面向主动式配网的微电网技术初探
微电网技术
微电网技术随着中国技术、经济各方面的迅猛发展,能源与电网相应承载了许多前所未有的压力,在节能减排、能源结构、能源分布、电力调配、防灾能力、供电可靠性等方面存在诸多问题。
目前,我国一次能源与用电需求分布极不均衡,智能电网和微电网技术将为解决我国电网的快速发展与网架结构薄弱的矛盾做出贡献,并为设备制造商、电力企业和电力用户提供新的机遇与挑战。
微电网(Micro-Grid)也译为微网,是一种新型网络结构,是一组微电源、负荷、储能系统和控制装置构成的系统单元。
微电网是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统,既可以与外部电网并网运行,也可以孤立运行。
微电网是相对传统大电网的一个概念,是指多个分布式电源及其相关负载按照一定的拓扑结构组成的网络,并通过静态开关关联至常规电网。
开发和延伸微电网能够充分促进分布式电源与可再生能源的大规模接入,实现对负荷多种能源形式的高可靠供给,是实现主动式配电网的一种有效方式,是传统电网向智能电网过渡。
微电网是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、相关负荷和监控、保护装置汇集而成的小型发配电系统。
微电网中的电源多为容量较小的分布式电源,即含有电力电子接口的小型机组,包括微型燃气轮机、燃料电池、光伏电池、小型风力发电机组以及超级电容、飞轮及蓄电池等储能装置。
它们接在用户侧,具有成本低、电压低以及污染小等特点。
微电网具有控制、协调、管理等功能,并由以下系统来实现。
(1)微电源控制器微电网主要靠微电源控制器来调节馈线潮流、母线电压级与主网的解、并网运行。
由于微电源的即拔即插功能,控制主要依赖于就地信号,且响应是毫秒级的。
(2)保护协调器饱和协调器既适用于主网的故障,也适用于微电网的故障。
当主网故障时,保护协调器要将微电网中重要的负荷尽快地与主网隔离。
其某些情况下微电网中重要负荷允许电压短时暂降,在采取一定的补偿措施后可使微电网不与主网分离。
当故障发生在微电网内,该保护应该在尽可能小的范围内将故障段隔离。
微电网技术在主动配电网中的应用
微电网技术在主动配电网中的应用微电网技术是一种基于分散式电源和电能存储装置的电力系统,可以实现能源的高效利用和优化管理。
在主动配电网中,微电网技术可以应用于多个方面,包括能源的供应、系统的控制和运行、以及与传统电网的互联互通等。
微电网技术可以为主动配电网提供可靠的能源供应。
传统的配电网往往依赖中央发电站向用户提供电力,但是由于输电损耗及负荷不均衡等问题,会导致能源供应的不稳定性。
而微电网技术可以通过分散式发电装置,如太阳能光伏系统、风力发电系统等,以及电能存储装置,如电池等,实现对能源的可靠供应。
这种基于分散式电源和电能存储装置的能源供应方式,不仅可以提高能源的利用效率,还能够减少对传统电网的依赖,降低其负荷压力。
微电网技术可以实现对主动配电网系统的控制和运行管理。
传统的配电网系统往往由中央控制系统控制运行,缺乏对分布式电源和负荷的精细调控。
而微电网技术则可以通过智能化的控制系统,对系统中的各个节点进行精确调控,实现对能源的有效管理和优化利用。
通过实时监测和分析系统中各个组件的状态和能源的流动情况,可以实现对系统运行的实时调整和优化,提高系统的运行效率和稳定性。
微电网技术还可以实现主动配电网与传统电网的互联互通。
传统的配电网与微电网往往是相互独立的,缺乏有效的协同运行机制。
而通过微电网技术,可以实现主动配电网和传统电网之间的互联互通。
通过智能化的通信和控制系统,可以实现对能源在主动配电网和传统电网之间的流动控制和调度,实现双方之间的高效协同。
这样不仅可以提高电力系统的整体效率,还可以在紧急情况下实现对能源的灵活调度和应急供应。
微电网技术在主动配电网中有着广泛的应用前景。
它可以为主动配电网提供可靠的能源供应,实现对系统的精确控制和运行管理,以及实现与传统电网的互联互通。
随着能源需求的增长和能源结构的转型,微电网技术将在未来的主动配电网中扮演越来越重要的角色。
主动配电网的基本概念及关键技术
智能配电网中的空间负荷预报必须考虑分布式电源、 电动汽车、需求侧响应对空间负荷的影响,识别出负 荷和分布式发电的模式。空间负荷预报需要充分利用 智能电表数据和精确气象预报数据;还需要考虑现有 和新增负荷的终端模型,对每一类负荷建立对应不同 日期类型的负荷曲线。
主动配电网的规划运行一体化系统
目标
通过运行与规划的充分互动,实现主动配电网的更精确、 更高效、更灵活、更智能的规划发展
主动管理、控制、规划与服务 输 电 网
可控资源
配电网基础设施 一次设备: 电缆 直流配网 新材料 二次系统: 自动化系统 通信系统 保护系统
分布式电源 静止无功补偿器 需求响应 发用电聚合体
主动配电网的基础设施
• 坚强可靠的一次网络
– 变电站、馈线和变压器是配 电网的基础装备 – 提高一次设备可靠性的手段:
人们对高可靠性供电的要求越来越高
借助于SCADA和合环运行,新加坡电网的运行可靠性已经高达 99.9999%
现代配电网的建设目标
为了应对配电网物理结构的变化,充分利用配电网的特点,必须建设现代配电 网。现代配电网就是所谓的智能电网,尽管定义千差万别,但目标只有一个:
