浅谈新能源接入对智能配电网的影响
新能源接入电网对供配电技术的影响与挑战
新能源接入电网对供配电技术的影响与挑战引言:随着世界各国不断加强对可持续能源的重视,新能源实现大规模接入电网已成为一项重要的能源转型目标。
然而,新能源接入电网不仅给供配电技术带来了重大的影响,同时也带来了一系列的挑战。
本文将探讨新能源接入电网对供配电技术的影响,并对面临的挑战进行分析。
一、影响1. 增加电力系统的可持续性新能源接入电网使得电力系统不再依赖传统的化石燃料,转而使用清洁、可再生能源。
这种转变极大地增加了电力系统的可持续性,减少了对有限的自然资源的依赖。
2. 降低温室气体排放传统的能源源于化石燃料燃烧,导致大量温室气体的排放,加剧全球气候变化。
而新能源的接入使得温室气体的排放量大幅减少,有力地促进了环境保护和减少碳排放。
3. 提高电力系统的稳定性新能源接入电网相比传统电源更加分散,通过分布式发电系统,可以将电力源更好地接近负载中心,降低输电损耗。
这有利于提高电力系统的稳定性和可靠性,减少停电风险。
4. 促进电力市场的发展新能源接入电网还促进了电力市场的发展,为用户提供了更多选择和竞争机会。
用户可以选择购买清洁能源,并根据需求和价格选择不同的供电商,从而提高了市场透明度和效率。
二、挑战1. 不可控性与不稳定性新能源接入电网的不可控性与不稳定性是一个主要的挑战。
由于天然能源的波动性,如太阳能和风能的不稳定性,会影响电力系统的供需平衡,引发电网的不稳定。
因此,需要针对这些不可控因素发展相应的控制技术和系统,以确保电网的稳定运行。
2. 升级电网的需求大规模接入新能源需要升级现有的电网基础设施,以适应更高的供电需求和更复杂的运行模式。
这需要投入大量资金和技术力量,包括改造输电线路、更新变电站、加强对分布式电源的管理,保证电力系统的可靠性和安全性。
3. 调度与运营的挑战新能源的接入对电力调度和运营提出了新的挑战。
由于新能源供应的不稳定性,传统的电力规划和调度方法需要进行改进,以实现供需平衡。
同时,需要开发新的调度算法和技术来实现新能源与传统能源的协调,提高电力系统的运行效率。
浅析新能源发电接入及对电网规划的影响
浅析新能源发电接入及对电网规划的影响随着新能源技术的不断发展和政策的支持引导,新能源发电已经成为了我国电力产业转型升级的重要方向之一。
新能源发电对传统电力系统的影响主要体现在两个方面:一是对电网安全稳定运行的影响;二是对电网规划的影响。
一、对电网安全稳定运行的影响新能源发电如风电和光电,具有间歇性和波动性的特点,同时具有影响电网频率、电压稳定的缺点,这对电网的稳定性和安全性造成一定的影响。
为了保证电网的安全稳定运行,必须采取一系列措施来解决这些问题。
首先,要选择恰当的新能源发电机组,并根据其技术特点,进行统一控制。
其次,要通过有力的调度运行控制和现代化的监测管理方法,进行长期、短期、实时监测和预测,及时发现异常情况进行调整和处理。
此外,还需要充分利用现有的储能技术和调峰设备,如风电和能动储能设备之间的结合等,使电网系统具有更好的稳定性和可靠性。
二、对电网规划的影响新能源发电在推进能源革命中发挥着重要的作用,作为未来电力发展重要的组成部分,新能源带来的影响也是不可忽视的。
因新能源发电源地与用电地往往不在同一地区,且分布广泛,这就对电力系统的规划和建设提出了更高要求。
首先,要确定新能源发电的潜力和可行性,因为不同新能源技术在不同地区的开发利用条件差别很大,因此要充分考虑天然资源、气候条件、地理环境、用电负荷等方面的因素,制定符合现实情况的规划方案。
其次,要根据新能源电网并网的情况,建立相应的电力监管机制和调控体系,为提供安定可靠的电力保障。
最后,要不断加强与其他部门的协调,推进政策和法律法规的创新,并在政策、法规、市场等方面提供必要的支持和保障,以推进电力行业的改革和升级。
综合来看,新能源发电的接入对传统电力系统的影响是必然的,因此必须采取有效的措施来加强调控和管理,实现新旧电力系统的顺畅连接。
同时,也要保护既有的电力资源,加强对电网计划、建设和管理等方面的研究,促进我国电力系统的全面升级。
新能源接入对主动配电网的影响分析
新能源接入对主动配电网的影响分析1. 引言1.1 新能源接入对主动配电网的影响分析新能源接入对主动配电网的影响分析是当前能源领域的热点话题之一。
随着新能源技术的快速发展和应用,越来越多的可再生能源被接入到主动配电网中,这对整个配电系统的运行和管理带来了许多挑战和机遇。
在这种背景下,对新能源接入对主动配电网的影响进行深入分析是非常必要的。
首先,新能源接入给主动配电网带来了一系列的挑战。
由于新能源的间歇性和不确定性,其接入会对配电网的稳定性和可靠性造成影响,可能引发电网运行的不稳定和故障。
此外,新能源的接入还会增加对配电设备的负荷,影响设备的寿命和运行效率。
因此,如何有效地管理和调度新能源的接入成为一个亟待解决的问题。
