基于综合能源接入电网管控技术体系研究论文_蓝冬毅

基于综合能源接入电网管控技术体系研究论文_蓝冬毅

广东电网有限责任公司河源供电局 广东河源 517000

摘要:在国内现代化建设进程不断加快的背景下,综合能源也得到了极为迅猛的发展,而如何让综合能源安全稳定的并入电网,推动电网的可持续发展一直是亟待相关人员解决的现实问题,为此本次研究在参考相关文献资料的基础上,对综合能源的实质进行了简要分析,并探究了综合能源接入电网的管控目标以及平台需求,研究了其运营分析以及运营管控方面的需求,最后完成了综合能源接入电网管控体系架构设计,以期能够为业界同仁综合能源接入电网管控技术体系的构建给以一定的理论参考。

关键词:综合能源浪;分布式接入;管控体系

近期以来,随着国内科学与技术的不断发展,光伏、小水电等综合能力均得到了较快的发展,而大规模综合能源的并网也在很大程度上转变了传统电网的特点,有效推动了电网的系统化发展,但也带来了很多新的问题,如综合能源分布范围广,且数量庞大,特性存在差异,另外发电具有随机性,导致电网系统管理部门的工作压力明显增加[1]。为提高综合能源接入电网的有效管控,国家电网已经发布了分布式电源并网的相关规范,对分布式电源的调节能力、电能质量以及相关保护措施均给以了详尽的说明,但在实际管控上仍然缺乏必要的技术手段支持,为此必须做好综合能源接入电网管控技术体系的研究工作,以此保障并网管理质量。

1.综合能源概述

综合能源指的是各种清洁能源以及分布式能源,综合能源的发展可有效减少碳排放量,且有助于提高电网运行的经济效益,但在将综合能源并入电网的过程中,仍然存在很多的技术难题。在储能技术领域,国内研究起步较晚,与部分发达国家相比仍然存在较大的差距,仅在大规模储水技术上存在优势,但受地理环境限制,储水发电的方案在国内的应用存在一定的局限性,而在智能电网发展的背景下,为推动各种综合能源的发展,必须提高电网的兼容性,合理并入综合能源,提高电网管控的灵活性,增强其运行的稳定性[2]。为此必须充分发挥出综合能源的优势,严格按照国家技术标准做好规范化管理工作,切实推动综合能源的发展,并探究将其接入电网的有效技术路径,构建更为完善的储能技术接入电网标准,构建起完善的综合能源接入电网管控技术体系,只有这样才能够充分发挥出综合能源的价值,推动智能电网的进一步发展。

2.综合能源接入电网管控目标分析

2.1综合能源接入电网预期目标

为满足庞大规模综合能源接入电网的管理需求,必须做好对能源一体化服务管理平台的建设工作,需要通过与电网自动控制系统的有效联合,完成对接入综合能源的哟小管控,并对其数据进行监控,实现对各综合能源发电情况的有效预测,同时做好对电网负荷的修正工作,确保实现对电网运行的智能分析以及调度。另外所构建平台还应该满足为综合能源相关客户以及电力企业相关部门提供辅助决策信息的作用,确保可利用所构建管控体系,实现对综合能源群落的有效管控,提高能源接入电网的监视与预测能力,不断规范既有管理模式,以此在保障综合能源接入电网管理质量的同时,为电网的稳定运行与发展给以必要的技术支持。

2.2管控技术体系构建对平台需求

在综合能源接入电网管控技术体系构建的过程中,首先需要确定好所建设平台的功能,必须满足运行监视、调度管理以及继电保护三方面的需求。在运行监视方面,萤爱完成对综合能源接入电网点电压、功率以及电能质量的统一监控,同考虑部分综合能源容量大,在特殊时间段可能出现低谷的问题,故应该重点关注变压器的负荷控制工作[3]。另外还需要确保在综合能源接入区域发生故障时,主网可维持稳定,为此必须控制好节点设备的能源渗透率。在带调度管理方面,应该确保在出现断面负荷控制的情况下,由于气候或故障因素所引发的负荷越限问题。在继电保护方面,应该满足接入综合能源后原有配网继电保护系统适应性的分析,同时合理通过加装方向元件或控制投退方式等,做好继电保护值的控制。

3.综合能源接入电网管控技术体系功能需求分析

3.1运行分析应用

从综合能源的运行角度看,在管控体系的构建上,必须实现事前、事中以及事后分析。事前分析首先需要做好对综合能源区域以及电站数值天气分析,电站发电功率预测,负荷修正以及可接入容量等的分析。在事中分析上,则需要实现对电网的监视、变电站以及综合能源电站等的监控,在监控上内容可设定为负荷、气象、渗透率以及发电量等。事后分析则侧重于对综合能源发展特征、效益以及功率等的分析,并判定预测的准确性。