借助于现代计算机技 术和分析手段,实时 分析电网运行状态, 实时做出最优决策
增强电网运行可靠性 提高能源利用效率 消纳可再生能源发电
利用现代传感和 计算技术实现对 各个装置的全面 感知
加强与用户的互动
借助现代通信技术将系统 中的各个元件联系起来
内 容
1. 智能配电网特点 2. 主动配电网的基本概念 3. 主动配电网的关键技术
主动配电网的定义与愿景
CIGRE定义:主动配电网(Active Distribution Network,ADN),即内部具有 分布式或分散式能源且具有控制和运行能力的配电网。
电力系统中主动配电网优化设计的思考
电力系统中主动配电网优化设计的思考摘要:近年来我国经济取得了稳定的发展,随着国内电力需求的增大,针对电力系统中主动配电网优化设计的思考与技术应用也逐渐成为关注的重点。
对于主动配电网优化设计的思考需要从其结构、应用以及技术等内容出发,实现对电力系统作用的发挥。
本文就电力系统中主动配电网优化设计进行研究,主要涉及到其基本原理和技术设计两个方面。
关键词:电力系统;主动配电网;优化;设计随着社会的不断进步,近年来我国的电力系统也有了较快发展。
其中,对电力系统中主动配电网优化设计进行研究与分析,是基于其特有的结构以及存在的效果而展开的、可以有效地促进电力系统的安全运行的新型应用系统。
对于其优化设计的应用进行分析,需要从实际的技术内容来展开,下面对其进行详细的分析。
1 电力系统中主动配电网优化设计基本原理分析据有关调查显示,我国大多数已投入使用的电力系统中针对主动配电网而展开的研究是以基本电网的配置为基础,在优化各传输阶段的同时,展开的电力系统优化设计。
对于其基本原理进行分析也需要从其基本原理、优化原则以及优化策略等内容来展开,实现对主动配电网的优化应用。
下面具体展开论述。
1.1优化原理对电力系统中主动配电网而展开相应的优化设计分析,其基本原理指:通过对配电网络中应用技术与相应的工艺进行分析,进而针对其内在的智能效果和稳定特点等进行优化与系统升级,最终改变电力传输的方案与具体线路;在降低电能传输过程中损耗的情况下实现配电网工作状态的优化与工作效率的提高。
对于电力系统中主动配电网的优化设计基本原理是与传统的电力传输方案相结合而进行的分析,需要在改进整体电力传输线路的基础上来展开对于具体传输方法的实施效果分析。
与传统的配电网络传输相比,主动配电网的优化设计主要是加强供电网络的整合设计,在提高传输线路的工作效率的同时,对其内在的组织结构进行优化,最终促进新型控制方法的应用。
此外,针对电力系统中主动配电网的优化设计原理分析,还在于通过应用新型网络技术来实现对传输线路的管理与性能优化,进而保障配电网络传输的安全性与高效性、实现基本设备的维护与监管。
主动配电网技术发展趋势
主动配电网技术发展趋势提纲:1. 主动配电网技术的概述2. 主动配电网技术的发展趋势3. 主动配电网技术对建筑的应用4. 主动配电网技术的优势和不足5. 主动配电网技术的相关案例论文报告1. 主动配电网技术的概述主动配电网技术是一种新型的能源管理系统,它利用现代计算机和通信技术为建筑提供分布式、智能型的电力能源管理服务。
该技术主要包括智能化电能计量、远程控制、分析与预测、故障监测等功能,能够帮助建筑实现对电力能源的高效管理和节能降耗。
2. 主动配电网技术的发展趋势主动配电网技术正处于快速发展阶段,未来的发展趋势主要表现在以下几个方面:(1)智能化和网络化发展主动配电网技术的智能化和网络化发展是未来发展的趋势。
智能化将建筑内部的电力设备、能源设备实现互联互通,实现目标的自适应性、主动性和调度性;网络化将构建一个完整的电网系统,将建筑内部各个设备和外部电力系统相连接。
(2)规模化和分布化发展主动配电网技术的规模化和分布化发展是未来发展的趋势。
规模化要求主动配电网技术能够适应大型建筑的需求,而分布化则要求主动配电网技术能够适应不同建筑之间的传输和交互需求。
(3)网络安全发展主动配电网技术的安全问题是未来发展的重点。
随着建筑内部电力设备的多元化和智能化,网络攻击和数据泄漏风险也相应增加,因此建筑内部需要实现多重防御措施,确保电力系统的安全性。
3. 主动配电网技术对建筑的应用主动配电网技术在建筑中的应用主要表现在以下几个方面:(1)提高电力系统效率主动配电网技术通过精准度量,实时监控和大数据分析,降低电力损耗,提高系统效率,同时还能为建筑提供更可靠、更稳定的微电网解决方案。
(2)实现优化调节主动配电网技术通过数学模型和集中调控技术,实现建筑内部电力设备的优化调节,使得建筑内部的能源消耗、供给和负载均衡达到最优状态。
(3)降低电费支出主动配电网技术能够精确计量建筑内的能耗,实现电费结算,从而帮助建筑节约成本,增强经济效益。
主动配电网技术及要点分析
电力电子• Power Electronics242 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering【关键词】主动配电网 间歇式可再生能源 协调控制未来电网的基础特征就是可持续性,包括可再生能源等在内的分布式电源的规模化接入和应用是其最为本质的表现。
在中国南方电网佛山顺德供电局科技项目《配电网可靠供电智能预测和决策的研究与应用研究》中发现,大量接入分布式电源将会广泛地影响到配电网,其主要表现为加剧电能质量的恶化、影响网络供电可靠性、加大继电保护策略的复杂程度、提升配电网的短路容量、使配电网的电压水平得以改变。