然而,新能源接入也为主动配电网带来了许多机遇。
新能源的接入可以丰富配电网的能源结构,减轻对传统能源的依赖,降低配电成本,提高能源利用效率。
同时,新能源的接入也可以促进配电网的智能化和现代化发展,推动电能生产、传输和消费的互联互通。
综上所述,新能源接入对主动配电网的影响是双重的,既有挑战也有机遇。
通过深入分析新能源接入对主动配电网的影响,可以制定相应的技术解决方案,提高配电网的运行效率和可靠性,推动能源产业的可持续发展。
2. 正文2.1 新能源接入带来的挑战1. 不稳定性:新能源接入主要指太阳能和风能等不可控可再生能源,其供电具有间歇性和不稳定性,会导致电网负荷波动较大,给电网运行带来一定困难。
2. 资源匹配:新能源发电具有地域分布不均、季节性差异等特点,其接入需要与电网负荷需求进行匹配,需要解决如何提高电网的灵活性和调度能力。
3. 生产消费不匹配:传统电网是由大型电厂向终端用户供电,而新能源却可能是由分布式发电设备向电网供电,导致生产和消费不匹配,存在供需矛盾。
4. 安全可靠性:新能源接入带来了电网结构和运行方式的变化,可能影响电网的安全性和可靠性,需要加强对电网的监控和保护。
5. 调度难度:由于新能源的不确定性和波动性,给电网调度和运行带来一定挑战,调度难度增加,需要改进调度方法和技术。
浅谈新能源接入对智能配电网的影响
光伏发电也叫离网光伏发电, 是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能 直接转变为电能的一种技术。 光伏发 电相较传统发电有着无枯竭危险、 无噪无
污染 安全可 靠 、 不受地 域限 制 、 建 设周 期短 。 能源质 量高等 优势 。 我 国是全球 光 伏发 电安 装量增 长最 快 的国家 , 发展潜 力 巨大 , 配合 积极 稳定 的政 策扶 持 , 到
科 学论 坛
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C h i n a s c i e n c e a n d T e c h n o l o g y R e v i e w
浅 谈新 能源 接 入 对智 能 配 电网 的影 响
豆书亮 殷 莎 李富强
( 1 、 华北 电力 大学 电气 及 电子 工程 学 院 北 京 1 0 2 2 0 6 ) ( 2 、 宁 波供 电公司 浙 江 宁 波 3 1 5 0 0 0 )
[ 摘 要] 传 统能 源不 断枯 竭萎 缩 , 人类生 存 发展能 源需 求却在 不断 创造新 高 。 全世 界都 在倡 导一场 新 能源革命 。 电力 行业作 为传 统一 次能 源的最 大使 用者 , 新能源 的接 人更 是有着 非凡 的意义 。 本文将 通过对 电力行业 目前 正在推 行的几 种新 能源 的开 发介绍 和发展 了解 , 来 分析探 讨新 能源 接人对 智能 配 电网的影 响 。 [ 关键 词] 新 能源 新 能源 接入 智能配 电网 中图分 类号 : T P 3 1 I 文献 标识码 : A 文章 编号 : 1 0 0 9 — 9 1 4 X( 2 0 1 3 ) 3 8 — 0 2 7 0 - - 0 1
、
概 念
( 一) 新 能 源
①新能源 波动 性间歇 性 发 电特 点 风力发 电和 光伏 发电受天 气等 自然条件 影响会 呈现 发电间歇性 和波动 性 的特 点 , 电量变 化随机 性大 。 并 网会产生 冲击 电流 , 引起 电网频率偏 差 , 电压 波 动与 闪变 , 引 起馈线 中的潮流 发生 变化 , 进而 影响稳态 电压 分布和 无功特性 , 使 电网的不 可控性 和调 峰容量 余度增 大 , 使 电力系统 的安全稳 定性 受到 影响 。 ②谐波 注入 新能源发 电电子装置会产 生一定的谐 波和直流分量 , 当谐 波和直流分 量注 入 电力系统后 , 会 引起 电网 电压 畸变 , 影响 电能质量 , 还会 造成 电力系统继 电保 护、 自动装置 象就是在 电网出现失压情 况时 , 并网风力 发电和光伏 发电系
探讨新能源接入对智能配电网的影响
能力 就 是 解 决 新 能 源接 入 问题 。 然后 由 于各 国 面 临 的 问题 不 同致 使 ,
其在智能配 电网的研 究方 向上各有侧重 。从新 能源的利 用率、规模 性和 实用性 来看 ,风 能发 电和光伏发 电是新 能源的两大方向。然而 其各 自的特性也造成 了在 电网接入上的 问题。 新能源发电的不稳 定、 可调度性低 、 入 网性能 差等等 问题都给智能配 电网提 出了 各 式考验 ,
下 文将 详 细 予 以说 明 。
【 关键词 】 新能 源;智 能配 电网;风能发电 ;光伏 发电