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3.2运行管控服务

综合能源的运行管控上,其所构建的管控体系主要需要实现务工管理、断面安全协调、继电保护管理三项功能。在电压无功管理上,必须做好对综合能源对应用户率以及优化情况的分析,并可调出单线图,确保可完成执行情况的管控,同时也需要完成协调控制,检测接入点以及上级变电站电压情况等的分析,另外也需要做好对各项管控指令的记录工作。在断面管理上,则需要确定好和电网关键断面相关联的能源,同时做好综合能源功率的分析,确保在存在断面越限风险出现时,可及时预警[4]。在继电保护上,以定值管理,应该对能源与配网的分布以及定值数据进行统一管控,并做好电流保护,同时做好对并网之后继电保护装置灵敏度进行教研,做好整定工作。在管理服务功能上,需要实现发电以及运行管理,在发电管理上需要充分考虑综合能源的功率以及外界印象因素进行有针对性的管理,同时做好综合能源发电效率以及效益的管控。在运行管理服务方面,需要实现对电压、功率因数、电能质量以及运行稳定性等的管理,并执行电网的调度指令。对综合能源功率预测管理服务,则需要实现对日准确度、月准确度以及超短期准确度的管理,需要通过对电网、区域、变电站以及并网点等的分析,得出相应误差与置信区间,并提供多维的展示方式。

4.综合能源接入电网管控体系架构设计

4.1数据架构

数据层可分成关系以及内存数据库两大内,其中关系数据库可选择oracle或者是mysql进行数据存储,而对于内存数据库,则可采用redis进行数据存储。数据库框架可以第三方结构接入数据库并抽取气象文件以及先关计划等,接入ETL工具,并可以通信管理机协议提取数据,以JAVA程序接收,而后利用ETL数据处理或接口程序处理,在进行入库,分别利用关系数据库以及内存数据库进行处理,同时由两大数据库实现转存与载入功能,而后则可致使任务执行并以图表的方式呈现,或接口调控,以SVG实时数据展示[5]。

4.2部署架构

管控平台选择分层分布式结构,在安全III区进行平台的部署,确保其符合《电力监控系统安全防护规定》中的相关标准,并满足供电局以及的实际需求,完成对辖区内综合能源数据、运行以及功率等的分析,满足综合能源管控的业务需求。管理平台中设置实时库服务器,用以实现遥控测量以及计算机实时数据的存储功能,并支持相关监控功能。管控平台数据与应用服务器主要用来存储电网模型以及运行数据的存储,并为数据分析、展示以及发布等功能的实现奠定基础。管控前置则需要完成遥测、遥控以及遥调等功能,支持主站模拟以及状态量数据的采集,并下放遥控指令[6]。同时以工作站监控外网来源的天气相关数据,由三区工作站实现对该系统平台的整合管理。

4.3接口设计

在接口设计上,和配电自动化系统连接的接口应该基于系统所获取的网络拓扑结构、一次设备相关参数以及保护信息等进行设计,平台与系统的交互,利用数据库实现,而实时测量的数据以文件进行实现。对于和电能计量系统的接口,充分考虑综合能源的每日电量数据,利用中间数据库进行实现。和负荷预测系统相关的接口,根据平台负荷利用文件进行实现。

5.结束语

综上所述,在国内现代化建设进程不断发展的背景下,为推动电力事业的发展,加快智能电网的建设进程,必须合理认知综合能源接入电网的价值,继而充分考虑国内储能技术水平以及接入电网的实际需求,做好综合能源接入电网管控技术体系的构建工作,实现对综合能源运行状态的动态化监管,并做好调度工作,更好的发挥出综合能源的价值,加强分布式能源的进一步推广。

参考文献:

[1]樊振江.智能配电网全过程协同管理模式及评价指标体系研究[D].华北电力大学,2015.

[2]胡艺文.基于新能源并网的电站综合无功优化控制算法研究[J].电测与仪表,2015, 52(22):90-94.

[3]光伏发电系统接入10kV配电网运行的相关技术探讨及应用[D].天津大学,2013.

[4]郭雅娟,陈锦铭,何红玉,等.交直流混合微电网接入分布式新能源的关键技术研究综述[J]. 电力建设,2017,38(3):9-18.

[5]孙可,段光,郁家麟,等.基于运行规划的能源综合服务系统能效管理研究[J].科技和产业, 2018(3):114-119.

论文作者:蓝冬毅

论文发表刊物:《防护工程》2018年第33期

论文发表时间:2019/2/26

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