分布式能源发展及其并网研究
关于分布式能源供电系统与电力系统并网的探讨
1概 述
1 1 引言 . 能 源 是 人 类 生 俘 的 基 本 条件 和 人 类 社 会发展的原动 力。随着人 类文明的进步 , 能 源 问 题 成 为 人 们 日益 关 注 的 焦 点 问 题 。 近 年 来 , 源 紧缺 、环 境 污染 等 原 因 , 力 能 电 供 应 稳 定 和 安 全 都 成 为 亟 待 解 决 的 大 问 题 。在 一 系 列 电 力事 故 反 思 中 ,一 些 专 家 学 者 对 电网 的 安 全 性提 出 质疑 。 中 国 工程 院 院士 徐 建 中认 为 ,大 电 网局 部 事 故 极 易 扩 散 , 且 电网越 大 ,联 网和维 护 的 费用 也 而 越 高 ,利 用 率 也 越 低 。而 分 布 式 能 源 系 统 是 应 对 这 一 问题 的 重 要 解 决 方 案 之 一 。 1 2 解 决方案 国 家 《 源节 约 与 资 源 综 合 利 用 “ 能 十 五 ”规划 》指 出 :目前 , 国环境污 染严 重 , 我 生 态 破 坏 加 剧 的 趋 势 尚未 得 到 有 效 控 制 , 为解 决这 些 问题 , 规划 提 出 了 9项重 点发 展 技 术 ,其 中第 三 项 :多联 供 技 术 ,就 是分 布 式 能 源 供 电 的 应 用技 术 。分 布 式 能 源 技 术 或 者 其 应 用 三联 供 技 术 是 未 来 世 界 能 源技 术 的 重 要 发 展 方 向 ,它具 有 投 资 少 、 安 装 和 运 营 灵 活 、 能源 利 用 效 率 高 、环 境 负 面 影 响 小 、 能源 供 应 可 靠 性 高 以 及 经济 效 益 好 的 特 点 。如 发 展 分 布 式 能 源可 缓 解 电 网 调 峰 的 压 力 。 据 国 家 电 网 公 司数 据 ,2 0 0 3年 8月 2 8 日我 国 各 地 夏 季空 调 用 电 占高 峰 电 力 的 4 0%以 上 。 同 一 天 ,上海 1 3 6 0万 千 瓦 高 峰 负 荷 中 5 0%是 空 调 用 电 。近 几年 情 况表 明 ,我 国空 调 用 电 占 用 电 力达 到 4 0% 以上 ,而 消耗 的 电量 仅 占全 年总 电量 的 6% 以 下 。 因 此 调峰 压 力 很 大 ,三 联 供技 术 则 能很 好 解 决这 一 问题 。
并网措施方案
并网措施方案1. 引言随着可再生能源发电的快速增长,尤其是太阳能和风能,将这些分散发电源与传统的电力系统进行并网已经成为一个关键问题。
以前,传统的电力系统主要依赖中央化的大型发电站。
然而,分散式发电的快速发展使得分布式能源资源可能成为电力系统的重要组成部分。
并网措施方案是为了确保分散式发电和传统电力系统安全、稳定地互联互通而采取的技术和管理方法。
本文将介绍并网措施方案的相关概念、重要性以及一些实施该方案的关键策略和技术。
2. 并网措施方案的概念和重要性并网措施方案是指通过技术和管理手段,将分散式发电系统与传统电力系统相互连接,并实现安全、稳定、高效的能源交换。
其目的是最大化利用可再生能源,优化电力系统的供需平衡,并提高电网的可靠性和韧性。
并网措施方案的重要性主要体现在以下几个方面:2.1 增加可再生能源利用率分散式发电系统如太阳能光伏和风力发电是可再生能源的重要组成部分。
通过并网措施方案,这些分散式发电系统可以将产生的电力注入传统电力系统中,从而增加可再生能源的利用率,减少对传统能源的依赖。
2.2 优化电力系统供需平衡随着可再生能源的不可控性和间歇性特点,传统电力系统的供需平衡变得更加复杂。
通过并网措施方案,分散式发电系统可以根据电力系统的实际需求进行灵活调度,优化供需平衡,减少电力系统的负荷波动。
2.3 提高电网的可靠性和韧性分散式发电系统的引入可以增加电力系统的多样性和冗余性,从而提高电网的可靠性和韧性。
当传统电力系统发生故障或停机时,分散式发电系统可以继续提供电力供应,保障用户的用电需求。
3. 实施并网措施方案的关键策略和技术实施并网措施方案需要综合考虑电力系统的可靠性、稳定性和安全性。
以下是一些关键策略和技术,用于确保分散式发电系统与传统电力系统的安全、稳定地互联互通:3.1 电力系统规划和运营策略的协调实施并网措施方案需要从整体角度考虑电力系统的规划和运营策略。
需要合理安排分散式发电系统的容量和分布,以满足电力系统的需求,同时保持系统的稳定运行。
分布式发电与并网技术的研究与探讨
分布式发电与并网技术的研究与探讨分布式发电的研究具有多元性、广泛性以及代表性。
目前,电力系统的发展和能源发展现状,分布式发电研究具有重要的理论意义和重要的应用价值。
同时介绍了国内外分布式发电的发展现状和应用前景。
本文分析了分布式并网系统和分布式发电对电力系统规划,电力质量,继电保护和可靠性以及配电网分布式发电和分布式发电前景的影响。
标签:分布式发电;电力系统;配电网;并网技术1 分布式发电技术在电力系统不断发展改进的过程中,分布式发电以其独特优势以及具有广阔发展空间的前提下,不断应用而生。
近年来分布式发电技术以其独有的环保性、经济性引起人们越来越多的关注。
本文在简要概述分布式电源及其并网技术应用情况的基础上,介绍主要分布式电源的特点、主要涉及分布式发电并网的接口技术,含分布式电源的系统规划与设计及其优化,含分布式电源的系统分析、运行与控制,孤岛检测、紧急控制与继电保护等方面。
最后指出分布式电源及并网技术的未来发展趋势与方向。
DG是指靠近用户端安装的一些中小型发电装置。
它可以直接向少数用户直接供电,不受公共电网的需求,或者与公共电网一起进入配电网络,为用户提供电力。
1.1 几种分布式发电技术(1)天然气作为普通燃气轮机,内燃机和微型燃烧发动机为基本核心发电系统。
(2)燃料电池发电系统。
其中有:磷酸燃料电池PAMFC,质子交换膜燃料电池PEMFC,熔融碳酸盐燃料电池MCFC,固体氧化物燃料电池。
(3)太阳能光伏电池发电系统。
(4)风力发电系统。
(5)生物质能发电系统。
2 分布式发电的并网近年来,DG和常规电力系统的运行趋势越来越明显。
DG网络有两个方面的问题:一是网络本身的结构和性能;另一个DG在电网之后对电力系统的运行,控制,保护等方面的影响。
2.1 分布式发电并网系统DG并网系统包括两个含义:在DG和电网之间建立设备之间的物理连接,即硬件。
DG与外界形成电气连接手段。
同时,依靠这些电接触的硬件,也可以实现DG单元的监控,控制,测量,保护和调度功能。
新型电力系统中分布式电源的发展
新型电力系统中分布式电源的发展摘要:面对化石能源的短缺和日益突出的环境问题,中国提出了“碳中和、二氧化碳排放峰值”的目标,在保持经济增长的同时不断减少不可再生资源的使用。
在推进双碳目标达成的进程中,利用风、光等可再生资源为驱动力的分布式电源和使用电能代替化石燃料的电动汽车受到广泛关注,成为当前电力行业研究的重点。
近年,分布式电源产业都迎来大规模爆发式增长,分布式电源已呈现装机规模高速发展、并网比重大幅提升的发展格局。
将参与新型电力系统需求响应的储能作为统一资源进行研究,来解决新型电力系统的需求响应、新能源消纳等问题,以保障电网安全可靠运行。
在分析分布式电源的类型基础上,提出了新型电力系统中分布式电源的发展,可为可再生能源高效消纳提供参考。
关键词:新型电力系统;分布式电源;发展引言随着分布式能源接入配电网技术的成熟,在考虑配电网可靠性规划时,既要考虑传统配电网的设备,又要考虑分布式电源接入对可靠性的影响,对风电出力及预测的模型进行了综述,指出预测误差可能受到其他相关因素的影响。
应从经济性和可靠性的角度通过建立计及可靠性成本的优化目标函数,得到包含配电网资产(包括线路、变电站和变压器)和分布式电源(包括风力机和光伏等)的最优协同规划方案。
1分布式电源的类型1.1光伏发电光伏发电是一种将太阳能转化为电能的发电技术。
作为光伏发电系统的重要组成部分,它可以将太阳能转化为电能供电网使用。
光伏发电技术具有清洁、选址灵活等优点,成为了最常用的分布式电能之一。
1.2风力发电风力发电的原理是:自然界中的强风作用时,会使叶片旋转产生机械能,再通过传动系统带动发电机产生电能。
由于风力发电成本低、无污染,因此具有广阔的发展前景。
1.3燃料电池燃料并不是真正意义上的燃烧,而是通过电池的电化学反应将化学能转化为电能。
燃料电池具有污染小、安装简单等优点,受到了电力行业的广泛关注。
2新型电力系统中分布式电源的发展2.1电动汽车充电站运营管理模型平台设计在充电站后台输入账号和密码登录充电站运营管理系统后台,非授权人员无权浏览相关信息,平台首页总览分布式电源、充电站数据,包括分布式电源能量管理、站点管理、订单管理、数据报表、设备监控等。