环境 问题 已经 是世 界性 的问题,各国都在 不断寻求新的改善和 解 决方 案,其中新 能源 的利 用是重 要的一个方面 。因此,作为 一次 能源消 耗最 大的电力行业 ,加强对 新能源的综合 利用 意义重大 。同 时 目前 的集 中发 电 、 远距 离传 输 、 大 电 网 互联 电力 体 系也 存 在 一 定的弊端 ,为此新 型的、灵活、安全、清洁、经 济、友好的智能配 电网技 术是 未来 电网发展 方向。相应的,我国提出了建设坚强智能 电网的战略部署 。 1新能源简介 在新能源 的利用上 ,各 国方 向基本一致,那就是大规模的风力 发电和 光伏 发电。 目前这 两种发电方式的高效转化、利用率和入网 运行技术 是各 国智 能配 电网的研 究焦点 。
电机转子旋转发 电。 目前大型风力发 电存在的运行方式主要是独立 运行、并网运行、与其它发 电方式互补运行如与柴油机组、与太阳 能光伏发 电、与燃料 电池发 电方式等互补等。除大型风 电场外, 人们 正在研究各种微型风力发 电技术。但是就现有技术而言,其造价成 本过高很难规模化推广。不过微型风力发 电的出现又给智能配 电网 提出更高的要求。 1 . 2光伏发 电 在世界范围内, 光伏发 电市场发展迅速 , 以9 0 % 的并 网系统份额 占据 主导地位 。而在 中国,虽然光伏 电池 的年产量图片2 0 0 万K w ,但 其装机 容量不不足世界的1 % 为此 国内光伏 电池 自销能力不足 ,致 使该产业受控于他国 ,在贸易壁垒的影响下,产业受到严重打击。 在2 0 0 8 年 ,全球光伏发电累积装机容量达到1 5 O W。目前 ,世界光伏 发 电趋势正从补充能源向替代能源过渡 。世界上利用太阳能光伏发 电主要有独 立光伏发 电系统 、联网光伏发 电系统 、屋顶发 电三类。 由于并网成 本过 高,制约 了我 国光伏发 电产业 的正常发展。 光伏发 电的方式是将太 阳能转变为直流 电能 ,其实现途径就是 让太阳光照射到太阳 电池上 ,从而产生光伏效应 。光伏发 电的主要 组成构件为 :传感器 、光伏阵列、储能型蓄 电池和充放 电控制器、 升压 电路、滤波器、逆变器和系统控制器等组成 。光伏发 电即清洁 又无噪声、并且其能量随处可得、不受地域限制、建设周期较短、 运行成本低 、规模 设计 自由度大 、可就地使用等优点 。 2新能源接入对智能配电 网的影响 新能源的接入其主要 目的就是减少 电力系统对于一次能源 的消 耗 ,增加 电力系统的 电量 。然而新能源发 电具有 自己的特性 ,其运 行受新能源的不规律变化影 响较大 。 现在 电网的接纳 能力不能满足, 新能源的大量加入势必会对原有 电网系统产生一定的冲击 。其存在 的主要 问题,本文总结如下。 2 . 1对于 电能质量的影响 风力发 电和光伏发电这两种新 能源发 电方式 , 受天气影响较大 。
新能源设备接入对配电网运行影响分析
新能源设备接入对配电网运行影响分析目前,我国严重依赖以煤炭等为主的化石能源,《能源发展“十三五”规划》中提出,“十三五”时期非化石能源结构比重提高到百分之十五以上,而煤炭消费比重降到百分之五十八以下,可以说清洁低碳能源将是“十三五”期间能源供应的主体。
因此具有节能环保等优点的分布式电源和电动汽车等新能源设备将会普及,新能源设备在配电网中的渗透率将会越来越高。
当分布式电源和电动汽车接入配电网之后,一方面使得配电网中功率由原来的降压变压器低压母线向负荷侧单一流动模式转变为以分布式能源节点和变压器低压母线为中心的辐射式流动,使得配电网节点电压分布以及网损分布变得复杂;另一方面由于分布式能源所具有的随机性,使得新能源环境下的配电网运行将面临更大的不确定性。
而我国电力发展长期以来“重输电轻配电”的发展格局使得配电网智能化程度严重不足,给配电网的安全可靠运行带来了严重挑战,因此有必要对新能源设备接入配电网的影响进行分析。
1 分布式电源接入对配电网的影响分布式电源接入配电网一方面可以提高配电网运行的经济性和降低污染物排放,给配电网运行带来积极效果;另一方面,将改变原有的配电网电网的构架,使得配电网运行与控制变得复杂,这将给原有配电网带来经济上,安全上带来不可忽视的风险。
分布式新能源发电接入配电网运行,对配电网运行管理主要有以下影响:1.1增加电网运行不确定性诸如风电等分布式可再生新能源发电的并网运行大大增加了配网运行的不确定因素和程度,导致系统节点电压、线路潮流具有不确定性。
因此,仅仅依赖于预测值或者平均值来制定配电网调度运行方案是不够的。
在电网运行方式的制定过程中,配电网运行人员必须考虑分布式新能源发电的不确定性。
1.2影响系统网损和电压分布当风电等分布式新能源发电容量比较小(渗透率低)的时候,分布式新能源发电可以减少配电网线路上的传输功率,从而降低系统线路总损耗,同时提高配电网电压水平;当分布式新能源发电容量比较大(高渗透率)的时候,系统将出现反向潮流,此时配电网线路上的反向潮流可能大于原来没有接入分布式发电的线路传输功率,导致线路总损耗可能增加,运行经济性降低。
