论分布式光伏发电与主动配电网的协调发展论文_熊永东

论分布式光伏发电与主动配电网的协调发展论文_熊永东

(国网江苏省电力有限公司扬中市供电分公司 江苏扬中 212200)

摘要:如今,在面对全球能源短缺和环境可持续发展的重压下,需要对传统电力系统进行巨大的改革。而分布式光伏发电技术以其独有的供电方便、安装灵活、环保等特点开始在世界范围内引起了广泛的关注。在传统电力基础上,推动分布式光伏发电技术的发展,并以微电网的形式与配电网并网运行,可以有效提高电网的运行效率,因此需要促进分布式光伏发电与主动配电网协调发展。

关键词:分布式光伏发电;主动配电网;协调发展

1分布式光伏发电概述

分布式光伏发电依据因地制宜与分散布局以及就近应用等原则,应用地域内太阳能资源取代或是减少石化能源的消耗。分布式光伏发电具体所指向的是应用光伏组间,将太阳能转变为电能的分布式发电系统。分布式光伏发电是近几年出现的全新的具有较大发展空间的发电与能源综合应用方式,其核心价值在于调整电力在升压与长途运输中的损耗问题。当前分布式光伏发电主要被应用在城市建筑物屋顶光伏发电项目中,此项目需要介入公共电网,与公共电网共同作用为周边用户提供电力资源。分布式光伏发电具有着四大特点:其一,分布式光伏发电的输出功率较小,常规情况之下,分布式光伏发电项目的容量可控制在数千瓦之内,光伏电站的大小对发电功率以及经济性影响较小。其二,环保作用较强,分布式光伏发电项目在整个发电期间,并不会发出噪声,且不会对空气与水资源造成污染。其三,分布式光伏发电能够在较大程度上调整部分地区的用电紧张情况。其四,分布式光伏发电能够实现发电同时也能够实现储能作用。

2主动配电网核心技术

2.1柔性组网技术与保护技术

柔性组网技术是指依据配电网的连接方式与设备形式,应用多种电力电子装置,以柔性变压、双向潮流控制等柔性控制技术组成电网。此项技术能够对电网进行具有较强灵活性的调节,促使不同网络结构能够发挥其各自的优势,提升供电安全与稳定性。保护技术是指依靠模式识别、多信源以及大数据等技术,以直流保护以及网络保护等技术,对各种故障进行可靠的判断,同时识别发生故障的区间,实现安全隔离。

2.2储能技术与能量管理技术

储能技术是指结合不同的储能形式,利用其在规模与功率、密度、速率、成本、可用性等方面的优势与劣势,建立的规模化储能系统。该系统协调应用各种储能介质,对各种储能方式进行优化配比设计以及协调控制,发挥其各自的优势,实现混合储能系统的最大化价值。能量管理技术是指依靠先进传感器网络以及智能终端技术,对电网运行状态、电源、负荷特性进行识别,并在单元层面评估电源出力、充放电需求、负荷需求,促使其能够达到配电网系统可查看可操控标准。另外,能量管理技术能够建立在多源大数据平台上,依靠协同优化技术来优化主动配电网的区域自治以及布局。

2.3新能源接入电压控制技术与可再生资源渗透谐波技术

新能源接入配电网在一定程度上增加了电压调节的难度,经由地域内以及全局电压协调控制,对本地电压控制环节与控制能力实现动态追踪以及实时评估,向系统预报地区内无功需求以及无功可调节量,由系统实现全局优化。另外,结合系统给出的电压控制值采用低于各无功电压控制环节的联合控制,确保接入点新能源接入的电压安全。就可再生能源高渗透区域谐波治理技术而言,为能够配合大量间歇波动性可再生资源与电力电子装置等接入,应高出工作位调整各单元之间可能会引发的谐波超出标准问题。应用可再生能源并网变流器等装置吸收谐波,能够在一定程度上确保配电网的完善性以及稳定性。

