩展性和兼容性。微电网的引入可以有效的调节主动配电网的功率大小和流动方向,使其成为主动配电网中功率双向流动的可控区或节点,实现分布式能源的柔性就地消纳。通过微电网能量管理系统,多余电能可通过主动配电网输送给大电网,或输送至其他负荷、储能装置及其他微电网系统,在保障用户正常用电的前提下,提高了微电网系统内电力资源的利用效率,所以,微电网使主动配电网对能源的利用效率大幅提高。
2.4主动配电网的可靠性得到提升
不可控分布式电源并网会对整体配电网络的可靠性造成影响,从而影响到了用户的用电质量。而微电网与主动配电网的并网结合可以有效的保证供电需求,当出现问题时,微电网可以切换独立运行,从而保证了分布式电源的连续供电。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆并且微电网可以有效的防止由于电网检修原因、电网故障原因引起的大面积断电问题,从而提升了供电可靠性。
2.5降低运营管理难度和控制难度
由于分布式电源的种类繁多、可控性相对较弱和分散较广的特点,需要对相关分布式电源进行协调,保障微电网的正常运行。广大人民群众作为用电的主体,供电企业必须要保证电能可以正常传输到每家每户,但是由于其具有数量大、分布广的特点,主动配电网必须加强运营管理,对相关配电网能量信息进行总结和归纳。而微电网的引入,可以有效科学的对相关用户的信息和分布式电源进行整合,具有智能化处理功能,从而有效的降低了用户信息和分布式电源整合的控制难度,并且向主动配电网反馈实时的相关传输和用户信息状态,从而保障了电网的供电稳定性和经济适用型。微电网的智能化还体现在可以根据天气情况、用电需求以及电价的相关参数,对电能分配、电能储存进行相关调节,同时能够对用电相关信息进行处理、反馈、监控和储存,在很大程度上降低了主动配电网络管理中心的管理难度。
2.6提高用户满意度
微电网是以用户为中心的电网。微电网管理系统可以实时对用户用电情况进行监控、反馈和处理,并制定出较为经济的用电、售电和电能储存模式,保证了相关用户的利益,提高了用户对电网供电的满意度。
三、微电网应用的困难与不足
3.1微电网技术涉及领域较广,技术门槛较高。
微电网运行技术需综合并网技术、多元储能技术、微网协调控制、黑启动控制、保护配置等技术领域,技术门槛较高,建设、运行、维护均需要具备相应的技术基础。
3.2微电网建设需多方参与,尚未形成成熟的管控模式。
微电网建设需综合电源建设、储能系统建设、网架建设等各个方面,需考虑资金来源、建设主体、维护成本等诸多非技术因素,目前尚未形成较为成熟的管控模式。
3.3微电网行业发展不完备,厂家后期服务跟不上。
目前,微电网技术起步时间较短,尚未形成统一的国际标准,相关行业发展尚未完备,不同厂家的设备性能仍存在差异。且厂家后期服务覆盖范围较窄,服务质量尚未跟上。
四、建设涵盖微电网技术的主动配电网的意义
主动配电网区别于实现配电自动化的传统配电网的地方在于可以实现自主控制和自主管理。而通过建设微电网,可以在减少装机容量、延缓投资的同时,保证了供电可靠性。以偏远地区农村电气化为例,相比于建设长距离的联网线路不仅延长了供电半径,同时还提高了线损,建设微电网可能更经济、更可靠。
结束语
通过文章对微电网技术在主动配电网中应用分析,不难看出,将微电网技术用于主动配电网中并网运行,既可降低分布式电源大量接入对电网的冲击,又能提高分布式电源的实际运行效率,提升了电压质量,降低了配电网的线损,保障了供电可靠性。但目前我国微电网工程还处于示范阶段,市场化的步子正在缓缓迈开,很多的技术问题仍有待进一步研究,管理模式仍有待进一步完善。展望未来,如果把能源互联网看做一个生命体,智能化大电网是血管,微电网则是不可或缺的神经末梢。它能促进电网大量消纳分布式电源产生的电能,有效促进清洁能源的高效利用,为我国打赢“蓝天保卫战”做出突出的贡献。
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论文作者:许占坤
论文发表刊物:《电力设备》2018年第25期
论文发表时间:2019/1/16
标签:电网论文; 分布式论文; 主动论文; 电源论文; 配电网论文; 技术论文; 电能论文; 《电力设备》2018年第25期论文;