新能源发电接入对供配电网络的影响及电力调度控制策略
新能源发电接入对供配电网络的影响及电力调度控制策略随着全球能源危机和气候变化问题的加剧,新能源发电已成为解决能源短缺和减少环境污染的重要途径。
然而,新能源发电接入对现有的供配电网络产生了诸多影响,并对电力调度控制策略提出了新的挑战。
首先,新能源发电接入对供配电网络的影响主要体现在电网稳定性和功率品质方面。
由于新能源发电具有间断性和波动性,例如风力发电和太阳能发电受天气等外部因素影响,其输出功率会存在较大的波动。
这将给电网带来功率质量问题,如电压波动和频率偏移等。
同时,新能源发电的接入还会增加电力系统的复杂性,可能导致电网的稳定性降低,增加电网的运行风险。
其次,供配电网络还面临着新能源发电接入带来的电力调度和控制困难。
传统的电力调度和控制策略是基于对传统发电机组的调度和控制,而新能源发电的接入增加了调度的不确定性。
由于新能源发电的产能受天气等外部因素的影响,其输出功率不确定性较高,可能随时发生变化。
因此,传统的电力调度方法需要进行改进以满足新能源发电接入的需求。
针对新能源发电接入对供配电网络的影响以及电力调度控制的挑战,研究人员提出了一系列的解决策略。
首先,为了提高电网的稳定性和功率品质,可以采用现代电力电子技术,如静止补偿器(SVC)和静止同步补偿器(STATCOM)等设备来调节电网的电压和频率。
同时,通过增加电网的储能装置和智能电网技术等手段,可以降低新能源发电对电网的不稳定性带来的影响。
其次,在电力调度和控制上,需要引入新的方法和算法来应对新能源发电的不确定性。
例如,可以利用概率统计方法和预测模型来预测新能源发电的输出功率,并将其纳入电力调度和控制的决策模型中。
此外,可以采用分布式控制和分散化决策的方式,将电力调度和控制的决策过程分布到新能源发电设备和供配电网络中的多个节点,以提高电力系统的灵活性和鲁棒性。
另外,新能源发电的接入还需要加强与供配电网络的协调与互动。
通过建立新能源发电与电网的信息交互机制,实现双向通信,可以更好地监测和控制新能源发电的输出功率,并及时调整供配电网络的负荷和供电能力。
新能源接入对主动配电网的影响分析
新能源接入对主动配电网的影响分析1. 对系统稳定性的影响新能源的接入将对主动配电网的系统稳定性产生影响。
传统的火力发电和水力发电具有稳定的输出功率特性,而太阳能和风能等新能源的输出功率受环境因素影响较大,呈现出不稳定性。
这种不稳定性会对主动配电网系统的运行产生一定的影响,可能会导致系统频率波动增大、电压波动等问题。
2. 对供需平衡的影响新能源的接入还将对主动配电网的供需平衡产生影响。
由于新能源的不可控性和不稳定性,其输出功率与负荷需求之间的匹配存在一定的困难。
当新能源的输出功率突然增加或减少时,可能会导致主动配电网的供需平衡失调,需要通过其他方式来调整系统的供需关系,这可能会增加系统的运行成本。
3. 对电网安全的影响新能源的接入也对主动配电网的电网安全产生影响。
由于新能源具有不可预测性和波动性,其大规模接入可能会增加主动配电网的运行风险,如频率偏差、电压失真等问题。
这将对整个电网的安全性产生负面影响,需要采取相应的措施来降低这种风险。
新能源的接入也将对主动配电网的运行方式产生影响。
传统的电力系统以火力发电厂和水力发电厂为基础,其运行方式是集中式调度,而新能源的接入将使得主动配电网的运行方式趋向去中心化,更加灵活和多样化。
这将对主动配电网的规划和管理提出新的要求。
新能源的接入还将对主动配电网的系统规划产生影响。
传统的电力系统规划是基于负荷预测进行的,而新能源的接入将使得负荷预测的不确定性增加,需要对系统规划进行调整,以更好地适应新能源的接入。
从上述影响可以看出,新能源的接入对主动配电网产生了深远的影响,这些影响既有利也有弊。
在利用新能源的我们需要更加深入地研究其对主动配电网的影响,有针对性地采取相应的措施,以最大程度地发挥新能源的优势,减少其对主动配电网的负面影响。
我们需要加强对新能源输出功率特性的研究,探讨其与负荷需求之间的匹配关系。
通过建立合理的预测模型和调度策略,可以有效地降低新能源接入对供需平衡的影响,提高主动配电网的运行效率。
新能源接入对智能配电网的影响研究 刘剑锋
新能源接入对智能配电网的影响研究刘剑锋摘要:目前的智能配电网在供电模式上正在由单向向多源多向转向,各种电气设备连接在智能配电网上,不仅可以促使配电系统快速反应,而且还会提高其运行的可靠性。
随着各种新能源被研制出来,并在应用领域中得以应用,智能配电网运行环境下,要注重新能源接入问题,特别是新能源接入到配电网之后,会产生谐波等问题,就需要对相关问题以充分认识并采取有效的解决措施。
本论文针对新能源接入对智能配电网的影响展开探讨。
关键词:新能源;智能配电网;影响0.引言智能配电网主要是采用分布式电源供电,即便是电能用户在孤岛环境中,也可以接收到供电所提供的电能,且不会对供电质量产生影响。