分布式能源系统的研究现状与应用前景
分布式能源系统的研究现状与应用前景【摘要】“分布式能源”是指分布在用户端的能源综合利用系统。
分布式能源具有能效利用合理、损耗小、污染少、运行灵活,系统经济性好等特点。
发展主要存在并网、供电质量、容量储备、燃料供应等问题。
我国对分布式能源系统的研究和应用尚处在起步阶段,我们应加大对分布式能源系统的研究力度,为我国分布式能源技术的研究和应用提供专业的指导。
文章讲述了分布式能源系统的含义,探究了分布式能源系统的现状以及应用前景。
【关键词】分布式能源现状应用前景中图分类号:p754.1文献标识码: a 文章编号:分布式能源技术是未来世界能源技术的重要发展方向,它具有能源利用效率高,环境负面影响小,提高能源供应可靠性和经济效益好的特点。
在大电站和电网能基本保证供电的情况下,分布式能源系统与中心电站相结合,对于保障重要用户的电力供应有极好的作用。
分布式能源降低了我国居民用电压力,值得我们加大投入。
分布式能源技术是中国可持续发展的必须选择。
中国人口众多,自身资源有限,按照目前的能源利用方式,依靠自己的能源是绝对不可能支撑13亿人的“全面小康”,使用国际能源不仅存在着能源安全的严重制约,而且也使世界的发展面临一系列新的问题和矛盾。
中国必须立足于现有能源资源,全力提高资源利用效率,扩大资源的综合利用范围,而分布式能源无疑是解决问题的关键技术。
分布式能源系统的含义和主要形式:分布式能源系统是一种建在用户端的能源供应方式,可独立运行,也可并网运行,是以资源、环境效益最大化确定方式和容量的系统,将用户多种能源需求,以及资源配置状况进行系统整合优化,采用需求应对式设计和模块化配置的新型能源系统,是相对于集中供能的分散式供能方式。
分布式能源系统的主要形式:根据燃料不同,分布式能源系统的主要形式,可分为燃用化石能源、燃用可再生能源和燃用二次能源及垃圾燃料等几种。
燃用化石能源的动力装置有:微型燃气轮机、燃气轮机、内燃机、常规的柴油发电机、燃料电池;利用可再生能源发电技术有太阳能发电、风力发电、小水利发电、生物质发电等。
蒙西电网分布式电源并网优化研究
蒙西电网分布式电源并网优化研究摘要:建立了以降低网损为目标函数,兼顾电压约束条件的分布式电源并网优化模型,在实际算例中首先采用灵敏度分析法分析求得分布式电源最佳接入点,然后求得分布式电源并网容量最优值,算例结果证实了提出的方法的可行性。
提出的方法在充分利用分布式电源的同时确保主电网的安全经济运行,为做好分布式电源直接参与市场交易的管理工作提供技术支持。
关键词:分布式电源;网损;灵敏度分析法;并网优化0 引言在蒙西地区,分布式能源储量丰富,开发前景好,风力发电和光伏发电具有得天独厚的优势,得到了很好的开发。
由于风电机组和光伏电源的输出功率会随着自然条件的变化而变化,即输出功率控制难度大,因此大容量风电、光伏电源并网必然会对主电网造成一定的影响[1-3]。
因此,内蒙古电力公司在推进营销体制改革的同时要做好分布式电源的规划和管理工作。
相关研究表明,分布式电源并网的位置和容量对主电网的影响很大,主要包括主电网电压水平、线路损耗、系统故障电流、保护配置方案等[4-5]。
合理安排分布式电源的容量可以改善电网的电压水平,降低网损,提高电网的可靠性和经济性。
本文提出了一种以电压约束为前提、以降低网损为目标的分布式电源并网优化模型,为确保营销体制改革顺利推进、提高新能源利用效率、保障电网安全稳定运行提供一定的理论指导。
1 模型建立目前,在蒙西地区分布式电源并网点的选择主要考虑地理位置因素,并网容量则主要根据前期规划。
随着售电侧的不断开放,分布式电源逐渐增多,对电网的影响越来越大,要加强对分布式电源的管理,必须做好节点电压管理和降低网损工作。
为此本文提出了以降低网损为目标函数,同时兼顾电压约束条件的分布式电源并网优化模型。
因分布式电源并网引起的有功损耗变化量为式(2)与式(1)的差值,具体结果如式(3)所示。
(3)由分布式电源并网引起的网损增加最少时,网损增量对节点电流的一次导数的值为0,具体如式(4)所示。
(4)如果分布式电源并网节点的电压为,则新接入的分布式电源向该节点注入的有功功率如式(5)所示。
分布式能源现状分析及发展策略设想
分布式能源现状分析及发展策略设想
吴 瑶 程一呜 徐 杰明 李雪亚 李 璇
( 江苏省生产 力促进 中心 。江苏 南 京 2 1 0 0 4 2)
了微 型电源接入配 电网的并网规则 , 如英国要求分布式能源遵循《 配 电网规 则》所规定的技术标准 ; 日本要 求分布式能源遵循 《 并 网技 容 量的 系统 ,具有能效利 用合 理、损耗 小、 污染 少、运行 灵活 ,系 术标准指 南》中接入配 电网的规定 。 美国于 2 0 0 3年颁布 了 I E E E 1 5 4 7 统 经济性好争特点 ,但 同时也存在Байду номын сангаас并网、供 电质量 、容量储备 、燃 标准 ,规 定了 I O M V A以下 电源并网的基本要求 ,是 国际上最广泛认 料供 应等问题。本文通过 对国 内外分布式能源现状分析基础上 ,总 可的标准 ,为 美国各州制定分布式能源并网标准提供 了依据 。 结各 国发展 经验 ,为我 国分布式能源的发展 提供建议 。 2 . 5制定合理的价 格机 制 ,促进利益相关方多赢 【 关键 词 】 分布式能源 ;并 网;效益 ;策略 各国普 遍制定 了分布式 能源 并网的备 用价 格、上网 电价和接网 价等 , 充 分考虑 了包括 电网企业和分布 式能源用户在 内的各方利益。 1 国内外分布式能源发展现状 如美 国加州建立 了分布式能源备用 费和接 网费形 成机 制,保障了 电 随着全球环境 和能源 问题 日益突 出,分布 式能源和微网在发达 网企业 回收为服务 分布式能源而增加的投资和成 本,同时明确了用 国家受到 了较多关注 。分布式发 电在各 国装机容量 中所 占比重逐步 户拥有 的发 电站 ( 包 括分布式能源 )的上 网电价机制 ,保障了各相 提高 。例如美国 的分布式能源在 2 0 0 4年 的装机为 9 5 7万千瓦 ,到 关 方 的 合 理 利 益 。 2 0 0 7年 己增长超过 1倍 ,达到 2 0 9 9万千瓦,占全国总装机容量的 3我 国分布 式能源现状与发展定位 2 .1 1 %。 我 国的能源 资源 、用电负荷分布不均 ,大 电网、集 中发电是我 建筑物光伏发 电、小型风电站、地热能等 分布 式可再生能源近 国未来能源与 电力发 展的基 本形态 ,特高压 电网在其 中将发挥 重要 年来发展迅速 ,成为各 国发展 的重点。在天然气分布 式能源 方面, 的作用。 由于天然气价格的上涨 ,在一些 国家 ( 如美国、日本 ) ,工业 用的大 我 国分布式能源 的发展定位 是:分布式能源作为对 大电网供电 容量天然气分布式能源机组 ( 容量在 2万千 瓦以上 )被 限制发展 , 的有益补充 :一是改善农村 电力供 应和解决边远地 区用 电问题 :二 商业、社区和居 民用的天然气分布式能源成为发展重 点。 是在城镇负荷 中心建设楼 宇分布 式供能系统,提高能源利用效 率和 截至 2 0 0 8年底,全球可再 生能源 装机 总量为 2 . 8亿千瓦 ,约 占 供电可靠性;三是在 自然灾 害等 引发的电网突发事故情况下 ,为系 全球 总装机容量的 5 . 9 6 % ,国外可再生能源利用主要是分散式开发 、 统提供 紧急备用 。在今后较长一段 时期 ,不可能像发达 国家那样大 就近接 入低压配 电网 ,扣 除一些集 中开发的可再生能源发 电,2 0 0 8 规模发展分布式能源 ,只 能结合地 区实际情况, 因地制宜地加 以发 年全球 分布 式可再生能源发电总装机规模约为 2 . 2 7 亿千 瓦。 展,以实现我国电力工业可持续发展 。 从可再生能源利用类型来看 , 目前风 电、小水 电、生物质发 电 3 . 1农村地区大力发展生活改善型离网分布式发 电 类型 比重较大。欧盟是利用可再生 能源 发电最多的地 区,中国、美 对 于经济欠发达 的农牧地 区和偏远 山区,要形成一定规模 的、 国次之 。欧盟、美国、印度可再生 能源 主要 利用形式为风力发 电, 强大的集中式供配 电网需要 巨额 的投 资,且因电量较小 ,整体很不 中 国为 小 水 电 。 经济。而在这些地区分布式发 电技术则 刚好 可以弥补集 中式供 电的 2 国外分布式能源发展经验总结 这 些局 限性。小风力发 电、太 阳能光伏 电池 、小水电等是解决我 国 国外分布式能源发展 以实现节 能环 保为主要 目的,政府通过规 偏远无 电地区和 缺电地 区最有效的措施。 