作为一种具备能够对各种分布式能源进行组合控制能力的配电网络,主动配电网的最为主要的目的就是使配网的升级投资得以延缓、资产的利用率得以提升、对可再生资源具有更大的容纳能力,最终能够使用户的供电可靠性和用电质量得以全面提升。
1 主动配电网的概念和特征分析主动配电网主要是能够对分布式能源进行综合控制的配电网,其能够对灵活的网络技术进行利用,从而实现潮流的有效管理,在合理的接入准则和监管环境的基础之上使分布式能源可以对系统形成一定的支撑作用。
主动配电网是通过对各种先进的电力电子技术、通信技术和信息技术的利用主动的管理规模化接入的分布式能源,其可以对储能装置和间歇式新能源等分布式能源单元进行自主的协调控制,主动配电网技术及要点分析文/刘献 张润明 廖奉怡 陈雄常并且对可再生能源进行积极的消纳,最终能够有效地保证网络的安全经济运行。
在本研究项目中发现,主动配电网的主动控制特征主要有以下几个方面的表现:首先是其具有间歇式能源消纳的特点:就地消纳间歇式能源模式是被动式配电网的特点,一旦间歇式能源出现了过剩的发电电力,而配电网如果并不具备调节能力,这时候就无法向配电网进行上送,只可以将其出力降低。
而具备间歇式能源调节能力是主动配电网的一个非常显著的特点,如果间歇式能源具有过剩的所发电力,那么在使配网运行约束条件得以满足的条件下,主动配电网就可以利用多层次电网的分层消纳能力和柔性负荷将过剩的间歇式能源消纳掉。
面向新型电力系统下的微电网技术研究
面向新型电力系统下的微电网技术研究摘要:在双碳与新型电力系统背景下,太阳能、风力发电等可再生能源占比逐渐提高,分布式电源由于清洁低碳、配置灵活性高等优点,发展规模迅速扩大。
但分布式电源的随机性和波动性具有不可控性,且大规模应用及接入也给传统电网带来巨大的挑战及冲击。
微电网的提出实现了分布式电源灵活、数量大、多样性的并网问题,实现不同类型分布式电源的协调和有效利用。
本文针对新型电力系统下微电网技术展开研究,因地制宜选择微电网建设方式,实现多种能源综合高效利用。
关键词:新型电力系统;微电网;新能源;分布式电源;0 引言为满足“碳达峰、碳中和”生态文明建设、构建以新能源为主体的新型电力系统[1-3]的目标要求,随着整县光伏的开发推进,结合光伏+储能配置,调整微电网[4-8]的负荷分配模式,适时提高微电网中光伏出力较大供电区的负荷分布,实现光伏的高效消纳和微电网的可观、可测、可调。
在完成馈线组内分布式光伏电源高效消纳的同时,可平滑馈线组负荷曲线、削峰填谷,降低馈线组负载率与峰谷差,均衡馈线组潮流分布,提高微电网供电可靠性。
由于单个微电网的分布式电源容量有限,为提高微电网中分布式电源的有序接入和有效利用,将多个微电网互联通过集群的方式运行,相邻微电网之间进行功率互济和信息交互,形成区域内能源[9-14]优势互补、互联共享,支持微电网并网运行优化调节控制功能,具备微网正常运行情况下以分布式电源最大发力为目标的电力平衡优化分析,具体电网可通过微网控制器对相关设备进行调节控制。
根据电网经济运行要求,将联络线功率、电压等控制值经过优化计算后下发给微电网协调控制器,微电网协调控制器自动接收和执行DMS下发的优化控制值,响应电网调度。
本文结合微电网的应用场景,分析微电网的运行控制、能量管理技术,建立光伏、储能、充电桩、可调柔性负荷统筹优化的中枢系统,建立群调群控主站,形成主站、子站、终端三级电网调度控制系统,实现能源自治、需求响应等应用场景,提升电网弹性。
主动配电网的国内技术进展_刘东
特别策划S p e c i a l F e a t u r e供用电 供用电 DISTRIBUTION & UTILIZATION2014.01年国际大电网会议(CIGRE)配电与分布式发电专委会(C6)的C6.11项目组在其研究报告中提出了“主动配电网(Active Distribution Networks,ADN)的运行与发展”研究主题, 并对主动配电网给出了定义:“是可以综合控制分布式能源(分布式发电、柔性负载和储能)的配电网,可以使用灵活的网络构架实现潮流的有效管理,分布式能源在其合理的监管环境和接入准则基础上承担对系统一定的支撑作用。
”围绕主动配电网的主要理念、基本理论、关键技术与实际应用分析等方面,国内各高等院校与相关研究机构对此展开了研究,国家电网公司和南方电网公司都在进行试点,已取得初步有成效的成果。
理论研究进展主动配电网规划方面,中国电力科学研究院范明天教授在其论文中分析说明了分布式能源(DER)接入对传统配电网的影响和主动配电网的发展必要性,比较了传统配电网与主动配电网的差异,并探讨了主动配电网规划设计的技术经济可行性。
笔者提出了基于供蓄能力指标的主动配电网储能优化配置方法。
主动配电网运行控制与优化方面,湖南大学曹一家教授对含分布式能源的辐射状配电网最优潮流问题进行了研究,建立了一种在负荷不平衡配电网短期运行中考虑分布式能源预测误差的基于机会约束优化的多目标最优潮流模型。
笔者提出了基于馈线控制误差(FCE)的主动配电网协调控制方法以及多时间尺度的主动配电网分层协调控制方法。
主动配电网故障处理方面,陕西电力科学研究院刘健教授、东南大学陆于平教授以及山东理工大学的徐丙垠教授等研究团队研究了含分布式电源配电网的保护问题以及故障定位、隔离与恢复供电问题。