随着人们低碳环保意识的增强,各种新能源在应用领域中得以应用,智能电网作为电能智能化传输的网络,就要在供电中做到清洁、友好、安全、经济。
但是,将新能源接入到电网中,由于新能源在传输和运行中缺乏稳定性,就会对电力系统产生不良影响[1]。
随着中国在近年来大力推动电动车产业,由于新能源缺乏稳定性而需要在电动车充电中采用整流装置,就必然会给配电网造成负面影响。
1.新能源简介1.1 太阳能光伏发电光伏发电是将太阳能充分地利用起来,使用太阳能电池将太阳光照时的光伏能量转换为直流电。
光伏发电装置的构成上,主要包括蓄电池、光伏阵列、充电/放电控制器、传感器、逆变器、升压电路、滤波器以及光伏系统控制器等等。
光伏发电并不会受到时间的限制地域的限制,而且不会对环境造成污染,不需要燃料消耗。
此外,光伏发电的设计规模可以根据需要进行调整,不仅可以就地使用,而且运行成本也比较低。
目前广泛使用的光伏发电系统包括有三种,即联网光伏发电、独立光伏以及屋顶发电。
中国已经着力于光伏发电,且光伏电池的产量已经超过了200万千瓦,但是,安装使用量且非常小,还没有达到世界总量1%,就导致中国电网的并网成本相对较高。
1.2 风力发电在新能源开发领域中,除了太阳能光伏发电之外,风力发电技术是较为成熟的,风力发电是将天然风充分地利用起来,将叶片吹转而使得发电机转子被带动起来而发电。
新能源接入对主动配电网的影响分析
新能源接入对主动配电网的影响分析随着社会的发展,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。
标签:新能源接入;主动配电电网CIGRE C6 开展“分散发电对电力系统的影响”研究始于90 年代后期,国内对主动配电网(亦称“有源配电网”)研究开展较早并有相关文献发表。
目前国内外研究配电网的文献主要分四类:第一类主要是研究分布式电源、电动汽车等对传统配电网的相关影响,主要包括规划模型、继电保护,自动重合闸控制、电能质量、网络损耗与无功优化、故障定位与孤岛检测、可靠性评估策略、智能电网管理与控制,智能微网技术控制等;第二类是主动配电网的概念及研究框架,即主动配电网定义,主动配电网与传统配电网、微电网、智能电网三者之间的差别,主动配电网示范工程建设进展等;第三类是主动配电网运行控制,源于对主动配电网体系本身尚未形成清晰统一的认识,因此该类研究文献大多是对电压控制、负荷控制、配网优化规划算法层面的改进等;第四类文献对主动配电网规划问题、主动配电网技术可行性研究方面进行了一些探讨。
而对于分布式新能源的接入对主动配电网的影响方面的研究成果较少。
本文通过对国内外主动配电网相关研究以及分布式发电对传统配电网影响研究的深入分析,从负荷预测、规划和运行控制三方面对分布式新能源接入主动配电网产生的影响开展讨论,提出含新能源的主动配电网一次网络与能源交换布局设计理念,并提出将大数据技术应用于主动控制系统的设想,进行了基于大数据技术的主动控制体系设计和含新能源的主动配电系统规划系统设计。
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。
新能源接入对电力系统的影响
新能源接入对电力系统的影响随着能源需求的不断增长和对可再生能源的关注度提高,全球范围内新能源接入电力系统的规模和速度都在不断加大。
新能源指的是太阳能、风能、水能等可再生能源,其接入电力系统对整个电力系统的运行和发展产生了深远的影响。
本文将从三个方面探讨新能源接入对电力系统的影响。
一、电力系统运行安全性的提升新能源的接入增加了电力系统的多样性,并提高了系统的弹性和鲁棒性。
传统的电力系统主要依赖于大型火电厂和核电厂,容易发生单点故障导致系统崩溃的情况。
而新能源资源较为分散,可以避免单点故障对整个电力系统的影响。
同时,新能源的接入将使得电力系统的可靠性更高,能够更好地应对突发事件和自然灾害。
二、电力系统的经济性改善新能源的接入降低了电力系统的燃料成本,主要表现在太阳能和风能等新能源资源的免费利用。
与传统的火电和核电相比,新能源的运营成本更低,减少了系统的供电成本。
同时,新能源的接入还可以提高电力系统的能源效率,降低排放,减少环境污染,并且符合国家环保政策的要求。
因此,新能源接入可以改善电力系统的经济性,降低供电成本。
三、电力系统的技术挑战与升级需求随着新能源的接入规模的不断扩大,电力系统也需要面临一系列的技术挑战。
首先,新能源是不可控的,太阳能和风能的波动将对电力系统的稳定性造成一定的影响。
电力系统需要通过智能化控制和预测技术来适应新能源的变化。
其次,新能源接入导致电力系统中出现了大量的分布式发电设备,需要更高级的电网管理和调度技术来实现对分布式资源的有效利用。
此外,电力系统还需要加强对新能源接入点的监测和控制,确保电力系统的稳定运行。
综上所述,新能源接入对电力系统的影响是多方面的。
