基于智能电网清洁能源的并网研究论文_税典华

基于智能电网清洁能源的并网研究论文_税典华

(湖北省巴东县供电公司 湖北省巴东县 444300)

摘要:近年来,智能电网中清洁能源的并网问题得到了业内的广泛关注,研究其相关课题有着重要意义。本文首先介绍了清洁能源的特点,分析了智能电网的清洁能源并网技术要点,并结合相关实践经验,分别从多个角度与方面提出了改善清洁能源并网技术的对策,阐述了个人对此的几点看法与认识,望有助于相关工作的实践。

关键词:智能电网;清洁能源;并网;研究

1前言

作为智能电网实践中的一项重要工作,实现清洁能源的合理并网极为关键。该项课题的研究,将会更好地提升对清洁能源并网问题的分析与掌控力度,从而通过合理化的措施与途径,进一步优化智能电网实践工作的最终整体效果。

2清洁能源的特点

2.1规模小分布广

以风电场和光伏产业为主要发展方向的新兴清洁能源企业,发电容量普遍较小,最大的风力发电场目前也只能做到600MW左右,仅相当于一个中型火力发电厂的规模。而且,光伏发电场和风力发电厂普遍具有分布面积大,单机装机功率小,厂内总线复杂,故障率较高的现实困难,导致其并网工作难度远超过火力发电厂。

2.2运营成本高

以光伏产业为例,其发综合发电成本每千瓦时远超过1元人民币,而平时工业用电的供应价格也不过1元人民币,这种发电成本下,如果没有政策的反向补贴,光伏电厂难以维持生计。且光伏发电场受到光照度的营销较高,目前在东部地区较重的雾霭影响下,光伏发电场的生存受到较严峻的挑战。生物质电厂也受到燃料成本较高,燃料难以收集等实际困难的影响。风电场也受到了当地风能分布状态的影响。所以,各种新兴的清洁能源的发电成本,受其开机率和固定维护成本和设备折旧的影响,成本往往高于国家电网的收购价格,普遍依靠国家相关补贴生存。

2.3发展潜力大

2.3.1企业投资。目前,特别是水电和风电产业,企业投资的热情日益高涨。诸多企业在当前的短暂困难的表面现象下,看到了产业发展的契机。抢占水能和风能资源,成为了不少资源投资企业最为看重的问题。国家电网除了电网建设,目前最宏伟的战略调整就是从煤炭能源为主的火力发电向风力和水力发电的产业进行转型。目前,国家电网旗下的发电企业中,风力和水力发电的装机容量,已经远超过了火力发电的装机容量。

2.3.2家庭投资。在智能计量技术的支持下,家庭投资储能电站和光伏电站的兴趣大幅度提高。因为在智能计量技术的支持下,夜间的电价远低于日间的电价。所以,不少家庭投资电池储能系统,在夜间储备电能而在日间向电网反馈,这种模式下,不少家庭不但实现了免费用电,还能有所收益。

3智能电网的清洁能源并网技术要点

3.1基于电力电子技术的控制方法

光伏电池、风机和燃料电池等都要求利用电力电子变频器进行变换,这样才可以和智能电网的电网系统连接起来。由于变换器具有响应快速、惯性小、过流能力弱的特性,因此变换器的能量管理的控制理念和常规系统有比较大的差异。与此同时,逆变器由于需要适用于清洁能源并网,所以除了要求具备普通逆变器的功能以及基本的并联运行之外,还应该根据清洁能源的相关要求拥有必备的控制功能,比如电压与频率比的(u/f)控制和有功无功(PQ)的掌控。由于下垂特性的电压与频率比的控制可以实现负荷功率变化的时候,不同种类的清洁电源间变化功率实现共享,并且在电力单元孤岛运行时为智能电网提供频率支持;有功无功的控制可以通过实际运行的情况来实现清洁电源有功和无功的定向性控制。