划 引领 、技 术支持、优惠政策 、以及建立合 理的价格机制和统一 的 3 . 2城镇地区发展 节能环 保型并网分布式发 电 并网标准 ,有效推动分布式能源 的发展 。国外分布式能源发展特点 , 我 国大部 分城镇 地区住 宅、商业大楼 、医院、公用建筑、工厂 、 可 以归 纳 为 以 下 5点 : 体 育场馆 ,都存 在供 电和供暖或制冷需求 ,具备 热电冷三联产的广 2 . 1制定发展规划,明确分布式能源发展 目标 阔市场 。目前 ,分布式 发电技 术中l 虚 用最为广泛、前景最为 明朗的 , 美 国能源 部和环 境保护 署于 2 0 0 1年制定了 《 热 电联产路线 图》 , 首推热 电联产 、热电冷 三联产 技术 以及城 市楼宇光伏发电。 提 出到 2 0 1 0年热 电联产的装机容量为 9 2 0 0万千瓦;欧盟颁布 了热 受 天然气 资源的限制 ,北京 、上海 、广州 等大城市适当发展天 电联产法令, 要求 欧盟 2 5国 2 0 l 0年热电联产 ( 含冷热 电三联产 )发 然气热 电冷三 联产;在一些工业用热量大 的地 区和北 方具有供暖的 电量 占总发 电量 的 1 8 %: 日本在 能源规划和能源供需长期预测 中提 出 需求城市 ,适宜 发展热 电联产 机组;在大中型城市,结合环保要求 , 了分布式 能源发展规模预测和 指导方针 。 建设垃圾焚烧 、垃圾填埋气生物质能分布式 电源 ;在 城镇中心 ,结 2 . 2支持技术研发,指 导分 布式能源 发展 合太 阳能资源及 光伏 技术进步 ,建设城镇太 阳能楼 宇光伏发电 ;在 美 国能源 部与环境保护署 、美 国热 电联产 联合 会 ( U S C H P A )和 城镇周边 ,结合 风能资源分布情况 ,建设一定规模 的分布式并网风 国际 区域能源协会 ( I D E A ) , 共同支 持和 资助分布式能源技术的研发 , 电 :在 西部 边 远 、落 后 地 区 ,充 分 利 用 生 物 质 能 资源 丰 富 的优 势 , 并成立 了 8个技术 指导中心,对 分布 式能源 技术应用提供指导 。日 大力发展秸秆燃烧 、沼 气等分 布式 可再生能源发电。 本产业经济 省重点支持千瓦级的天然气分布式系 统和 燃料 电池的研 4我 国分布式能源发展方 向 发工作 ,使得 日本在这两项技术方面 处于国际领先水平。 考虑 到分 布式发 电的特点与我 国的资源情况 ,总体判断我 国分 2 . 3出台优惠政策 ,促 进分布 式能源 发展 布式发 电将会长 期维 持 “ 小市场 ”的状况 ,在总装机 容量中将 始终 各 国普 遍 出 台 了 促 进 分 布 式 能 源 发 展 的优 惠政 策 , 包 括 投 资 补 占有较小 的份额 。我 国分布式发 电发展 的基本方针是 :积 极开发小 贴、低 息贷款 、税 收减免、燃料优惠等 。日本为 一次能源 利用率高 水 电,合理发展 天然 气分布式供能系统 ,加快发展光伏 发电,因地 于6 0 % 、出力 5 O千瓦 以上的热 电联产项 目,提供低 于 1 . 6 5 % 的低息 制宜发展生物质 能源 发电,优化发展余热 、余压 、余气 综合利 用发 贷款 ( 一般工业为 6 % ) ;美国联邦政府对符合 能效标 准的分布式能 电,在负荷密集地 区合理建设尖峰分布式 负荷电源 ] 。 源资产减免商业投 资税收,优惠对象包括太 阳能发 电、天然气热 电 4 . 1小水 电 联产和地热发 电等 。 ‘ 小水 电将 是我 国未来分布式 电源发展 的一个最主要 的方 向。随 2 . 4 明确 统一 的并网标准,保障分布式能源系 统和 电网安全运 着我国农村经济壮大和农 民致富步伐的加快 ,小水 电也成为满 足农 行 村 电力需求 、解 决无 电人 口、扶贫、保护生态 、替代常规 能源 等多 为 了加强对分 布式能源并网的管理 ,各 国都制 定一系列法规和 目标的系统 。因此 ,要结合农 村电气化县和实施 “ 小水 电代燃 料” 分布式能源并 网标准 。英 国、德国、法 国等欧洲 国家 都明确 或制定 工程的需要 ,加快开 发小水电资源 ,在四川、云南 、广州 、湖 南、
电力系统中的分布式能源并网技术研究
电力系统中的分布式能源并网技术研究近年来,分布式能源并网技术在电力系统中得到了更加广泛的应用,成为了新能源发展的重要方向之一。
分布式能源与传统中央化发电相比,具有分散性、多样化、透明化等特点。
而分布式能源并网技术则主要解决分散化资源联合供能和对能源进行集成调度的问题,使得电力系统能够更加高效、可靠、灵活地运行。
一、分布式能源架构分布式能源架构分为三个层级:端点设备层、通信控制层和数据管理层。
端点设备层是分布式能源的最下层,主要由发电设备组成。
通信控制层通过计算机网络实现若干个端点设备间的信息传递和控制。
数据管理层则通过采集、存储、处理和显示数据,支持系统的运行和管理。
端点设备层主要包括光伏发电、风电发电、微电网、机械能收集、热能收集等多种形式的发电设备。
这些设备的容量和位置各异,需要通过通信控制层进行通信和控制。
通信控制层主要通过计算机网络实现端点设备间的信息传递和控制,包括数据采集、控制命令下达、设备状态监测、数据显示等。
现代通信技术的不断进步,使得通信控制层能够更加高效、可靠地传递和控制信息。
数据管理层则通过采集、存储、处理和显示数据,支持系统的运行和管理。
数据管理层含有的重要内容包括历史数据的查询、分析和报告生成、实时数据的监测和显示、故障报警和管理等。
二、分布式能源并网技术分布式能源并网技术主要解决分散化资源联合供能和对能源进行集成调度的问题,使得电力系统能够更加高效、可靠、灵活地运行。
1. 微电网技术微电网是一种以可再生能源和储能技术为核心的小型电网系统。
微电网不仅可以自给自足,还可以向电网提供电力。
微电网技术主要包括基于能量管理的微电网、智能微电网和混合微电网。
基于能量管理的微电网采用分级调控方式,通过能量管理器对能量进行管理和调控。
智能微电网则采用智能控制方式,实现自适应的电网运行管理。
混合微电网的运行和调度则由电网运行管理系统进行控制。
2. 光伏发电并网技术光伏发电并网技术主要包括电力电子技术和中介电力技术。
浅析分布式能源的接入并网问题
浅析分布式能源的接入并网问题发表时间:2017-04-06T15:14:35.153Z 来源:《电力设备》2017年第2期作者:张光明[导读] 文章介绍了分布式电源并网的概述及优势,分析了分布式电源并网对电网的影响,探讨了分布式能源的电力并网问题解决措施。
(河南百川畅银环保能源股份有限公司河南 450000)摘要:随着我国对电力需求的日益增长,分布式能源的电力并网成为了时代发展的新趋势,而同时分布式能源的电力并网对电网也造成了一定的影响。
文章介绍了分布式电源并网的概述及优势,分析了分布式电源并网对电网的影响,探讨了分布式能源的电力并网问题解决措施。
关键词:分布式能源;电力并网;影响分析引言随着分布式电源的快速发展,供电企业必须在管理、技术和电网建设等方面加以完善,通过简单便捷的管理流程、明确严格的并网技术标准,依托智能配电网的大规模建设,实现对分布式电源并网管理的可控、能控、在控。
一、分布式电源并网的概述及优势分布式电源的界定,是位于用户附近,所发电能就地利用,以10千伏及以下电压等级接入电网,且单个并网点总装机容量不超过6兆瓦的发电项目。
包括太阳能、天然气、生物质能、风能、地热能、海洋能、资源综合利用发电等类型,它是分布式发电的一种延伸。
分布式电源又被称作DR,它改变了以往使用不可再生能源的方式,它的主要研究的是新能源的利用,分布式电源可利用的能源主要包括了化石能源、可再生能源和电能存储,如我们现在生活中存在的风力发电、水力发电、燃料电池等的应用都是分布式电源的研究范畴。
分布式发电就是将发电机直接安装于配电网的附近,让发电机能更加接近用户,提高了供电的可靠性,保证了电能的质量,提高了电能的使用效率。
分布式发电包含的范围极其广泛,它包括所有位于用户附近的发电设备、无论大小的发电形式和使用能源的类型。
分布式电源并网的优点主要包含以下几个方面:1、提高能源的利用率,节约能源分布式电源的供电方式降低了电能在输送途中不必要的损耗,提高了能源的利用率,降低了对环境的污染,改善了环境条件,节约能源,提高了企业的经济效益。
分布式电源及其并网技术