首先,它提升了电力系统的运行安全性,减少了系统的脆弱性。
其次,新能源的接入改善了电力系统的经济性,降低了供电成本。
最后,由于新能源接入需要解决一系列技术挑战,电力系统需要进行升级和改造,以适应新能源的变化。
因此,提高新能源接入的比例和质量,将对电力系统的可持续发展产生积极的影响。
新能源发电并网对配电网运行的影响及应对措施
新能源发电并网对配电网运行的影响及应对措施摘要:随着科技的进步,各个领域对新能源的开发利用已经逐渐得到了普及,在分布式光伏、水电、火电、风电以及生物等方面新能源的接入,使得传统式的配电网在实际运行的灵活性、经济性与安全性上都面临着巨大的挑战。
现在社会经济的快速发展,对我们的配电网也提出了更高的要求,其核心就是促使配电网能够在供电的可靠性、适应性方面变得更强,更能适应现实电网的需要,在最大程度上减少因电网问题给用电带来的影响。
应用电和安全方面的需求,现在传统模式下的配电网往主动配电网的过渡和转变必须完成。
关键词:新能源并网发电;电能质量;配电网引言随着社会对能源需求的不断扩大和传统化石能源的不断枯竭,能源短缺和环境污染问题日趋严重,新能源发电技术获得了人们的广泛关注和重视。
新能源并网发电情况在配电网中越来越多,但新能源发电的出力具有间歇性和波动性等特征。
而现有的配电网在其规划时一般并未考虑新能源发电的并网,导致电能质量在新能源并网发电后受到严重的影响。
为保证配电网运行的电能质量要求和促进新能源发电的发展,需对新能源并网发电带来的配电网电能质量影响进行深入研究。
1新能源并网在发电系统应用中的具体影响风力发电是新能源发电的重要途径之一,传统风力发电机一般由叶片及发电机两部分构成,风带动风车叶片旋转,同时利用增速器将原有的速度提高至所需速度,以动能转化为电能的方式使发电机发电。
由于风为自然界现象,具有间歇性及波动性,且受客观因素影响较大,导致风力发电产生的电能质量不稳定。
同时,风力发电并网时会引起风电场输出功率的波动和闪变,负荷波动越严重,电网电压波动越大。
与风能发电有所不同,太阳能发电的介质为光伏电池,太阳能以光能转化为电能的方式进行发电。
光伏发电系统一般配有储能装置,以保障电力系统稳定运行;通过加装控制器以控制充电电量;在电能输出变换装置的帮助下,以最优功率输出;最终与光伏电池板组成具有DC-DC变换装置的发电系统。
浅谈新能源接入对智能配电网的影响
关键词 : 能源 智能配 电网 风力发电 光伏发 电 新 电动车充 电站 中 图 分 类号 : M 1 T 6 文 献标 识 码 : A 文章 编号 : 6 2 7 1 2 1 )0 c一 1 8 1 7 -3 9 ( 0 1l () o 一o 2 2
1 2 光伏 发 电简介 . 光伏 发 电 是 应 用 太 阳 电池 在 受 到 太 阳
光 照 时 产 生 光 伏 效 应 , 太 阳能 转 变 为 直 将
展 方 向 , 国 也 提 出 了 建 设 坚 强 智 能 电 网 流 电 能 , 要 由 光 伏 阵 列 、 感 器 、 能 型 控 制 方 式 也 与 传 统 电 网方 式 有 很 大 不 。 我 主 传 储 的 战 略部 署 。 国新 能 源 近 年 发 展迅 速 。 我 截 蓄 电 池 和 充 放 电 控 制 器 、 压 电 路 、 变 虽 然 一 般 新 能 源 的 发 电 装 景 上 装 有 逆 功 升 逆
用 电 需求 , 建 造 成 本 昂贵 。 着 技 术 的 发 但 随
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新能源接入对供配电系统的影响及解决方案
新能源接入对供配电系统的影响及解决方案近年来,随着对可持续发展和环境保护意识的提高,新能源逐渐成为解决能源供应和减少碳排放的重要选择。
然而,新能源接入对供配电系统带来了一系列挑战和影响。
本文将探讨新能源接入对供配电系统的影响,并提出相应的解决方案。
新能源接入首先对电网运行可靠性和稳定性产生了影响。
传统的电力系统是基于中心化的发电模式,由大型火力发电厂集中供电。
而随着新能源的接入,如太阳能和风能发电,电力系统逐渐从集中式向分布式转变。
这种转变引发了电力系统中断面的增加,增加了电能传输和配送的风险,例如输电损耗、频率波动和电压不稳定等问题。
其次,新能源接入对现有的供配电设备和设施提出了挑战。
新能源发电具有波动性和间歇性,其输出受天气和时间的影响。
传统电力系统通常能够稳定地提供持续的电力供应,而新能源的不稳定性则给电力系统的调度和运行带来了困难。
此外,新能源发电需要在分布式位置进行,这可能需要对现有的输电线路和变电站进行升级和扩建,以满足新能源的接入需求。
最后,新能源接入对电力市场和能源政策产生了深远影响。
随着新能源的不断发展,许多国家和地区制定了政策和法规来支持其开发和使用。
然而,新能源的接入可能会改变现有的电力市场机制和产业结构。