对分布式电源的故障电流特性和含分布式电源配电网的短路电流进行了分析,探讨了根据故障电流信息和传统故障定位规则,对含分布式电源配电网进行故障定位的可行性分析,取得进展。
主动配电网文献综述-初稿
主动配电网文献综述-初稿-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN主动配电网文献综述摘要:分布式电源( distributed generation, DG)和电动汽车的大量接入、智能家居的普及、需求侧响应的全面实施等显着增强了配电系统规划与运行的复杂性,同时,未来的配电网对规划与运行的优化策略提出了更高的要求。
作为未来配电网的一种发展模式,主动配电网( active distribution network, ADN)开始受到人们的关注。
本文主要探讨总结了主动配电网的国内外现状,主动配网网工作原理,主动配电网的运行方式、标准、对应的国内外指标及计算方法以及主动配电网的算法研究。
关键词:主动配电网,分布式发电,潮流算法,粒子群算法,混合算法0 引言近年来,全球范围内气候变暖及极端天气事件日益频发,严重威胁着人类社会的可持续发展。
根据国际发展援助研究协会(DARA)数据,在过去10 年间,气候变化每年平均造成超过万亿美元经济损失,约占全球GDP 的%。
到2030年,该比例预计达到%[1]。
在诸多因素中,人类过度排放温室气体被认为是导致全球气候变化的重要原因[1, 2]。
为应对上述挑战,英国政府于2003年首次提出了低碳经济(low-carbon economy)的发展理念:倡导通过技术创新、产业转型、新能源开发等多种手段提高能源供应多样性,降低对化石能源的依赖以减少碳排放,最终达到经济社会发展与生态环境保护双赢的理想目标[2]。
构建低碳经济模式,推进“经济-能源-环境”协调可持续发展此后逐渐成为世界各国的普遍共识。
我国在2009 年明确提出了“2020年非化石能源占一次能源总消费量的15%,单位GDP 的CO2 排放比2005 年下降40%~45%”的低碳发展战略目标[3],并在“十二五规划”中制订了“2015年非化石能源占一次能源消费比重达到%;单位GDP 能源消耗降低16%,单位GDP 二氧化碳排放降低17%”的阶段性任务。
主动配电网的运行控制技术分析
主动配电网的运行控制技术分析摘要:在我国电力行业的发电过程中,分布式能源发电得到了广泛的推广和应用。
但分布式能源发电比较随机,会出现间歇性发电,会造成电压不稳定,电网时有短路,电能质量不规则,无法很好地提供电能。
由此可见,以往的配电网运行方式和控制技术并不能很好地服务于社会。
我们需要创新和优化分布式电能,配电网主动运行控制技术应运而生。
关键词:主动配电网;运行控制技术前言:随着科学技术的发展,我国电力科技正逐步朝着高效、智能控制的方向发展,旨在提高电力资源的分配和使用效率,实现电力系统的可持续发展。
主动配电网是实现大规模间歇性新能源并网运行控制、电网与充放电设施交互、电力智能安全运行的有效解决方案。
主动配电网方案有效解决了当前的电能质量和安全问题,对我国电力系统的发展具有良好的促进作用。
1.主动配电网的定义主动配电网是指具有分布式或分布式能量和控制运行功能的电网。
在信息技术和通信技术飞速发展的时代,配电网的控制模式和管理模式发生了巨大的变化,产生了主动配电网。
与传统配电网相比,主动配电网响应速度更快、自动化水平更高、供电更可靠、电能质量更好、能耗更低、工作效率更高。
主动配电网的应用对用户和电网企业都有很大的好处。
对于消费者来说,主动配电网的接入更加灵活,可以更好地保证供电的可靠性和电能质量,同时也可以节省一部分电费支出。
对于电网企业来说,主动配电网的应用可以降低电网企业的运营成本,这主要得益于主动配电网的高输电效率。
2.主动配电网的核心概念主动配电网的核心是对分布式可再生能源的被动消耗进行主动引导和主动利用。
通过这一技术,配电网可以从传统的无源电网转变为能够根据电网实际运行状态主动调节和参与电网运行控制的有源配电网。
主动配电网的主要特点可以概括为四个方面:具有一定比例的分布式可控资源,网络拓扑可以灵活调整,具有完善且可观的可控水平,控制中心具有协调优化管理的能力。
3.主动配电网的发展现状配电网的发展经历了三个阶段。
含微电网的主动配电网协调优化调度方法
t t ) (6 ) pk =蒹λt ×蒹p(XL 其中 ,U 、A 分别为状态 k 下的不可用机组集合和可 t 用 机 组 集 合 ;P gt i 为 机 组 i 在 时 段 t 的 输 出 功 率 ;R g j t 为机组 j 可提供的旋转备用容量 ;Rm 为微电网 m 出 t 售的备用容量 ;X L 为系统负 荷 预 测 误 差 ; λt 为 机 组
Ng i=1 Nmg m=1
t t 鄱 P gti + 鄱 P m =PL
Cpl =鄱 鄱 cplm P
t=1 m=1 T
鄱
P - Pavg - P ΔPpl
t L
t m
鄱
2
(8 )
(1 )
(2 )发电单元出力上下限约束 。 (9 ) max 其中 ,P min 分别为可调度发电机组 的出力下限 i g i 、P g i 值和上限值 。 (3)机组爬坡约束 。 增负荷时 , 有 :
1
1.1