第24卷第3期上海电力学院学报Vol .24,No .3 2008年9月Journal of Shanghai U niversity of E lectric Pow erSep. 2008 文章编号:1006-4729(2008)03-0277-05分布式电源及其并网技术 收稿日期:2008-06-30作者简介:李超(1981-),男,研究生,浙江省缙云人,主要研究方向为电站自动化.E 2mail:lic2099@.基金项目:上海市教委一般科研项目(06LZ016,06LZ009);上海电力学院人才引进基金(k2006229).李 超,钱 虹,叶建华(上海电力学院电力与自动化工程学院,上海 200090)摘 要:简要介绍和分析了分布式电源的定义和主要优点,以及国内外分布式电源的发展现状和应用情况,对分布式电源的结构和方案进行了讨论,并探讨了如何利用微网技术解决因并网所引起的各种问题,对微网的结构也进行了简要分析.关键词:分布式电源;并网运行;微网技术中图分类号:T M715 文献标识码:AD istri buted Generati on and the Technology of ItsParallel Operati on on Power Syste mL I Chao,Q I A N Hong ,YE J ian 2hua(School of Electric Po w er and A uto m ation Engineering,Shanghai U niversityof Electric Po w er ,Shanghai 200090,China )Abstract : A brief survey and analysis of the definiti on of distributed generati on as well as the advantage of this technol ogy are p r ovided .After intr oducing the current status of DG,a discussi on of constructi on of distributed generati on is given .I n order t o s olve the p r oble m s arising when thedistributed generati on j oins in power syste m ,the technol ogy of m icr ogrid is devel oped .Key words : distributed generati on (DG );parallel operati on;m icr ogrid 由于能源紧缺,环境污染日益严重,各个国家都在努力寻找一种环境污染少、利用率高的用能方式.具有能源利用效率高,环境负面影响小,能提高能源供应可靠性和经济效益的分布式电源技术,越来越受到各个国家的重视.分布式电源技术克服了传统集中式大电网供电的许多弱点,成为电能供应不可缺少的补充.1 分布式电源概述分布式电源(DG )是位于用电点附近的小型模块化电力能源,它靠近用户现场以满足特定用户的需要,支持现存配电网的经济运行,一般容量在几千瓦到50M W 之间.根据美国能源署的定义,它是产生或储存电能的系统,通常位于用户附近,包括生物能发电、燃气轮机、太阳能发电和光伏电池、燃料电池、风能发电、微型燃气轮机、内燃机,以及存储控制的技术.分布式能源可以连接电网,也可以独立工作.分布式电源的一次能源一般是气体燃料,各种可再生能源;二次能源是分布在用户侧的冷、热、电等.它将电力、热力、制冷和蓄能技术相结合,直接满足用户对能量的需求,实现能源的梯级利用,以提高能源的利用率,节约能源,保护环境.2 分布式电源的优点(1)节能效果好 分布式电源与传统的大电网供电有两个明显的区别:一是传统大电网电源和用电负荷距离非常远,一般都要通过远距离输送给用户,而分布式电源则靠近用户现场,因而网损降低明显;二是传统大电网供电模式下能量形式单一,而分布式电源则能够提供多种形式的能量,典型的是冷、热、电三联产,能实现能量的梯级利用,符合“温度对口、梯级利用”[1]的原则,从而大大提高了能源的总体利用效率.(2)环境污染少 分布式电源以天然气、轻油等清洁能源和风力、水力、潮汐、地热等可再生能源为发电原料,能够减少二氧化碳、一氧化碳、硫化物和氮化物等有害气体的排放.同时,由于分布式能源系统发电的电压等级比较低,电磁污染比传统的集中式发电要小得多[2].(3)可靠性高 在建设大型电厂的趋势有增无减之时,电网的急速膨胀对供电的安全与稳定带来很大威胁,一旦电厂和输电干线发生故障将导致大面积停电.分布式电源采用性能先进的控制设备,开停机方便、操作简单、负荷调节灵活,与大电网配合可大大提高供电可靠性,弥补其安全稳定性方面的不足,在电网崩溃和意外灾害(地震、暴风雪、人为破坏、战争)情况下可维持重要用户的供电[3].(4)电能质量高 分布式电源内部通常都设有就地电压调整和无功补偿,从而保证了电能的质量.此外,分布式电源的投资相对大电网、大电厂而言非常小,风险也较小,并且建设周期短,有利于短时间内解决电力短缺的问题.3 分布式电源的现状由于全球经济的快速发展,近年来各国对能源的需求越来越大,对供电的可靠性、电能的质量提出了更高的要求,但地球上传统的资源越来越少,环境问题越来越突出,于是人们不得不寻求一种更加节约、更加环保的能源供给方法.因此,具有较高能源利用效率的分布式电源获得了快速发展.美国在1978年颁布了公共事业管理政策法后,开始正式推广建设分布式能源系统.目前,美国已经拥有6000多座分布式能源站,仅大学校园就有200多座分布式能源站.英国只有5000多万人口,但是分布式能源站有1000多座.连英国女王的白金汉宫、首相的唐宁街10号官邸,都采用了燃气轮机分布式能源站.俄罗斯采用热电联产的比例占总能耗的33%,美国占50%,而我国只占12.8%.在众多国家中,丹麦是世界上公认的将经济发展、资源消耗和环境保护3方面有机结合的典范,是实现了可持续发展的国家.20多年来,丹麦的国民生产总值翻了一番,但能源消耗却未增加,环境污染也未加剧,其奥妙就在于丹麦积极发展冷、热、电联产,提倡科学用能,扶植分布式能源,靠提高能源利用效率支持国民经济的发展.目前丹麦没有一个火电厂不供热,也没有一个供热锅炉房不发电,将冷、热、电产品的分别生产,变为高科技的冷、热、电联产,使科技进步变成真正的生产力[4].我国近年来高度重视可再生能源的开发利用,把加快发展风能、太阳能、生物质能等可再生能源作为“十一五”时期能源发展的一项重要战略[5].而对可再生能源利用的有效形式,就是大力发展分布式能源系统分布式电源.在《中华人民共和国节约能源法》、《关于发展热电联产的规定》、《能源发展“十一五”规划》等法令法规中,明确提出:大力推广热电联产、集中供热;提高热电机组的利用率;发展热能梯级利用技术,热、电、冷联产技术和热、电、煤气三联供技术,提高热能综合利用率.目前,我国以天然气为燃料的分布式能源系统建设已逐步进入实质性开发实施阶段,在北京、上海、广州等大城市的居民小区、商城楼宇、大学城,都有一批热、电、冷联产示范工程投运.例如:上海浦东国际机场能源中心4000k W燃气轮机热电联供项目;上海黄埔区中心医院1000k W燃气轮机热电联供项目;北京中关村软件园热、电、冷联产项目等[6].2007年12月12日,中国华电集团新能源发展有限公司与广州大学城能源发展有限公司合资设立广州大学城华电新能源有限公司.该公司投资建设国内最大的分布式能源项目广州大学城分布式能源,设计装机容量为156M W.4 分布式电源的方案分布式电源主要包括前端和后端两部分:前872上 海 电 力 学 院 学 报 2008年端部分主要有蒸汽轮机、内燃机、燃气轮机、燃料电池、生物质能等,蒸汽轮机包括背压式、抽汽式、抽汽冷凝式和冷凝式4种,一般传统的发电厂主要采用冷凝式蒸汽轮机,而背压式和抽汽式蒸汽轮机则用于早期的分布式电源;后端部分主要包括制冷设备和供热设备,而制冷设备的选择是最主要的,当前,制冷设备主要包括电制冷、蒸汽吸收式制冷、余热吸收式制冷和压缩式制冷设备.前端设备和后端设备不同种类的组合就构成了不同形式的分布式电源结构.其总体结构见图1.图1 分布式电源总体结构示意 近年来,人们提出了适用于不同场合、规模和用户的分布式电源结构.其中包括:以内燃机为前端部分的冷、热、电三联供系统;以燃气轮机或微型燃气轮机为前端部分,以烟气型溴化锂吸收式制冷机组为后端部分的分布式电源;以燃气轮机为前端部分,以余热锅炉、热水型溴化锂吸收式制冷机组为后端部分的分布式电源;以燃料电池或生物质能为前端部分的三联供系统.此外,还有一些综合各种类型的分布式电源结构,如在以燃气轮机为前端部分的系统中,在前端部分加入地热能、太阳能和风能的能量转换装置,在后端部分附加电制冷设备等.在分布式电源里,燃气轮机主要由压气机、燃烧室和透平3大部分组成.外界空气经过过滤后,通过压气机增压到一定压力后输送到燃烧室,在燃烧室里和燃料混合燃烧、产生高温高压的燃气进入透平做功,带动与之同轴的发电机发电.