新能源的低成本和可持续性可能引起传统能源的市场竞争问题,而且由于新能源具有分散性和零排放的特点,也会对电力市场价格形成产生影响。
为了解决新能源接入对供配电系统带来的问题,可以采取以下措施:首先,应建立新能源的预测和调度机制。
通过与气象部门合作,利用天气预报和太阳能、风能等新能源的实时数据,提前做好电力需求和供应的预测和调度工作,以确保电力系统的稳定运行。
其次,应加强电网的智能化和自适应能力。
通过部署智能监控系统和先进的自动化技术,及时监测和调节供电设备和设施的运行状态,提高电力系统对新能源接入的适应性和响应能力。
此外,应优化电网规划和升级。
根据新能源的接入需求和发展趋势,制定科学合理的电网规划,包括输电线路和变电站的建设和改造。
新能源接入对主动配电网的影响分析
新能源接入对主动配电网的影响分析主动配电网是指通过智能化技术,对配电网进行集中控制、监测、调度和管理,实现电力系统的高效、安全、可靠和可持续发展。
新能源接入是指将可再生能源(如风能、光能等)和分布式能源(如太阳能、燃料电池等)接入到配电网中,以提高能源利用效率和减少对传统能源的依赖。
本文将通过对新能源接入对主动配电网的影响进行分析,以期提高主动配电网的运行效率和可靠性。
1. 新能源接入带来的挑战新能源接入对主动配电网带来了一系列的挑战,主要表现在以下几个方面:(1)不稳定性。
新能源的能量来源不稳定,受天气、光照等因素的影响较大,这会对主动配电网的供电质量和稳定性产生影响。
(2)功率波动性。
新能源的输出功率受随机因素影响,表现出较大的波动性。
这使得配电网的传输和分配有可能受到影响,尤其是对于小型主动配电网而言。
(3)频率和电压稳定性。
新能源的接入会改变系统的功率平衡,从而导致频率和电压的不稳定性,需要主动配电网对其进行有效控制。
(1)电网能力提升。
新能源接入可以提高主动配电网的运行效率和可靠性,增加电网的容量和柔性,有助于提高电网的供电能力,并减轻对传统能源的依赖。
(2)智能化控制。
为了实现对新能源接入的控制,主动配电网需要实现智能化控制。
通过对接入新能源的分布式逆变器的控制,可以实现电网的动态平衡,提高电网的可靠性和韧性。
(3)电量管理。
通过对新能源的电量进行精细管理,可以有效地控制电网的电量分配,提高电网的效率和可靠性,保证电网的正常供电。
(4)负荷预测和控制。
主动配电网需要对新能源的接入量进行预测和控制,以确保配电网的稳定运行。
在负荷预测方面,主动配电网需要根据电网负载情况和新能源的接入情况,进行合理的负荷预测,以保证电网的负荷均衡和稳定。
(1)优化电网结构,提高电网韧性和可持续性。
(2)建立新能源接入监测系统,实时监测新能源的接入情况,以便及时调整电网控制策略和响应措施。
(3)建立新能源接入控制策略,针对新能源的不稳定性和波动性,制定相应的电网控制策略,实时掌握电网的负荷情况,并通过优化控制策略来实现电网的稳定运行。
新能源接入对供配电技术的影响与应对措施研究
新能源接入对供配电技术的影响与应对措施研究随着全球能源需求的增长和对可再生能源的重视,新能源接入如风能、太阳能、地热能等在供配电系统中的比例逐渐提高。
这种变化对传统供配电技术构成了挑战,也为技术研究人员提供了应对的机会。
本文将研究新能源接入对供配电技术的影响,并提出相应的应对措施。
一、新能源接入对供配电技术的影响1. 并网调节能力:新能源具有不可调度性和间歇性的特点,如太阳能和风能受到天气条件的限制,无法按需供电。
这对供配电系统中的并网调节能力提出了新的挑战。
传统供配电技术通常是基于可控的传统发电机组运行的,而新能源的接入需要改变传统的能量调度机制。
2. 峰谷平衡:新能源的接入对供配电系统中的负荷峰谷平衡带来了一定的影响。
风能、太阳能等可再生能源具有波动性较强的特点,这使得供配电系统更难以调整负荷以适应能源波动。
新能源接入会增加系统负荷的平均值,导致供电系统负荷峰值与谷值之间的差异变大。
3. 电网稳定性:新能源接入的不可控性和间歇性性质可能会对供配电系统的稳定性产生负面影响。
由于接入新能源的不稳定性,供配电系统中的电压稳定性、频率稳定性等方面的问题可能会变得更加明显。
这需要对供配电系统的稳定性进行更全面的考虑,以确保系统的安全可靠运行。
二、应对措施1. 储能技术的应用:储能技术可以在可再生能源供应充足时存储多余的能量,在能源匮乏时释放储存的能量。
例如,利用电池组、超级电容器等储能设备可以提供稳定的电能输出,调节供配电系统中的功率波动,增加系统的可靠性和稳定性。
2. 接入点优化:可以通过选择合适的新能源接入点和合理布置接入设备,最大限度地减少新能源对供配电系统的影响。
这可以减少对传统供配电技术的改造和升级的需求。
同时,合理规划接入点的位置和容量,可以在一定程度上平衡新能源供应和负荷需求。
3. 需求侧响应措施:鼓励用户参与电力市场并提供柔性负荷调节服务。