模型设计
ADN 优化模型 ADN 效益主要由负荷和接入的一般机组决定 ,
在传统经济运行的基础上考虑了安全性和可靠性 , 计及削峰填谷成本 、 备用购买成本和用户停电损失 成本 。 其中 ,ADN 调度微电网出力进行负荷调峰 ,并 在紧急情况下可以向微电网购买一定的备用容量 ; 将备用需求的确定过程融入到优化调度中 , 通过用 户停电损失期望反映其效果 。 于是 , 在 ADN 寻求总 运行成本最小的过程中 , 可以自动确定合理的调度 计划和备用需求 。 1.1.1 削峰填谷成本估算方法 在 ADN 处于峰谷负荷情况时 , 微电网可以响应 地区负荷曲线进行调峰 。 设调度周期总时段数为 T, 以微电网每个时段的输出功率为变量 , 由于 ADN 希 望以最 小 的 成 本 调 度 微 电 网 以 达 到 削 峰 填 谷 的 效 果 , 其 成 本可表示为负荷曲线的均方差和调度成本 的乘积 [15]:
主动配电网新技术PPT49页
END
ห้องสมุดไป่ตู้
1、不要轻言放弃,否则对不起自己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人,常是愿意 去做,并愿意去冒险的人。“稳妥”之船,从未能从岸边走远。-戴尔.卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡,喝起来是苦涩的,回味起来却有 久久不会退去的余香。
主动配电网新技术4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美,我宁愿选择无悔,不管来生多么美丽,我不愿失 去今生对你的记忆,我不求天长地久的美景,我只要生生世世的轮 回里有你。
16、业余生活要有意义,不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰,也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人,而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着,就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书,莫被书掌握;要为生而读,莫为读而生。——布尔沃
华北电力大学科技成果——智能配电网与微电网关键技术
华北电力大学科技成果——智能配电网与微电网关键技术成果简介
该成果通过对智能配电网与微电网关键技术研究领域,包括智能配电网的规划与运行、微电网控制与运行等方面进行研究,探索满足城镇化发展需求、适合大面积推广的配电网与微电网可持续发展模式,建成了含新能源、储能系统及电动汽车充放电设施的微电网实验平台,自主研发了“智能配电网规划与信息管理平台”并推广应用,并完成20多个省数十个城市的配电网规划。
该研究承担2项国家科技支撑计划项目课题、4项国家高技术研究发展计划(863)项目课题、2项国家自然科学基金和5项国家电网公司科技项目,在国内外权威刊物和重要国际学术会议发表论文100余篇,SCI、EI检索50余篇;申请发明专利10余项,出版《微电网运行控制与保护技术》、《营配一体化的城市电网信息管理》等专著。
电力系统中的智能配电网与微电网优化配置
电力系统中的智能配电网与微电网优化配置随着能源需求的不断增长和可再生能源的发展,电力系统正面临着许多新的挑战。
传统的集中式电力系统已经越来越难以满足电力需求的灵活性和可靠性要求。
因此,智能配电网和微电网成为了可持续发展的重要解决方案。
本文将探讨智能配电网和微电网在电力系统中的优化配置。
智能配电网是一种基于信息通信技术的电力系统,旨在提供更高效、可靠和可持续的电力服务。
其关键组成部分包括智能电表、智能感知装置、通信网络和自动化设备。
通过实时监测和控制电力网络中的电流、电压和负载等参数,智能配电网能够实现精细化的电力管理和故障检测。
此外,智能配电网还可以与用户的电动车、家庭能源存储系统等设备进行智能互联,实现能源的多样化供应和高效利用。
在智能配电网的基础上,微电网是一种局部的、可自主控制的能源系统,能够独立于主电网运行。
微电网通过将可再生能源(如太阳能和风能)与各种电力设备(如储能设备和发电机)结合起来,实现了能源的自给自足。
微电网不仅能够为用户提供经济实惠的电力,还能增强抗灾能力和降低对传统电力系统的依赖程度。
与传统的集中式电力系统相比,微电网具有较高的可靠性和灵活性,能够更好地适应电力需求的变化。
为了实现电力系统中的智能配电网和微电网的优化配置,必须考虑以下几个方面:首先是可再生能源的利用。
智能配电网和微电网依赖于可再生能源的供应,这些能源具有不稳定性和间歇性的特点。
因此,为了实现可靠的供电和能源平衡,需要合理配置可再生能源的装置和储能设备,以满足电力需求的同时减少对传统能源的依赖。
其次是能源管理和优化。
智能配电网和微电网可以通过智能化的能源管理系统实现对能源的高效利用和优化配置。
该系统可以根据实时的电力需求和可再生能源的供应情况,合理分配和调度电力设备的运行,以实现能源的最大化利用和电力质量的保证。
另外,智能配电网和微电网还需要建立健全的通信网络和数据管理系统。
通过实时、准确地收集和处理电力网络中的数据,可以更好地监测和预测电力需求的变化,并及时调整能源配置和运行策略。
