新能源接入对主动配电网的影响马思琦

新能源接入对主动配电网的影响马思琦

(国网辽宁省电力有限公司阜新供电公司)

摘要:随着社会的发展,新能源的应用势在必行,国外的一些相关领域在主动配电网与分布式发电的影响因素上进行了分析和研究,从在电力负荷的预测、设计规划以及管理控制方面分别对分布式能源的接入所产生的影响进行了讨论、研究,并提出了相对应的解决方案设想。

关键词:新能源;主动配电网(ADN);分布式发电;主动配电系统(ADS)

1主动配电网的概念及特征

1.1主动配电网的概念

在“主动配电网(activedistributionnetwork,ADN)的运行与发展”这个研究报告中指出,主动配电网就是通过使用灵活的网络技术拓扑来进行管理潮流,以达到对局部范围内分布式能源进行主动控制和管理的实际配电系统。在分布式能源的界定上,主要有分布式发电、电储能和可控负荷等。但在实际的发展过程中,由于缺乏核心运算工具,除了少数国家以外,大部分国家都没有把ADS规划进配电网和作为运行的必要内容,而且在主动管理和控制方面,现在仍然处于最初级的实用阶段。

1.2主动配电网的特征

在分布式新型能源进行大规模的接入配电网后,主要是以新能源、主动配电网、用电负荷这三个方面为主的结构特征的新配电技术。

同传统配电的不同之处在于,新技术能够自主地对分布式方面的性能上进行预测与分析,并对可控的一些分布式资源实行管理与控制,以减少或清除能源的不确定性给电网带来的问题。在实际使用方面具有三个特征:分布式资源的可控性、可控能力上较突出和完善、能通过控制中心进行协调化管理。

主动配电网具有可控性和可观性,以充分体现这方面的主动性。

在可观性方面的主要体现是可以做到监测主网以及配电网与用户方面的负荷同分布式电源的主要运行状态,在这种情况下来预测其发展状态,并合理提出相应的优化控制方法;

在可控性方面的主要体现是在分布式电源、负荷以及储能等的控制灵活性方面,当制定出优化协调方面的策略后,就可以利用控制中心来进行执行。在主动性方面的主要体现是在预判能力上能够及时判断不安全问题,并根据实际制定出相对应的策略,然后利用控制中心来进行执行,而不像在传统式的配电网情况下,只能在隐患问题演变成故障后才采取解决措施。

2主动配电网技术发展概况

近年来国内外主动配电系统(activedistributionsystem,ADS)的相关研究成果主要为以下:

2.1优化规划

针对多资源新型配电系统的规划问题提出双层规划模型:

第一层规划将分布式电源、主动负荷和主网供电都作为等效电源,根据单位容量固定成本和变动成本,建立了每类电源成本-时间特性曲线,依据费用最小原则,得到每类电源的配置容量。

第二层规划以总费用最小为目标函数,确定配网网架规划、分布式电源的安装地点与容量,并以第一层规划的各类电源配置容量为约束条件,建立了配网重构与分布式电源优化运行模型。

2.2运行控制

引入多Agent技术,提出了含DG配网的基于multi-agent系统自愈控制系统的3层结构与设计。通过分析大量电动汽车广泛应用对电力系统的影响,评述了现有的电动汽车调度与控制方法,并针对电动汽车广泛接入对电力系统所带来的经济价值评估、电动汽车调度及其优化算法、电动汽车充放电控制等问题提出了研究建议。目前提出了一种基于混合控制理论的智能微电网的管理和控制和一种具有通用性的微网分层控制结构,从上到下依次为第3层、第2层、第1层和内部层,这种针对微网的控制结构可以推广到包含有微网的ADS控制。

2.3无功与电压管理

V/Q下垂控制策略,可以使逆变器自动调节输出无功功率以保持本地电压稳定。根据系统的状态自动调节控制器控制参数的算法,考虑微源间环流问题,可实现微源同步并网与功率统一控制策略,该控制策略实现同步并网后,无须改变控制结构就能实现微源输出功率的调节;并针对多微网接入对配电网产生的电能质量问题提出一种由晶闸管控制电抗器和谐振阻抗型混合有源电力滤波器组成的电力电子混合补偿系统。

