主动配电网当前面临的挑战及发展论文_杨海鹏

主动配电网当前面临的挑战及发展论文_杨海鹏

(中国电力工程顾问集团东北电力设计院 吉林省长春市 130000)

摘要:能够有效统计和收集用户数据进而分配输电量,能够有效降低电网负荷的峰谷差,协调多方资源,进而提高电网的运行效率。该技术更能够顺应当下时代的发展需求,正处于飞速发展中。但该技术在体现其明显优越性的同时,也要面对当前挑战。要正确看待技术的历史性意义和对我国电网发展的价值,需要了解我国主动配电网的整个发展历程,了解该技术与传统配电方式的异同。

关键词:主动配电网;需求侧管理;电力市场;资产管理

主动配电网的概念于2008年在国际上被首次提出来。其基本技术是将发电机储能装置等一系列设备通过网络技术联系起来,实现主动控制。由于该技术中电网具有灵活的网络结构,相关人员可以通过该结构随意、便捷地对整个网络进行修改、甚至是重构。这将改变整个潮流的分布趋势。该技术能够最大程度实现对具体资源的调配,因此,在资源紧缺的现状下,行业内早已潜藏这样的分配需求。这一概念在提出后就立刻受到学界的广泛关注。我国紧随世界潮流也进行了这一方面的技术开发,并成立了几个相关的项目。还在厦门等地区建立了示范工程。国家正投入大量人力、物力来支持该项目的建设。为了展示该技术的优越性,我们将把该技术与传统技术进行详细的比较。

一、与传统配电网的主要差别

主动配电网的运行方式更加灵活、多变,对于资源的调配能力更强,与传统配电网相比在以下几个方面有很大差别。

(一)负荷不确定性

负荷不稳定是电网传输中一直存在的特点,为了减少该特点对电网传输的负面影响。传统的配电网需要不断扩大电网容量,以此来增大电网容余度,解决该问题。但这种解决措施只能根据负荷的变化而被动地随之变化。仍然存在一些漏洞。主动配电网能够广泛调节大量分布式的电源,能够在配电网中电源多元化的情况下发挥作用。相比起传统的应对措施,主动配电网能够主动调节电压管理电网中各部分的电力需求,实现从源头上减少负荷波动,进而能够减少负荷增加对于整个电网的负面影响。

(二)保护策略

主动配电网中纳入了大量的分布式电源,因此电流方向难以统一,很可能会出现双向流动。这种情况完全不同于传统电网中电流单向流动的特点。导致传统电网结构中诸多环节都不能适用于主动配电网,包括保护方案。由于主动配电网中可能存在电流双向流动,导致自动开关之间难以有效配合,使系统顺序混乱。同时,熔断器也难以与开关进行协调,无法发挥其保护作用,甚至可能出现部分区域发生孤岛运行的情况。

(三)需求侧管理

主动配电网的分布式电源数量更大。而且可调配资源更加丰富。由于以上这些优势,可以在保证整体电网安全的基础之上增加新能源的消纳,有利于实现绿色发电、安全发电,能够增加资源利用率提高整体电网的工作效率。

(四)资产管理

电力产业中的各种资产设备主要集中于电网末端,也就是配电网环节,传统的配电网管理模式中更加注重整体的技术提升和安全保障。对于资产管理方面的重视程度较低,因此投入较少,但是在当前的市场环境中,随着竞争压力的提升以及环境污染的增加,各电力公司需要不断提升自身实力,以提升竞争力。因此,各公司对于资产管理的重视程度逐渐提升,已经能够将安全、经济等各方面因素纳入整个管理体系之中。这样的管理理念有助于在技术的支持下建立更加完善的管理体系,更好的配置资源和提升劳动生产率。

二、面临的挑战

相比起传统配电网,该技术在各个方面都能有效弥补传统管理方式的不足,能更好的配置各方资源,提高整体效率,但由于其自身特点在实际运行过程中遭遇到很多挑战。

(一)配电网网架基础薄弱。

该技术虽然有诸多优越性,但要实现真正覆盖,需要足够的技术支持。但是我国配电网在这一方面网架结构薄弱,导致难以为该技术的施行提供良好的物质基础。无法使该技术充分运用于实践中,无法最大程度发挥该技术的优越性[1]。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆除此之外,该技术的运用还需要依赖于电缆寿命电缆运行温度等多方面技术的提升,但我国在这些方面容相对较落后,难以在技术层面给予配电网网架结构足够的支持。仅有少数一线城市能够提供优质的配电网网架基础,用来实现用电情况可管可控。