发电后,从透平中排放出来的余热烟气温度很高,一般都大于250℃,可作为烟气型吸收式制冷机的驱动热源,也可用来加热余热锅炉产生蒸汽.这种类型的分布式电源的总效率式为[7]:η=η1+k η2(1)式中:η1燃气轮机效率;η2制冷机效率;k制冷机吸收的热量占整个分布式电源总输入热量的份额.对分布式电源效率起关键作用的是燃气轮机的效率,因此,要尽可能选择高效率的燃气轮机.设Q 1为燃气轮机获得的热量,m 1为在燃气轮机中流动的燃气质量,C 1为燃气的平均定压比热,T 2为燃气在燃烧室出口的绝对温度,T 1为压气机出口空气绝对温度,则:Q 1=m 1C 1(T 2-T 1)(2)设Q 2为燃气轮机排气排出的热量,T 3为燃气轮机排气绝对温度,T 0为环境绝对温度,则:Q 2=m 1C 1(T 3-T 0)(3)可得燃气轮机的效率为:η1=Q 1-Q 2Q 1=(T 2-T 1)-(T 3-T 0)T 2-T 1(4)由式(4)可以看出,为提高燃气轮机的效率,可以提高燃烧室的出口绝对温度,也可降低环境的绝对温度.式(1)的第2部分k η2是利用了燃气轮机排出的低品位能量后所获得的效率,是原有基础上增加的效率,符合能量梯级利用的原理,提高了整个系统的能源利用效率.目前,在实践中运用较多的方案是燃气轮机加上烟气型溴化锂吸收式制冷机组(见图2)和燃气轮机加余热锅炉加蒸汽式溴化锂吸收式制冷机组(见图3).图2 燃气轮机加烟气型溴化锂吸收式制冷机组结构示意 燃气轮机加烟气型溴化锂吸收式制冷机组是目前研究应用最多的.烟气型溴化锂吸收式制冷机组与燃气轮机结合,前者对后者所排放的余热进行回收再利用,所获得的冷量是整个系统能量利用的一个增加值,从而大大提高了能源的利用效率[8].另外,由于没有采用余热锅炉,所以相对来说结构简单.实验研究表明,一台发电效率为26%的70k W 的燃气轮机发电机组,配以烟气型溴化锂吸收式制冷机组对余热进行回收后,总利972 李 超,等:分布式电源及其并网技术用效率可达64%,回收的冷量达98k W [9].在北京部分奥运场馆中就采用了这一方案[10].图3 燃气轮机加余热锅炉加蒸汽型溴化锂吸收式制冷机组结构示意 燃气轮机加余热锅炉加蒸汽型溴化锂吸收式制冷机组的方案也是目前较为典型的分布式电源方案.其缺点是结构复杂,能量回收环节多,蒸汽型溴化锂吸收式制冷机组的COP 较低,实际的运行效率在40%左右[11].其优点是,性能稳定,供能较为可靠.目前上海市黄浦区中心医院就采用了这一方案[12].5 分布式电源的并网5.1 分布式电源并网存在的问题近年来,分布式电源快速发展,应用越来越多,在带来巨大节能效果的同时,也出现了许多不良的现象,其中最突出的是分布式电源并网所引起的相关问题.主要问题如下.(1)分布式电源的引入,增加了配电网潮流的不确定性,从而对电力系统继电保护的设置和动作值的整定增加了一定的难度.此外,DG 一般是通过10k V 馈线接入配电系统,而这一级别的配电系统,一般都采用3段式电流保护,即:瞬时电流速断保护;定时限电流速断保护;过电流保护.但DG 的接入可能导致保护装置的灵敏度降低,严重时甚至拒动,也可能导致保护装置误动作,以及相邻线路的瞬时速断保护装置误动作,失去选择性[13].(2)分布式电源并网时,由于大量电力电子器件应用于分布式电源,所以不可避免地给系统带来大量谐波,谐波的幅度和阶次受到发电方式以及转换器工作模式的影响[14].同时对电压的稳定性和电压的波形都产生不同程度的影响.(3)分布式电源并网时,会对配电网的静态稳定性产生影响,其影响程度的大小依赖于不同类型的分布式电源.对于采用异步发电机接口的DG,并网时对系统静态电压稳定性具有负面影响,并网位置离系统最薄弱支路越远,负面影响就越小;对于采用无励磁调节的同步发电机接口的DG 和采用具有功率控制单元的变换器作为接口的DG,并网时能改善系统的静态电压稳定性,并网位置越靠近系统最薄弱支路,则改善系统静态电压稳定性的程度越显著[15].为了尽量减小分布式电源并网对系统所产生的不利影响,各个国家都提出了许多解决办法,其中微网技术就是其中较为有效的方法之一.5.2 微网技术对于微网的通用解释是:微网是集成多个DG 和负荷的独立系统,提供电能和热能,其中大多数DG 都是基于电力电子设备提供所要求的灵活性,以确保作为一个单独的集成系统运行[16].对于大电力系统来说这种控制的灵活性允许微网是一个单独的可控模块,以满足本地负荷的可靠性和安全性需要.微网的结构见图4.图4 微网结构示意 微网是一个独立的运行单元,对大电网不会产生大的影响,而且不需要修改大电网的运行策略;利用微网技术可以非常灵活地把DG 接入或撤离大电网;微网可以孤立运行,从而大大提高了电网的可靠性.微网可以独立运行也可以并网运行.在并网运行时,微网和传统配电网类似,服从系统调度,可同时利用微网内DG 发电和从大电网吸取电能,并能在自身电力充足时向大电网输送多余电能.当外界大电网出现故障停电或有电力质量问题时,微网可以通过能量管理单元控制主断路器082上 海 电 力 学 院 学 报 2008年切断与外界联系,微网孤立运行,此时微网内负荷全部由DG供电.当故障解除后,主断路器重新合上,微网重新恢复和主电网同步运行,以保证系统平稳恢复到并网运行状态.而这两种运行模式无缝转换的关键是微网与电网之间的电力电子接口,这种接口可以使分布式电源实现即插即用,同时,可使微网作为一个独立的模块,以尽量减少分布式电源对电网的不利影响.6 结束语我国对分布式电源的应用和研究取得了不少成果,但还有许多问题有待进一步研究解决.例如:对发展分布式电源的技术方向、市场准入条件、与大电网建设的协调等问题;分布式电源并网时,必须满足的并网技术条件和规范;分布式能源系统发电设备的特性,以及给电力系统带来的问题及保护措施等;微小型燃气轮机、新型热力循环等终端能源转换、储能、热电冷系统综合技术等;变频技术、换流技术、滤波技术、继电保护技术等.这些问题的解决将使我国的分布式电源的应用和研究达到一个新的高度,标志着我国分布式电源利用进入了一个新的阶段.参考文献:[1] 蔡睿贤.关于分布式能源系统的思考[J].科技导报,2005,23(9):728.[2] 白明,许敏.基于可再生能源的分布式发电技术的应用及前景[J].节能与环保,2008,(2):23225.[3] 韦钢,吴伟力.分布式电源及其并网时对电网的影响[J].高电压技术,2007,33(1):36240.[4] DUG AN R C,PR I CE S K.Issues for distributed generati on inthe US[C]//I EEE Power Engineering Society W interMeeting,2002,(1):1212126.[5] 陈金富,卢炎生.分布式电源技术在我国的应用探讨[J].水电能源科学,2005,23(2):61263.[6] 王信茂.分布式能源系统发展相关问题探讨[J].电力技术经济,2007,19(3):629.[7] 黄宗汉.燃气蒸汽联合循环的热平衡热效率计算及评价[J].电力勘测设计,2005,(1):45249.[8] 杨敏林,杨晓西.分布式能源系统集成方案研究[J].东莞理工学院学报,2006,13(4):1132116.[9] ROBERTR K,ABD I bined heat and power and advan2ced contr ol 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含分布式发电系统的微网技术研究综述
含分布式发电系统的微网技术研究综述一、本文概述随着全球能源危机和环境问题的日益严重,可再生能源和分布式发电技术得到了广泛的关注和应用。
微网作为整合分布式发电系统和负荷的一种有效方式,其研究和发展对于实现能源可持续发展、提高能源利用效率、增强电力系统的稳定性和可靠性具有重要意义。
本文旨在对含分布式发电系统的微网技术进行全面而深入的研究综述,分析当前的研究现状和发展趋势,以期为相关领域的研究者和从业者提供有益的参考和指导。
本文将首先介绍微网的基本概念、特点以及其在能源领域的应用价值。
随后,将对分布式发电系统的主要类型、运行原理及其与微网的融合方式进行详细阐述。
在此基础上,本文将重点分析微网的控制策略、能量管理、保护技术等方面的研究现状,探讨微网在并网和孤岛模式下的运行特性及优化方法。
本文还将对微网的经济性、环境效益和社会影响进行评估,以期从多个维度全面展现微网技术的优势和挑战。
本文将总结当前含分布式发电系统的微网技术研究的主要成果和不足,并对未来的研究方向和应用前景进行展望。