微电网与传统供配电网的对比分析与效能评估
微电网与传统供配电网的对比分析与效能评估传统供配电网与微电网的对比分析与效能评估随着能源需求的快速增长和环境保护的呼声日益高涨,能源转型成为了全球范围内的一个重要课题。
在这一背景下,微电网作为一种新兴的能源供应模式受到了广泛关注。
本文将从技术、环境、经济等多个维度对传统供配电网与微电网进行对比分析,并对它们的效能进行评估。
首先,我们从技术角度比较传统供配电网与微电网。
传统供配电网是一种集中式的能源供应模式,其特点是电力的生产、传输和配送都由大型的发电厂和输电线路完成。
而微电网是由多个小规模能源发电系统和负载组成的,具有自主运行和自治控制的特点。
从技术上来说,传统供配电网的输电线路长、损耗大,容易出现供电中断等问题;而微电网由于规模小,输电线路短,损耗小,供电更加可靠。
接下来,我们对传统供配电网与微电网的环境性能进行比较。
传统供配电网以燃煤和石油为主要能源,排放大量的温室气体和污染物,对环境造成较大的影响。
而微电网则主要利用可再生能源如太阳能、风能等,减少了二氧化碳的排放,对环境更加友好。
此外,微电网的分布式能源特点使得能源利用更加高效,能够很好地适应区域的能源供求变化,降低了能源浪费。
在经济层面,传统供配电网与微电网存在一些差异。
传统供配电网通常由大型能源企业投资建设,需要庞大的资金投入。
而微电网由于规模小、分散布局,可以由个人、企业或社区等小型投资者建设,投资额相对较低。
此外,微电网还可以通过电力购买、出售等方式实现经济盈利,降低了电力的成本,并为区域经济发展提供了新的机遇。
此外,微电网还具有其他一些特点,如可靠性高、安全性好、灵活性强等。
由于微电网是由多个小规模发电系统组成,即使某一部分发电系统出现问题,也不会影响整个供电系统的正常运行,提高了供电的可靠性。
另外,微电网采用了智能电力管理系统和先进的通信技术,能够实时监测、调度和控制供电系统,提高了供电的安全性。
此外,微电网结构灵活,可以根据需求进行扩容或缩容,适应不同规模和需求的能源供应。
微电网技术在主动配电网中的应用
微电网技术在主动配电网中的应用摘要:随着电力工业的发展,主动配电网是未来电网发展的主要方向,在实际运行中可以提高能源利用效率。
配电网络的性能和可控性提高了整体能源效率。
因此,对主动配电网中的微电网技术进行分析和研究具有非常重要的研究意义。
本文主要分析讨论微电网技术在有源配电网中的应用,以供参考。
关键词:微电网技术;主动配电网;应用引言配电系统是继输电系统之后向用户分配电力的系统。
有源电网具有综合控制各种分布式能源的能力,是智能电网技术的先进阶段。
同时,将微电网安装在有源配电网中,形成有源配电网。
主动配电网概念引入后,由于当时分布在电网中的电源数量较少,管理难度较小,并没有立即得到行业的足够重视和发展。
但是,随着新型发电、储能模块等分布式能源在电网中的兴起,有源配电网和微电网技术的应用范围逐渐扩大并得到迅速发展。
一、微电网的定义和特点1.1微电网和有源配电网概述1.1.1微电网的含义根据我国国情的发展和电力行业的实际情况,微电网定义为:区域性,是一种特殊的电网,与常规电源相比具有独立的特性。
1.1.2主动配电网的含义与传统的单向传输可靠无源配电网相比,有源配电网的主要区别在于可以实现对储能设备、DG、可控负载等电网的独立协调和控制管理。
主动配电网通过试点电网结构的灵活改造,达到控制电网内潮流流向的目的,从而进一步优化和调节主动配电网的运行,保证电力的可靠性,基于网络的提高绿色能源的利用率。
二、微电网技术在主动配电网中运用的作用2.1提高有源配电网的电压质量和稳定性有源配电网络中大量的分布式电源、各种储能设备以及有源负载的集群接入,使得电压分配更加复杂。
分布式电源的分散和不规则波动会影响电压稳定,接入和关闭过程也会对电压质量产生负面影响,对减少配网设备的使用时间,所以需要运用有效地管理措施,要积极治理配电网电压不稳问题。
配电网接口处电压相关参数的控制及其平滑切换技术也可以减少由于分布式电源直接连接到配电网而造成的电压不稳定性。
微电网技术现状及关键技术详解
微电网技术现状及关键技术详解
能源是现代社会和经济发展的动力,是人类生命存在和繁衍的生命线。
传统化石能源的逐步耗竭,使能源危机已逐步逼近。
中国的能源工业将是能
源资源利用与环境保护可持续发展的改造型新工业,因此,合理调整能源结构,大力开发可再生能源和其它新能源,走多元化洁净能源发展道路,是我
国社会可持续发展的必由之路。
微电网是一种新型的网络结构,是一组微电源、负荷、储能系统和控制装置构成的系统单元。
微电网中的电源多为容量较小的分布式电源,即含
有电力电子接口的小型机组,包括微型燃气轮机、燃料电池、光伏电池、小
型风力发电机组以及超级电容、飞轮及蓄电池等储能装置,它们接在用户侧,具有成本低、电压低及污染低等特点。
开发和延伸微电网能够促进分布式电
源与可再生能源的大规模接入,实现对负荷多种能源形式的高可靠供给,是
实现主动式配电网的一种有效的方式,使传统电网向智能电网过渡。
1.微电网的含义与研究动态
目前世界上许多国家己开展微电网研究,立足于本国电力系统的实际问题提出了各自的微电网概念和发展目标。
作为一个新的技术领域,微电网。
主动配电网是什么,与微电网有何不同?