(二)电力市场未开放

我国的电力市场仍然处于封闭阶段,各种电价由政府统一规定,而不是随着市场供需变化而进行变化。除此之外,国家对于不同发电方式下的电价并未区分开来,仍然使用单一电量电价方式。使得发电过程中,太阳能光伏发电、生物质发电等这些不同方式产生的电力最终的电价相同。这对于发电方式的调节以及实现节能减排都造成一定的阻碍。这导致自动配电站这一方面通过分配最后取得的收益过小,因此不利于该技术参与电网调节。但可以看到我国正在努力推进电力改革,正试图建立电力市场,使电力价格能够由市场决定,这对于配电网的发展有重要作用。

(三)利益主体目标不一致

主动配电网在调配多方资源的同时也就牵涉到了多方利益。使得其具体运作与电力企业配电网居民用户等多个方面都有了利益联系。如果多方利益的最终目标能够协调一致,就有利于整体规划的落实[2]。但由于所牵涉到的不同利益主体的各自目标不同,使得其考虑以及运作的出发点不同,最终在运行过程中难以实现相互协作,因此难以协调各方利益,无法最大程度利用多方资源,导致项目难以推进。要实现该技术,需要投入大量资金来购买相关设备,进行基础设备建设。

三、发展建议

虽然主动配电网在发展过程中面临以上这些挑战和困难,但其发展和盈利模式有利于实现建立更加绿色安全的智能电网的目标。需要各相关利益主体共同努力,促进该技术的实现。

(一)加快电力市场建设

只有在电力市场开放的情况下,才能够在现实中有动态的电价,才能使配电网更加主动的参与调节。在自由的市场中的主动配电网,可以调节电力输出,以此减小电网峰值差,减少出现负荷率低的现象,进而保障整个电网能够平稳运行。

(二)加强需求侧管理

智能电网需要实现多方信息之间的交互,尤其应该提升信息的荷载量和存储量。随着该电网使用范围的扩大,其中分布式存储的用户数量也会随之增加,应该加强对此类数据的管理。在国家号召下,电动汽车逐渐兴起,此类用户数量也在不断提升,使得顾客可控负荷容量也随之提升[3]。

(三)加强资产管理

已知电网装的资产设备主要集中于电网末端,也就是配电网环节。因此,通过对配电网进行改革,能够增强整体资源管理能力。我国民众对于电力的需求量正在逐年攀升,电力企业站提升业务能力的同时,也应当随之提升盈利能力。应该加强企业中的设备管理,即使了解设备使用情况以及健康情况,实现管理跟踪。建立相应的部门进行定期检修,预防故障的产生,做好日常保养以延长设备使用寿命。

四、结束语

本文通过对比主动配电网与传统配电网在应对负荷的不确定性等多个方面的不同,体现出主动配电网在几个方面的优势。在看到该技术优势的同时,还分析了该技术在我国市场应用实践中面临的一些挑战。主要由于我国在该方面发展较为落后,在网架结构方面不能提供足够的物质支持。导致该技术在我国的大面积使用受到了一些阻碍。因此需要针对上面的几点不足,提出针对性的建议。促进我国电力市场建立健全促进电网系统的管理完善。技术革新总是伴随着质疑和挑战,但通过各方面的协同努力,能够促进整个市场的完善,促使先进技术能够早日普及是我国的电力系统更加绿色安全。

参考文献:

[1]唐宇,陈淘,刘利兵,等.主动配电网当前面临的挑战及发展建议[J].物联网技术,2017,(01):86-87.

[2]刘广一, 黄仁乐, 张凯舒彬.主动配电网的核心理念与技术实现[C]// 中国电工技术学会学术年会——新能源发电技术论坛论文集. 2013.

[3]徐丙垠,李天友,薛永端.主动配电网还是有源配电网[J].供用电,2014,(01):18-21.

论文作者:杨海鹏

论文发表刊物:《电力设备》2017年第14期

论文发表时间:2017/9/4

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