通过本文的综述,期望能够为推动微网技术的进一步发展和应用提供有益的借鉴和启示。
二、分布式发电系统概述分布式发电系统(Distributed Generation,DG)是指将小型、模块化的发电设备安装在用户侧或接近用户侧的电力系统中,以提供电力和热能供应。
这种发电方式不同于传统的大型集中式发电站,其规模较小,分布广泛,可以灵活应对电力需求的变化,提高电力系统的可靠性和稳定性。
分布式发电系统的主要特点包括:一是靠近用户,可以减少电力传输和分配过程中的能量损耗,提高能源利用效率;二是可以利用多种可再生能源,如太阳能、风能、生物质能等,实现能源的可持续利用和环境保护;三是具有灵活性和可调性,可以根据电力需求的变化进行快速响应,提供电力支撑和调峰调频服务;四是能够与用户侧的其他设备进行互动和集成,形成微电网,实现能源的优化配置和智能化管理。
电力系统中的分布式能源接入技术研究
电力系统中的分布式能源接入技术研究随着清洁能源的逐渐发展和能源转型的不断推进,分布式能源接入技术成为电力系统中的重要研究领域。
分布式能源接入技术是指将可再生能源(如太阳能、风能、水能等)和储能设备接入到电力系统中,通过适当的控制和管理,实现可再生能源的高效利用和电力系统的稳定运行。
本文将探讨电力系统中的分布式能源接入技术的研究进展、应用场景和挑战。
一、分布式能源接入技术的研究进展1.1 分布式能源接入技术的发展历程分布式能源接入技术起源于上世纪70年代,最早应用于离网电力系统,如孤立岛屿、山区等无法接入传统电网的地区。
随着太阳能、风能等可再生能源技术的快速发展和成熟,分布式能源接入技术也逐渐引起了广泛关注。
1.2 分布式能源接入技术的主要研究内容分布式能源接入技术的研究内容主要包括接入逆变器的设计与控制、能源管理系统的优化与调度、电力系统中分布式能源的并网管理等。
其中,接入逆变器的设计与控制是关键环节,它能够将分布式能源的直流输出转换为满足电力系统要求的交流电能。
1.3 分布式能源接入技术的关键技术在分布式能源接入技术中,有几个关键技术是需要解决的。
首先是逆变器设计与控制技术,逆变器的设计要满足高效率、高稳定性和低成本的要求。
其次是能量管理系统的优化与调度技术,能够实现对分布式能源的合理调度和管理,使得能量的产生与消耗能够平衡,提高能源的利用效率。
最后是电力系统中分布式能源的并网管理技术,要保证分布式能源和传统电力系统之间的稳定连接和互操作性。
二、分布式能源接入技术的应用场景2.1 住宅区和商业建筑在住宅区和商业建筑中,分布式能源接入技术可以将屋顶上的太阳能电池板和储能设备接入到电力系统中,供应部分或全部电力需求。
这不仅可以减少对传统电力网的依赖,还可以降低能源成本,实现能源的自给自足。
2.2 工业园区和农村地区工业园区和农村地区通常离传统电力网较远,接入电力困难。
分布式能源接入技术可以解决传输线路长、线损大等问题,降低供电成本,提高供电可靠性和电力质量。
分布式能源发电对电网的影响及面临的问题探讨
分布式能源发电对电网的影响及面临的问题探讨目前,由于国家对绿色能源进行着大力的推广,可再生能源在我国东部平原及沿海地区的发展作为一个整体呈现出大规模集中接入的特点。
随着光伏发电和风力发电等间歇性可再生能源在电网中占的比重越来越大,由于受到天气、季节等因素的影响,它的出力波动的随机性将给电网的电压、电能质量、系统保护、损耗及供电可靠性形成非常大的威胁。
本文就分布式能源发电对电网的影响做了分析探讨,并且对其面临的问题也进行了阐述。
标签:分布式能源;电网;影响;面临的问题随着社会的进步和科学技术在21世纪的飞速发展,人们对分布式能源的兴产生了的广泛关注。
因为现代工业的快速迅速,所以对电力的需求也在不断的增加,环境问题已成为人们关注的焦点,目前,在环境保护方面新能源分布式发电非常有优势。
从未来的发展方面来看,分布式能源发电必将成为未来发电的主要形式。
分布式能源的基本想法其实古已有之,古人生炉取暖就体现了分布式能源的思想。
随着技术的进步,规模化的集中能源利用渐渐的把分散的能源利用模式所取代。
随着进一步的工业化和城市化发展,能源供应在经济发展中已经走到了一个瓶颈期,并且和能源利用有关的环保问题也被人们所广泛关注。
分布式能源作为一种方法来提高能源利用效率,而重新受到了国内外的广泛关注。
一、分布式能源发电的概念分布式能源系统是相对于能源集中生产来说的,它是在一个区域内通过综合运用一种能源转换技术来进行同时供电、热、冷等多种极端能源,从而使能源实现梯级利用和高效利用。
其中以天然气为主要的输入能量而把可再生燃料作为辅助的输入能量,把所有可以利用的资源都利用起来。
分布式能源的优点分别是:效率高且有利于促进能源的综合利用效率使能源综合利用效率高达90%以上。
具有环保性,特别把天然气、燃料电池、可再生能源作为燃料的热电联产系统,采用分布式能源有利于分散一部分污染使它资源化,从而实现减排的目标,来有效的抑制气候变暖。
分布式能源发电通常是指一种小型化、分散式、高效可靠的发电装置,它的发电功率在数千瓦至几十兆瓦,位于用户周围或在配电网中进行直接布置,能够对用户进行高效、独立和经济的供电。
分布式能源并网的技术要求与管理
分布式能源并网的技术要求与管理1.与电网的连接方式燃气冷热电联供分布式能源系统实际用途不同。
燃气冷热电联供分布式能源系统与电力系统之间存在如下的4种方式:方式1:燃气冷热电联供分布式能源系统与电网系统并网不售电运行(并网不售电);方式2:独立运行(孤网运行);方式3:系统独立运行向附近的服务区域供电(微电运行);方式4:燃气冷热电联供分布式能源系统与电网系统并网运行,且向当地电网输出电能(并网售电)。
目前在我国冷热电联供系统基本采用第一或者第二种方式运行,并网运行对燃气冷热电联供分布式能源系统运行的稳定性及可靠性大大增强。
2.并网运行的要求分布式能源系统能否与电网安全、可靠、经济地并网,并作为城市电网电力的补充和备用,要保证电网和分布式能源系统自身的运行安全,应符合电网运行的相关技术要求。
2.1.当地配电系并网配电系统要有足够的容量接纳分布式能源系统,在机组停运时能够有备用容量向用送电。
2.2.并网电压当分布式能源系统与电网并联时,需要选择介入的电压等级,一般与当地配电电压级电网相联。
在北京市内建设的分布式能源系统电力并网可选择400V、10.5kV、110kV三个电压等级。
在选择输电等级上,要考虑输送容量的限制。
3.接入比例为了保证电网的安全稳定,一定区域内的分布式电源比例不能过高,对于分布式能源在接入点所占比例参考国外技术导则中给出经验值小于30%。
4.电能质量要求电能质量是分布式电源并网中最容易量化的技术标注,分布式能源系统并网运行要符合电网对于电网质量的相关规定。
GB12325-90电能质量供电电压允许偏差GB12326-2000电能质量电压波动和闪变GB/T14549-93电能质量公用电网谐波GB/T15543-1995电能质量三相电压允许不平衡度GB/T15945-1995电能质量电力系统频率允许偏差GB/T18481-2001电能质量电能质量暂时过电压和瞬态过电压、CCHP并网运行应该符合上述国标的要求。
关于分布式能源电力并网问题的探讨
第2 卷第 1 期
2006年 1 月
沈阳工程 学院学报 ( 自然科学版) Junl f hn agIsi t f n ier gNauaSine ora o eyn ntueo gnei ( trl c c) S t E n e
Vo . I2 No. 1
Jn 0 6 a .2 0
关 于分 布 式 能 源 电力 并 网 问题 的探 讨
张永 顺
( 州家 和 智能控 制 有 限公 司 , 州 3 02 ) 杭 杭 10 1
摘 要:通过 对北京市燃气大楼 三联供 项 目并 网问题 的探讨 和分析 , 从技 术角度 讨论 了分 布式 能源的电力并 网 不仅要
Ⅵ(C115 ” 准变压器 容量 2 5 w ,0k 2H 06 号 批 D 1 0k 1 V双 2
经济的迅猛发展 , 北京地区的用电负荷也在逐年增长 , 尤 其是城 市 中心 用 电 负荷 增 长 较 快 , 区 内变 电站 的 市 建设速度赶不上用电负荷 的增长速度 . 燃气 集 团生产指 挥 中心地 处城市 中心 区 , 现有 10k 1 V电网均 为 电缆 网 , 工程 也采 用 电缆 网供 电 . 该
电站 ( ×5 A) 复兴 门 变 电站 ( 3 0MV 、 3×5 0MVA)新 、 街 口 变 电 站 ( × 5 3 0MVA) 西 单 变 电 站 ( × 、 3 5 0MVA)前 门变 电站 ( ×5 、 4 0MVA)随 着北 京 地 区 .
1 工 程 概 况
1 1 工程项 目概 况 .