主动配电网是什么,与微电网有何不同?现在国内有一个很大的误解,认为只要接入分布式电源(DG)就是主动配电网。
其实并非如此,主动配电网与微网的运行状态、控制模式、电网构成都有所不同。
我们现在有一些新的概念,Network Solution(网络解决方案)和No-network Solution(非网络解决方案)。
网络解决方案是指调整电网或增加电网设备。
当负荷增长时需要进行网络扩容,分布式发电大量接入电压越限时就切除分布式电源。
传统的网络解决方法是昂贵的,且分布式电源接入容量较小。
由于电力负荷增长率低,且配电网已经没有扩容的空间条件,这种传统的解决方案已经显现出一些问题,目前发达国家和我国的一些地区不得不考虑采用更加智能化的应对方法。
非网络解决方案是指不调整电网或增加电网设备的解决方案,如通过发电调度、需求响应、无功功率管理的控制以及网络重构等。
包括创新的分布式运行,对需求侧、主动负荷和分布式储能设备的集成,应用信息通信技术等。
主动规划即是在网络解与非网络解决方案之间权衡的平衡规划。
主动控制主动控制并不是新名词。
在配电自动化出现较早的国家(日本、美国),早就使用自动化功能主动地切改网络结构、控制潮流,以提高管理水平、降低损耗,而不仅仅用于故障定位。
英国学者2005年研究了主动网络管理方法,其本质就是利用AVC和OLTC对电压进行主动调整,从而增加网络对分布式电源的接入容量。
意大利将全国负荷分为三部分,基荷、可调和可控制,对负荷实现了主动管理。
意大利现在每个变电站标配1兆瓦储能,是集中储能模式。
主动配电网CIGRE C6.11 在 2008年提出了主动配电网(ADNs)概念发展的报告。
主动配电网是指在灵活的网络结构下协调分布式发电、主动负荷和储能三者(定义为DERs)的运行。
lCIGRE C6.19 (2009-2014年)提出了主动配电系统(ADS)规划与优化的研究报告。
ADS是基于ICT系统、智能控制装置、成本效益模式的基础上,充分利用现有资源(网络、DG、储能、主动负荷),对网络解(扩容)和非网络解(主动控制)进行权衡,对分布式能源(DERs)各种系统组合,目的是最大可能地利用现有资产和基础设施,满足负荷的发展和分布式能源接入的需求,使设备比过去在更接近其物理极限条件下工作(以前是限制负载率),所述的主动配电网(ADN)就变为ADS。
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面向主动式配网的微电网技术初探
发表时间:2018-05-10T15:37:54.433Z 来源:《电力设备》2017年第36期作者:韩云海1 刘翠娜2
[导读] 摘要:在配电网中引进微电网技术,是建设智能电网的重要途径,也是未来电网建设的主要发展趋势。
(1南京国电南自电网自动化有限公司 211106;2协鑫电力设计研究有限公司 210009)
摘要:在配电网中引进微电网技术,是建设智能电网的重要途径,也是未来电网建设的主要发展趋势。
微电网技术的应用,给配电网的建设带来了更多的便利,不仅能够降低电网的供电成本,减少能耗,还能实现分布式电源的有效管理和对配电网有效调节与控制。
因此,在主动式配电网中引入微电网,完善微电网相关工作有着重要的实际意义。
本文主要阐述了微电网技术的优点,分析了其在主动式配电网中的应用情况。
关键词:主动式配网;微电网技术;初探
电能作为一种便捷的能源,与国民经济息息相关。
在国家政策的扶持下,大区域互联的同步电网成为中国主要的电力供应渠道。
在能源危机与环境污染的双重压力下,超大规模电力系统的弊端也日益显现。
尤其在风电、光电等可再生、间歇性能源高渗透接入后,传统的配电网已无法缓解其对电网的冲击。
电力系统急切需要一种技术来吸纳大量间歇性能源,将传统的被动式电网转变为主动式电网,以便对大量间歇性能源进行主动控制和主动管理。
微电网技术是主动式配电网发展的关键技术,开展储能技术、分布式、微电网供能相结合的研究,是电力系统主动适应国家能源发展战略,积极应对能源危机的有效途径。
1、配网异动主动式管理初探
1.1、开展配网异动管理薄弱环节整治
(1)开展图实不符情况核查。
以自查为主,以抽查为辅,全面开展配网设备图实不符情况核查工作。
配网运行单位在核查过程中,认真组织核查配网线路系统接线图、线路设备名称、编号、接线方式、设备型式等是否与现场实际一致,保证图实相符。
(2)开展“拉网式”“地毯式”现场核查。
组织配网运维人员深入辖区各配电台区、各条线路现场,以“拉网式”“地毯式”方式全面了解台区设备和线路的真实信息,与现有图纸数据进行核对,对发现的图实不符情况要做好记录,并上报公司相关部门进行整改。
(3)根据核查上报的《设备整改跟踪及清理排查表》,组织运维部门和调控分中心安排专人核查配网线路单线图、线路设备名称、编号、接线方式、设备型式等是否与现场实际一致,并重新修改CAD图纸和EMS系统图纸,确保配网图纸图实相符率100%,配网图纸系统相符率100%。