3.2基于多代理系统的控制方法

采用基于多代理系统的协调优化技术,能够实现风-光发电系统的电压优化控制,保证发电厂电压的稳定与安全,使电网运行可靠平稳。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在现代智能电网中,多代理系统由控制代理、发电单元代理、用户代理和数据库代理组成。各代理之间通过TCP/IP协议交换数据,各代理在自身环境中互动,并由控制代理发送主网控制信息至相应的代理。一方面,用户代理传送负荷信息与需求指令至发电单元代理;另一方面,发电单元代理将电能生产信息传送至用户代理。可视化信息平台收集各代理发送的信息以便调度员进行下一步处理。该法兼顾发电单元所需电能质量和能量管理的要求,采用集中管理和分散独立运行相结合的控制策略,运用多代理技术对各个清洁电源、负荷和开关状态进行监控,使得智能电网的信息更容易获取,系统稳定性更容易分析,控制器更容易设计。

3.3智能电网的虚拟发电厂控制方法

清洁能源、分布式能源有其特点,为了适应这些特性,我们的研究需要结合电网频率、电压控制技术、联络线潮流、发电预测模型和方法等融为一体的控制技术。因此,解决清洁能源发电接入与控制的有效途径之一就是虚拟发电厂技术。它将配电网中分散安装的受控负荷、清洁电源和储能系统融合成一个独特的电厂,来参与电网的运行。在这个庞大的虚拟电厂中,每一个构成部分,都和能量管理系统相连接,此时控制中心就可以通过智能电网实现双向信息传送,利用增强型短信服务系统进行整体的调度来协调机端潮流、受端负荷和储能系统的运作,达到降低损耗、降低温室气体排放、合理资源利用、控制电网峰值负荷以及提升供电可靠性的目的。

4改善智能电网的清洁能源并网技术对策

4.1制定合理有效的清洁能源并网技术方案

目前在我国的西北部地区的大部分清洁能源没有完成并入我国的电网系统,很多并网项目都没有得到实际的运作,主要也是因为目前对清洁能源的高效运用仍存在很大一部分漏洞,将间歇性的清洁能源并入电网综合使用就需要制定合理有效的技术方案。需要通过合理预算能源发电与负荷之间协调,分析各种清洁能源的接入方案是否可行,从而保证在利用清洁能源发电及时有效工作。

4.2加大光伏并网技术的投入研究

太阳能源是最环保丰富的清洁能源,如果加大对太阳能的综合利用对并网技术的发展也起了很大的作用。光伏并网发电的原理在现实生活中已经被人们所认可,对光伏并网的研究具有广大的前景。在将光伏并网的过程中,必须综合考虑发电的实际降耗比率与应旋转备用与热备用之间的关系。光伏发电具有两种特性,光资源的独特性与发电设备的特殊性。光资源并不能的稳定运作,发电设备的抗过流能力也相对叫弱。

4.3完善储能技术的科研

储能的容量大小可以将间歇式能源进行储蓄。我国电网在运作的过程中用电负荷经常出现间断,所以储能装备的完善与配套设施可以适当的进行扩大研究,充分利用当前的清洁能源,发展储能技术容量的研究,使得我国的电力紫铜更加完善有效。

4.4加大清洁能源并网技术的分布力度

加大清洁能源并网技术的分布是将一些小型的发电装置配置到电网上面,完善分布的力度可以降低能量的分布密度,降低局部开发利用导致的温室大量排放,同时也可以降低运输距离输送过程中的成本,方便,减少时间的浪费,提高传递效率。

5结束语

综上所述,加强对智能电网中清洁能源并网问题的研究分析,对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义,因此在今后的清洁能源并网过程中,应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度,并注重其具体实施措施与方法的科学性。

参考文献:

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[2]王杨宁.试论智能电网的清洁能源并网技术[J].低碳世界.2017(01):115-116.

[3]李宗格.智能电网与清洁能源的并网技术研究[J].中国电力教育.2016(09):88-89.

[4]杨琦,刘自发,等.风光互补混合供电系统多目标优化设计[J].电力系统自动化.2017(02):110-111.

论文作者:税典华

论文发表刊物:《电力设备》2017年第16期

论文发表时间:2017/10/18

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