新建的北京市燃气集团生产调度指挥 中心大楼 , 建 筑面 积 约 32万 m2地 上 9层 , 下 2层 . 装 动 力 . , 地 新 65k , 9 包括风机 、 W 消防泵 、 电梯 等; 照明用 电63 W, 2 k 空调机组80 W; 9 总计设备容量2 0 预计最大负 k 8 W, 2 k 荷1 0 w. 京 供 电局 高压 供 电方 案 “ 基 字 第 0k 北 3 高
微电网中的分布式能源接入技术研究
微电网中的分布式能源接入技术研究近年来,随着能源需求的增长和环境保护意识的提高,分布式能源成为研究的热点之一。
微电网作为分布式能源系统的一种形式,具有在小范围内实现低碳、高效的能源供应的潜力。
在微电网中,分布式能源的接入技术是一个核心问题,不仅关系到系统的可靠性和稳定性,还涉及到能源的优化配置和利用效率的提升。
本文将对微电网中的分布式能源接入技术进行研究和探讨。
一、分布式能源的概念及特点分布式能源是指分散的能源系统,通过将能源资源近距离集成到用户侧,实现供需双方的直接交互。
与传统的中央化能源供应系统相比,分布式能源具有以下几个特点。
首先,分布式能源具有低碳环保的特点。
它可以利用可再生能源如太阳能、风能等,减少对传统能源的依赖,从而减少碳排放和环境污染。
其次,分布式能源具有高效节能的特点。
由于能源在生产和消费过程中短距离传输,能源损耗降低,能源利用效率得到提高。
再次,分布式能源具有可靠性高的特点。
由于能源系统分布在用户侧,当某个节点出现故障时,其他节点仍能正常运行,从而提高了系统的可靠性。
最后,分布式能源具有经济性好的特点。
它可以减少传统能源供应系统的投资和运营成本,降低用户的用能成本。
二、微电网的概念及组成微电网是一种小范围内实现能源供应的系统形式,具有一定的自治性和自给自足的能力。
它通常由多个分布式能源系统、储能装置和电网互连组成。
在微电网中,分布式能源是关键组成部分之一。
分布式能源的接入方式直接影响到微电网的运行效果和经济性。
常见的分布式能源包括太阳能光伏发电系统、风能发电系统、生物质能源系统等。
它们可以根据实际需求和条件选择合适的能源接入方式。
三、微电网中的分布式能源接入技术1. 并网接入技术并网接入是指将分布式能源系统与电网连接,实现能源的双向流动。
在并网接入技术中,关键问题是电压和频率的稳定。
为了保证微电网和电网之间的能量传输和功率平衡,需要采取适当的控制策略和调节措施。
常见的并网接入技术包括有功功率控制、无功功率控制和电压频率控制等。
分布式电源并网的应用研究
【 bt c]nr dev om n lripo p dd tbt a d nnwee cnl i ei r s g s epwr r . h A s atE e ya in et is r t ir u dbs e r t ho g sr n e i l ue i t o e gd Ti r g n nr a cs m e si e eo ng e y oea cany dnh i s
【 ywod 】 ir ue o e r :P SIl de et ir ui uo t n Ke r sDs i tdp w r i G R : a f c; s b t natmao tb gd sn f D t i o i
目 前我 国对分布式能源系统 的研究在 国内已经 开始启 动 . 一些科 研机构 . 大学 已经投入人力 、 财力进行分布式能源系统的研 究。 上海理 随着包括光伏 、 风电等可再生能源新型发电技术的发展 , 分布式 发 工大学 建设 了示范型“ 能源岛” 用于分布式能源系统的研究 。西安交 . 电日 渐成为满足负荷增长需求 、减少环境污染 、提高能源综合利用效 通大学以 10 W 微 型燃气 轮机为核心 .建立了以酒店为应用对象 的 0k 率、 提高供 电可靠性 的一种有效途径 . 并在配 电网中得到广泛的应用 。 分布式能源系统 华北 电力大学能源的清洁与重点利用实验室 . 建立 分布式能源是位于或临近电力负荷 中心 . 功率在几 十千瓦到几十兆 了双源 可逆型供 暖( 空调 ) 系统实验平 台。 瓦内模块式的分布在负荷附近的清洁环保发电设施 . 能够经济 、 、 高效 可 靠地发电 分布式电源并不是简单地采用传统的发电技术 . 而是建立在 3 分布式 电源并 网可能造成 的影响 自动控制系统 、 先进的材料技术、 灵活的制造工艺等新技术的基础上 , 具 近年来 , 分布式 电源快速发展 . 用越来 越多 , 应 在带来巨大节能效 有低污染排放 . 灵活方便 . 高可靠 陛和高效率的新型能源生产系统 。 但分 果的同时 . 出现 了许 多不 良的现象 . 中最突 出的是分 布式电源并 也 其 布式发电的大规模渗透也产生了一些负面影响 . 如单机接人成本较高 、 网所引起 的相关 问题 。主要问题如下 : 控制复杂 、 对大系统的电压和频率存在冲击等。因此及 时跟踪国际国内 3 配网系统 的变化 配电系统将发生根本性的变化 :从一个辐射式 . 1 的先进技术 . 开展分布式电源并网技术的探讨具有重要意义 的网络 变为一个遍布 电源和用户互联 的网络 . 配电系统的控制和管理 1 分布式电源概念 将变得更加复杂。分布式发 电的引入会使传统的配 电网络规划 、 运行 ( 功补偿 、 如无 电压控制 等) 彻底改变 : 现在 的配电 网自动化 和需求侧 分布式 电源 ( ir ue e eai . ) Ds i tdG Brt n DG 是分 布式 电源的 主要 组 tb o 管理( S ) D M 的内容也需要重新加 以考 虑 ; 分布式 电源之间的控制和调 成部分 , 是指功率为数千 瓦至 5 M 小 型模 块式的 、 0W 与环境兼 容的独 度必须加 以协调 , 与分布式发 电有关 的法律 、 法规 和行 业规范也需要 立电源。 这些电源 由电力部门、 电力用户或第 3 方所有 , 以满足电力 用 妥善制定。 系统和用户特定 的要求 。 当今 的分布式电源主要是指用液体或气体燃 3 配电网继 电保护 问题 在线路发生故 障后 .继电保护 以及重合 闸 . 2 料的 内燃 机( )微 型燃气轮机 ( i o r n s和各种 工程用 的燃 料 I 、 C Mc t b e) ru i 的动作行为都会受到光伏发电系统的影响 对基于断路器的三段式 电 电池( ul e ) 。 FeCl 等 1 流保护的影响最为显著 。 例如 : 本 2 M 太阳城项 目 日 . W 2 更换 了大量配 电网保 护 ; 浙江示范工程加装 了低压解列 、 过流等保护 . 并且校核和调 2 分布 式电源的发展现状 整 1k 0V电流速断 、 时电流速断 、 延 过流保护 、 反向故 障保护定值 。 分布式发 电技术近些年在欧美各 国得 到广泛研 究 . 在某些 技术 上 3 电能质量 问题 分布式电源并 网时 .由于大量电力 电子器件应用 _ 3 已经取得突破 性进展 新型的分布式发电具有能源利用效率高 、 节能 于分布式 电源 . 以不可避免地 给系统带来大量谐 波 . 所 谐波 的幅度 和 减排效益 明显 、 电热冷三联产综合效 益好等优点 . 同时还有 助于促进 阶次受到发电方式以及转换器工作模式的影响 同时对电压的稳定性 清洁能源 的大 规模 开发利用 、 高系统的供 电可靠性 、 提 以及解 决边远 和电压 的波形都产生不同程度 的影响 地区供电困难问题 。因此 . 研究和推广分布式发电的接人与协调控制 3 孤岛效应问题 孤岛效应指的是在 大电网断开后 .独立 的并 网发 . 4 技术 , 是配 电环节 智能化 的发展趋势 . 对于坚强智能 电网的建设具有 电系统继续向区域负荷供 电的现象 D G在孤岛状况下运行 时可能会 重要意义。 给用户和线路维修人 员的人身安全带来危害 , 会给线路 和设备安全造 由于 国外研究 起步较早 . 在关键 技术方面 已取得一些 突破 . 并在 成威胁 , 还可能带来非 同期重合闸的危险。 小规模微 网中得到验证 : 目前正推动微 网向更高电压等级 、 大容量 3 其他问题 分布式发 电还有 占地问题 . 问题和表计问题 更 . 5 效率 发展 国外研究情况如表 1 所示 4 解决并网不利影响的可行性方案 表 1 国外对分布式 电源的研究情况
浅谈规范分布式电源并网技术服务
浅谈规范分布式电源并网技术服务分布式能源系统并不是简单地采用传统的发电技术,而是建立在自动控制系统、先进的材料技术、灵活的制造工艺等新技术的基础上,具有低污染排放,灵活方便,高可靠性和高效率的新型能源生产系统。
根据《国家电网公司关于印发分布式电源并网相关意见和规范》中对所服务的分布式电源项目做出了定义,是指:在用户所在场地或附近建设安装、运行方式以用户侧自发自用为主、多余电量上网,且在配电网系统平衡调节为特征的发电设施或有电力输出的能量综合梯级利用多联供设施。
当今电力行业在大力发展原有的大电网集中发电、远距离输电和大型互联网络的同时,不断开发新能源,加强可再生能源的利用率,形成了大电网与分布式发电技术相结合的新型供电模式。