(4)实行领导挂片督导。
为使图实相符整治工作有序推进,由公司领导分别挂片,按照核查内容、工作要求和完成时限进行现场抽查,确保图实相符专项整治工作按期高效完成。
1.2、优化设备异动管控流程
以省地县一体化调度管理系统为依托,推进配网异动管理新流程上线,实现县调配网异动的申报、审核、受理、处理全过程电子化,解决新建、改建、大修配网工程(包括业主扩建、增容、销户)及故障抢修等引起的配网网络拓扑、参数及设备命名变化引起的配网设备异动。
以业主扩建工程为例,对其管理流程进行优化。
(1)流程优化之前配网设备异动采取“线下”模式,主动管理手段不到位,导致异动发起无法监管,异动时间滞后,异动流程缓慢。
主要流程:检修计划完成后由配网运行单位发起异动申请,填写纸质的异动单签名盖章后送至调控分中心,由调控分中心根据异动单内容,发布异动设备调度命名及系统图纸更新,配网运行单位修改CAD图纸。
(2)优化流程配网异动采取“线上”模式进行,在检修计划施工前5天,由施工单位提供异动设备基础资料至配网设备运行单位,由配网设备运行单位发起申请,在施工前3天完成异动流程申请,并将异动单与检修申请票关联,提醒调控员该检修计划需异动,依据异动单和检修申请票才能许可该项计划。
通过优化流程较好地管控异动发起、异动完成时间、异动执行人责任,整个流程清晰,人员各司其职,执行力大大提高。
主要流程:营销部门相关人员于异动工作实施至少5个工作日前在OMS系统的配网异动审核流程中发起申请,营销专职审核发生异动的业扩工程,营销负责人审批发生异动的业扩工程;运维部门人员根据异动申请绘制异动后的配网图纸,并在OMS系统配网异动模块中上传异动前后图纸。
2、微电网技术在主动式配电网中的应用
2.1、提高分布式能源的利用效率
微电网技术可以有效调节配电网中双向电流的大小和方向,因而能够对分布式电源进行柔性消纳。
这种对分布式电源功率的有效调节,可以在保证正常供电的情况下,将多余的能量输送到其他电网中,也可以输送到负荷或者微电网系统中。
这种做法的优点是,可以实现对电力资源的充分利用。
因此,通过微电网技术的应用,主动式配电网可以有效提高分布式电源的利用效率,实现高效节能的效果。
2.2、微电网中的储能技术
储能装置在微电网系统中扮演着能量调节和后备电源的角色。
微电网对于电能存储的要求主要有3个方面:①保证稳定可靠的供电,如电压补偿、不间断电源等;②提高新能源发电并网性能,如平抑风力,光伏发电等新能源发电输出功率的间歇性、波动性;③提高电能利用效率的优化能量管理。
显然一种储能元件很难同时满足这些要求,因此在微电网系统中需要采用多元组合储能[16]。
鉴于中国储能技术还处于起步阶段,研发快速高效低成本的储能电池与对复合储能系统的优化控制将是微电网领域的重要课题。
2.3、提高配电网电压质量
在主动式配电网中,由于存在很多的分布式电源和储能装置,并且负荷也有很多,这就使得配电网的电压分布不稳定,处在不断变化的过程中。
并且,多数情况下,这种电压的变化是没有规律的。
这就容易导致电压质量不高,进而会直接影响到配电网中设备的寿命。
所以,对主动式配电网的电压稳定性进行控制尤为重要。
微电网技术的应用,可以具备电压协调控制功能,能够对分布式电源和储能装置的参数进行控制,使得主动式配电网接口处的电压得到有效控制,从而能够减少电压不稳定现象发生的概率。
2.4、微电网的保护
传统的配电网的保护系统相对较为简单,主要采用速断和过电流两种保护方式,含大量DER的微电网接入彻底改变了配电系统故障的特征,使配电网的故障无法及时、准确地切除,对配电系统稳定、设备健康状态造成破坏。
针对微电网的保护问题主要可归纳为3个方面:①微电网内的DER与原有配电网保护的配合问题;②微电网接入后对线路重合闸的影响;③孤岛检测和逆功率保护问题。
2.5、降低主动式配电网的管理难度
由于分布式电源分布分散,控制性能又弱,因此,在保证对用户正常供电和经济用电等情况下,就使得配电网的运行管理难度加大,配电网的能量信息也很难控制。
微电网技术则可以对分布式电源和负荷进行有效整合。
而且,微电网可以作为智能单元接入主电网,从而能够降低对分布式电源和负荷的控制难度。
此外,微电网还可以保证电网运行的稳定性,提高电网的经济性,并能对主动式配电网中的能量传输进行调控。
只需要通过对微电网的监控,就能将信息传递给控制系统,这样就能有效降低主动式配电网的管理难度。
结束语
作为主动式配电网的关键技术之一,微电网技术正处于刚刚发展阶段,文中首先阐述了主动式配电网构建的必要性,探讨了微电网建设过程中存在的技术难点和微电网接入后带来的系统问题,并结合智能电网建设的背景,提出了微电网技术的发展趋势。
为实现低碳电力系统建设提供了一个良好的解决思路,对电力系统的安全、稳定、低碳运行具有重要的意义。
参考文献:
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