2.4可靠性方面

含DG的配电网可靠性评估体系所涉及的各方面的影响因素相互制约又相互联系,研究DG对配电网可靠性评估的影响具有重要意义。DG配电网的最小路评估方法,在将系统结构矩阵化处理之后,结合主最小路和DG最小路计算了负荷点和系统的可靠性指标。由于微电网评估配电系统的可靠性必须考虑分布式电源在微电网故障扩散区的影响,因此,微电网作为负荷点外部不能被主电网影响,可以把其本身作为1个独立的小型配电系统,然后再使用FMEA方法来计算这些可靠性指标,从而发现含分布式电源的微电网可以减少本地负载点的故障率并且大大缩短了中断的持续时间。

2.5继电保护

传统配电网中功率都是单向流动的,而含有新能源的配电网中功率可能是双向甚至多向流动的,对于含有DG的配电网保护,需要面对很多新问题,如熔断器和开关之间的配合、自动开关之间协调、孤岛效应等。分布式发电的配电系统故障定位,提出了一种对含有DG的配电网进行故障定位的一般方法,通过对DG和电网连接点处的电压和电流进行测量,并观察其同步性来判断是否发生了故障。针对架空配电网且根据故障电流信息的改进故障定位策略,利用重合与DG脱网的配合,解决含DG架空配电网的故障定位问题。

2.6需求侧管理

需求侧管理能够用价格导向让用户主动改变自己用电习惯,主动参与配电网管理,自动实现削峰填谷,提高供电安全。恒温控制设备(thermostaticallycontrolledappliances,TCA)负荷对价格的响应模型。在住宅负荷的模型基础上设计了一种管理模式,使负荷峰值保持在安全范围内,而且最大限度地保证了用户用电的方便性。基于需求侧管理模型的负荷预测控制器,能够结合天气预报和动态电价信息来预测含有分布式新能源的配电网负荷情况。需求侧管理能够维持配电网中供用电的平衡,还能够在一定程度上弥补新能源发电的间歇性。

3对未来新能源接入主动配电网方面的展望

现在物联网、微网技术、微型风力发电与光伏发电在并网技术的发展趋于成熟,将来在主动配电网的研究上要求必须可以兼容新能源的使用,实现在电力能源上的交互,同时支持多种类的电力能源的灵活接入,最重要的目的是要保证在使用上的方便与快捷。

第一,将主动配电网进行智能化转变,这样就可以利用太阳能的光伏发电与风力发电在不受到地域限制的条件下,实现在新能源方面的使用管理,建立一套微型系统,构建成小型的电网,实现在电力上的自如使用。

第二,现在电动车行业的发展十分迅速,虽然电动汽车在普及上还没有达到标准。但是利用电动汽车,可以减少在不可再生资源上的消耗,同时也提高了在环境上的改善。只有在新能源的利用上进行突破,才能从根本上解决我国在能源的方面的问题。就目前来说,还不是电动汽车行业发展的最好时机,只有在解决了电力供应的问题以后再进行这方面的考虑。

第三,主动电网在智能化方面主要包括在数据上的自动采集与应用,在信息上的双向进行传输。通过对配电网在运行商的相关数据进行自动采集,如电压、谐波、电量、电流等进行监测、控制与分析,从而实现对主动配电网的智能化实时监控功能的使用。

4结束语

综上所述,为了适应时代的需求,在新能源接入主动配电网所存在的影响方面,必须得到相应的解决,主动配电网是未来的发展方向,新能源在与主动配电网上存在的问题,本文提出的在新能源和主动配电网之间的问题分析,希望可以为以后的研究提供参考和借鉴的价值。

参考文献

[1]杨德平,高伟,刘立伟,齐占宇.新能源接入对智能配电网的影响[J].企业导报,2014,(21).

[2]丁明,石雪梅.新能源接入对主动配电网的影响[J].电力建设,2015,(1).

[3]吕艳坤.浅谈新能源接入对智能配电网的影响[J].科技资讯,2011,(30).

标签:;  ;  ;  

新能源接入对主动配电网的影响马思琦
下载Doc文档

猜你喜欢