随着分布式电源应用的日益广泛,它们在电力系统的渗透率也越来越高。
分布式发电系统正在由分散、小规模开发、就地消纳,逐步向大规模、高集中开发,高电压输送方向发展。
分布式电源的规模性接入,对电力系统运行各方面将产生一定的影响。
组成分布式能源系统的发电系统具有如下特点:①高效地利用发电产生的废能生成热和电;②现场端的可再生能源系统;③包括利用现场废气、废热及多余压差来发电的能源循环利用系统。
分布式光伏是未来发展的重点,前景非常可观。
大力发展新能源是国家的重大战略决策。
电网是新能源输送和优化配置的平台,进一步规范新能源并网服务能够保障新能源发电项目安全、可靠、及时接入电网,意义重大。
2.分布式发电接入对电网的影响及并网技术规范为了鼓励和规范分布式电源的发展,国网公司企业标准《Q/GDW480-2010分布式电源接入电网技术规定》中明确了分布式电源接入系统的原则,规定了公共连接点处分布式电源并网容量限制;短路电流限制;并网推荐电压等级等。
且对功率控制和电压调节也进行了规定。
国家电网公司规定了分布式电源接入电网应遵循的基本原则:(1)并网点的确定原则为电源并入电网后能有效输送电力并且能确保电网的安全稳定运行。
分布式发电技术及其并网问题的研究
分布式发电技术及其并网问题的研究摘要:对分布式发电技术的概念和优势做了简要论述,介绍了其在国内外的发展状况。
指出其并网后会存在改变潮流流动方向、产生谐波、使继电保护装置误动作的问题。
最后指出未来分布式发电凭借其环保、高效特性会在电网中得到巨大推广。
关键词:分布式发电发展状况并网随着近些年能源问题的日益突出,人们对清洁、高效、无污染能源的关注越来越高。
如何将清洁能源应用到发电中,将现代电网改造成一个智能化、清洁的电网是广大电力工作者致力研究的一个方向。
分布式发电以小规模、分散式的方式布置在用户附近,可独立为用户供应电能。
分布式发电以其灵活、高效性受到广泛关注,将分布式发电与大电网相结合,可以改善能源结构,实现可持续发展。
然而,大量的分布式电源接入也给电网带来了一些新的问题有待解决,如含分布式电源的配电网电能质量问题、继电保护问题、孤岛问题等。
1 分布式发电技术的概念与优势分布式发电( Distributed Generation,DG)是指功率从几十kw到几百kw模块式的、分布在负荷附近的清洁环保发电设施,能够经济、高效、可靠地发电。
其一次能源包括太阳能、风能、生物质能、地热能等可再生能源。
分布式发电与传统集中式的发电相比具有以下突出特点和优势[1]。
(1)一般分布在用户附近。
分布式发电可以独自为用户供电,这对于新疆、西藏的一些电网难以到达的相对偏远地区来说提供了较好的供应方式。
(2)容量较小,适合个体用户。
分布式发电系统一般容量较小,从几Kw到几百上千kw,实现并网运行。
(3)具有突出的经济优势。
建设大型发电厂一般投资巨大,并且建设时间长。
分布式发电系统一般只需几个月时间,且投资也少很多。
另外,由于与用户距离近,可以进一步的减少网损。
(4)供电可靠性高,电能质量好。
由于分布式发电系统既可以并网运行,又可以单独运行,在电网出现停电事故时,可以及时将其与电网隔离,以实现不间断供电。
(5)污染小,更环保。
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微型燃气轮机主要组成部分包括微 型燃气 轮机 、 发电机 和 数字 电力控制器等 , 以天然气 、 甲烷 、 汽油 、 柴油等为燃料 , 具有 系列优点 , 是 目前应 用较 为广泛 的一种分布式能源方式。
1 . 1 . 2 风 能发 电
增 速将从前几 年的3 0 %以上 的增 长速度 下降至 1 0 %左右 的增 速, 同时在产能过剩 阴影之下 的风 电、 光伏行业 , 相关组件 的市
分散式供能方式 。
置本身效率低 、 价钱贵 , 但可以充分发挥其联产 的优点 , 保证使
用 单位 的各 种 二 次 能 源 能 够 充 分 利 用 。
1 . 3 缺 点
在使用 中, 对于分布式 的控 制系统也 出现 了很 多不足 , 尤 其是在供电性能上 只能单点供应 ,同时输出的功率也较小 , 比
1 . 2 优 点 分 布 式 能 源 系统 的最 主 要 优 点 是 用 在 , 不像 电能那样可 以较长距离有效 地输送 。 因为大 电厂设址有其 自身 的要 求 , 一 般来说 , 附近难 以有 足够 大量 合
起 以往单机功率在百万千瓦的 电源在效能少就 略显 劣势 。 因此
大机组单位功率 的售价相 比小机组要低得多 ,相差近几倍 。 大 机组集 中在一起 , 有专 门高级技工运行维护 , 安全性 、 工作 寿命 都应该更有保证 。 所 以, 要对纯发 电成本和单位初投 资作 比较 ,
分 布 式 能 源 系 统 的经 费投 入 要 大 大 高 于 现 在 的 大 电 力 系统 。
洁能源。 它 的输 出功率 由风能决 定。 风力 发 电是 目前新 能源开 发技 术中最成熟 、 最具规模化商业 开发前景 的发 电方式。 1 . 1 . 3 太阳能光伏发 电 太阳能光伏发 电技 术是利用半导体 材料 的光 电效应直 接 将太阳能转化为 电能 。 在使用 时将光伏 电池封 装成组件 , 然后 根据需要 将组件 串并联组成方阵 。
影响并提 出相应的解决思路 。 关键词 : 分布式能源 ; 发电方式 ; 并网 ; 配网 中图分类号 : F 4 2 6 . 6 1 文献标识码 : A 文章编号: 1 0 0 6 — 8 9 3 7 ( 2 0 1 5 ) 0 3 — 0 1 7 0 — 0 3
1 分布 式能 源系 统
集 中式与 分布式有机结合是2 1 世纪能源工业重要 发展方 向, 新 的能源 系统将可能影响到人类的生活方式和社会发展 的 进程 。 相对于传统 的集 中式供 电方式 , 分布式 能源系统是一种 建立在用户端的能源供 应方 式 , 可独立运行 , 也可并 网运行 , 是 以资源 、 环境效益最 大化确定方式 和容 量的系统 , 将用户多种 能源需求 , 以及资源 配置状况进行 系统 整合优化 , 采用需求应 对式设计和模块化配置的新 型能 源系统 , 是相对于集中供能 的
光伏发 电为主 , 机 组容量 3 8 0 2 7 . 5 6 k W。 发 电 量 基 本 上 在 用 户 侧 被消化掉 , 相 当 于并 网 不 上 网 的运 行 模 式 。 东 莞 市 太 阳能 光
风力 发 电技 术 是 将 风 能 转 化 为 电 能 的 发 电技 术 , 是 一种 清
袁 文伟
( 广东电网有限责任公司 东莞供 电局 , 广东 东莞 5 2 3 0 0 0 )
摘 要: 随着我 国经济的持 续发展 , 能源消 费总量的不 断增加 , 分 布式能源的潜在价值逐渐显现 。 文章 简单介 绍了分布式能源的 系统
概念及其优缺点 , 综述分布式能源的发展及 应用情 况现状, 深入分析分布式能源在现阶段发展过程 中遇到 的问题 , 特 别是 并 网运行的
1 . 1 发 电方 式
分 布式发电系统 自身 的特 点决定 了它不 是采用煤作为一 次能源 , 而是大量采用环境友善 的可再生能源。 可 以说 , 分布式
发 电技 术 是 与 新 能 源 技 术 密 切 相 关 的 。 目前 , 比较 常 见 的发 电 方 式 有 以下 几 种 。 1 . 1 . 1 微 型燃 气 轮 机 发 电
第 3 4卷第 3 期
Vo 1 . 3 4 No . 3
企 业 技 术 开 发
T E CHNOL OGI CA L D EVE L OP ME NT OF EN T E RP RI S E
2 0 1 5年 1 月
J a n . 2 0 1 5
分布 式 能源发展 及 其 并 网研 究
是一个挑战 , 也 是 一 个 重 要 的机 遇 。
高可靠 、 寿命长 、 噪声低 、 重量轻 、 体积小 、 污染低 、 油耗低等一 场价格将会保持在相对低 的位置 , 这对于分 布式能源发展来说
国家发 改委在《 关 于发展天然气分 布式能源 的指导 意见》 指出, “ 十二五 ” 期间 , 我国将建设 1 0 0 0 个左右天然气分布式能 源项 目, 并拟建设 1 O 个左右各类典型特征的分布式能源示范 区 域。  ̄ U 2 0 2 0 年, 在全 国规模 以上城市推广使用分布式能源系统 , 装 机规模达到5 0 0 0万 k W, 初 步实现分布式能 源装备产业 化。 以城市 、 工业 园区等能源消费 中心 为重点 , 大力推进分布式能 源技术应用 , 尽快提高分 布式供能 比重 。 截止至2 0 1 4 年l 0 月, 广东省东莞市 的分布式 电源以太 阳能
2 发展 现状
我 国分 布 式 能 源 发展 在 国家 政 策 的扶 植 之 下 , 快 速 实 现 了
发展 , 尤其是在 风电、 光伏 、 天然气发电领域 , 但是2 0 1 2 年以来 , 在我 国经济增速 下降 , 欧美“ 双 反” 以及经 济危机的 冲击之下 ,
可 再 生 能 源 行 业 发 展 从快 速增 长期 进 入 稳 健 增 长 阶 段 , 市 场 的