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3分布式光伏发电与主动配电网的协调发展

3.1加强规划

分布式光伏发电与配电网的发展都离不开相关政策的支持,对分布式光伏发电的开发与应用,应结合当地的经济水平与发展方向进行具体的分析,确保能够满足当地发展所需,实现技术的调整与创新,促使二者稳定、持续、协调发展。现阶段,分布式光伏发电与相应的配电网所采取的结合手段主要分为以下三种:①经济水平比较薄弱的地区,由于其电网资源配置水平不高,需要注重资源的投入,有效提高配电网实际的供电能力。此模式既能够保证在供电环节中体现相应的价值与功能,又能够为分布式光伏电站的高质、高效接入电网提供有力的支持。②分布式光伏电站的规划地区应尽量为城镇。在此过程中,需要注重对能量利用效率、电能质量控制等进行优化,并以此作为研究方向进行相关的技术研究工作。③对于工业园区等生产类的场所,并网方式上应当以大规模、流畅性为主,并且借助有效的技术手段,加强继电保护、功率预测等相应环节的研究与应用。

3.2完善技术规范

在分布式光伏发电技术的发展与应用中,技术规范发挥着不可忽视的作用。就电源侧来看,分布式光伏发电的技术规范主要是避免对配电网造成的不良影响。分析的重心应集中在如何增强分布式发电装置的性能,以满足并网的技术需求。技术规范应侧重于低电压穿越能力、并网电能质量、故障的耐受性等。

随着分布式光伏电站大规模接入配电网,仅仅利用电源侧的技术规范来限制分布式光伏发电系统已经不能满足其发展需求。发展相应的配电网技术,改善、优化传统形式上的配电网,能够大幅度降低分布式光伏发电对配电网带来的不利影响。此外,需完善技术规定,提高分布式光伏电站并网安全水平。针对不同种类分布式光伏发电的技术,制定相应的配电网继电保护配置,修编相关可操作性强的技术规范,为分布式光伏发电和电网安全运行提供技术支撑。此外,需及时制定分布式光伏电站并网运行管理相关规定,对分布式光伏电站并网调度及运行管理、继电保护及安全自动装置管理、调度自动化管理、检修管理等环节进行统一规范,加快分布式光伏电站并网进程,推动新能源产业发展。

3.3实验示范

基于实验示范项目对分布式光伏发电以及主动配电网的关键技术实施演示,一方面能够促进关键技术的发展,另一个方面能够为相关技术的广泛应用提供基础保障。在电网架构相对薄弱以及电力功能水平不足的地区,其关注点应该是实验功率以及电压的动态控制,在外部电网发生巨大的变动或是突发故障时,促使局部配电网的供电安全性能够得到优化。在城镇范围内,主要实验主动配电网基于储能与负荷管理,关注到分布式发电装置灵活接入以及分散运行管理的具体情况,基于整体设计标准设计电压与谐波控制策略,经由调节负荷与储能装置的功率,控制配电网内部与公共连接点的功率范围。

结语

迄今为止,在我国主动配电网的技术下,以先进的技术为支撑,分布式光伏发电可以有望实现宽限接入。并通过储能装置,负荷的联合调控,发挥更大的作用,具有广阔的发展前景。目前这项新技术已经成为国内外学术和工程应用技术研究的重点领域,其在为分布式光伏发电创造广阔的发展空间的同时,也为传统配电网带来一个全新的技术变革,为了让这个产业有更好的发展,政府应当在政策规划以及产业扶持上给予大力支持,合理的设计发展路径,希望这篇文章能够为我国的光伏发电与主动配电网技术的发展贡献一份力量。

参考文献:

[1]贾国征,时硕凡.分布式光伏发电与主动配电网的协调发展探究[J].电子世界.2016(09)

[2]玄京岩,张艳,金成日,等.分布式光伏电源接入容量对主动配电网的影响研究[J].电器与能效管理技术,2018(1):25-28.

论文作者:熊永东

论文发表刊物:《云南电业》2019年3期

论文发表时间:2019/9/26

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