通过智能电表、需求响应设备等,可以实现对用户需求的调整,从而平衡新能源的供应和负荷需求,提高供配电系统的灵活性和稳定性。
新能源接入对供配电系统的影响与解决方案
新能源接入对供配电系统的影响与解决方案背景介绍:随着全球对可再生能源的需求不断增长,新能源接入已经成为一个热门话题。
新能源接入是指将太阳能、风能、水能等可再生能源纳入传统供配电系统中供电所使用。
然而,新能源接入对供配电系统带来了一系列挑战和影响。
本文将探讨新能源接入对供配电系统的影响,并提出相应的解决方案。
一、影响1. 电网可靠性下降:新能源接入给供配电系统带来了变动性和不确定性,新能源的产生受到自然条件和能源资源的限制,容易受到天气条件、季节变化等因素影响。
这种不可控性导致电网频繁出现电力波动,给供配电系统的可靠性带来了挑战。
2. 电力平衡难以维持:供配电系统需要保持供电稳定,并且电力的使用需求与供应需求要保持平衡。
然而,由于新能源的间歇性特点,其电量和供电时间不可预测,使得电力平衡更加困难。
3. 电力质量下降:新能源接入对电力质量造成影响。
例如,光伏发电对电网产生的高次谐波造成污染,风力发电由于受到风速的变化影响,也容易导致电压波动和电力质量下降。
二、解决方案1. 增强电网的调度和运行能力:为应对新能源接入带来的电力波动和随机性,需要利用先进的电网调度技术和现代化的电网运行管理系统。
通过对电网中新能源的预测和调度,可以实现对电力波动的有效控制,确保电网的稳定性和供电可靠性。
2. 多能源互补与协同发展:通过多能源互补与协同发展,可以在一定程度上解决新能源接入对电力平衡的挑战。
例如,将风能、太阳能和水能相互补充利用,可以在不同的季节和天气条件下提供稳定的电力供应。
3. 提高新能源的可预测性:通过建立先进的气象预测模型和新能源发电预测模型,可以提高新能源接入的可预测性。
准确预测新能源的产量和供电时间可以帮助调度员更好地调度和管理电力系统,保持电力平衡和供电稳定。
4. 加强电网储能技术的研发和应用:电网储能技术的研发和应用是解决新能源接入问题的关键。
通过将电能转化为其他形式的能量,存储起来以供需要时释放,可以解决新能源间歇性带来的供电不稳定问题。
新能源电力接入对电网规划的影响思考
新能源电力接入对电网规划的影响思考随着全球对可再生能源的重视和发展,新能源电力接入正逐渐成为电网规划的重要议题。
随着太阳能、风能等新能源电力的大规模接入,电网规划面临着新的挑战和机遇。
本文将从多个角度探讨新能源电力接入对电网规划的影响,并提出相关问题的解决思路。
新能源电力接入对电网规划带来的影响主要体现在以下几个方面:一、电网规划的灵活性需求传统的电网规划主要以传统燃煤、燃气发电为主,输电线路规划以及变电站规划主要考虑传统电力系统的需求。
而随着新能源的不断发展,特别是分布式新能源的接入,需要电网规划更加灵活,能够应对不同的新能源电力接入规模和地域分布。
二、电力系统的稳定性与安全性新能源电力接入带来了电网负荷的不确定性,尤其是风能、太阳能等天气相关的新能源。
这对于电网的稳定性与安全性提出了更高的要求,需要在规划中考虑如何克服新能源的不确定性,保障电网的正常运行。
三、电网配置与设备调整新能源电力接入将导致电网配置的调整,需要增加适应新能源接入的输电线路、变电站等设备,同时也需要考虑到新能源接入所带来的电网运行压力和设备的损耗情况,进行合理的配置和调整。
四、电力市场和政策环境随着新能源电力接入的不断增加,电力市场和政策环境也需要作出相应的调整,特别是配套政策制度、激励机制等,以鼓励新能源的接入,并保障其正常运行。
针对上述影响,我们应该如何思考和解决呢?二、提高电网规划的智能化水平通过引入智能电网技术,提高电网的自适应性和智能化程度,实现对新能源电力接入的实时监测、调配和控制。
并结合大数据、人工智能等技术,进行分析和预测,提前应对新能源接入带来的负荷变化和不确定性,保障电网的稳定运行。
三、优化电力系统的配置和设备调整在规划中,应该优化电力系统的配置和设备调整,充分考虑新能源的接入规模和地域分布,合理布局输电线路、变电站等设备,确保电网的可靠性和安全性。
同时也需要发展新型的电网设备和技术,提高设备运行效率,降低损耗,促进电网的可持续发展。
新能源接入对主动配电网的影响分析
新能源接入对主动配电网的影响分析1. 对主动配电网的供电能力有显著影响新能源的接入能够弥补传统能源的不足,提高主动配电网的供电能力,从而更好地满足用户的用电需求。
由于新能源是可再生能源,相较于传统能源更为环保,因此其接入还可以提升主动配电网的可持续发展能力。
2. 对主动配电网的运行方式有较大改变传统的电力系统主要依靠中央化的发电方式,而新能源接入后,电力系统将更加去中心化,逐渐走向分布式发电模式。
这将对主动配电网的运行方式和管理模式产生深远影响,需要相应调整和改变。
3. 对主动配电网的安全性和稳定性带来挑战由于新能源的不稳定性和间歇性,其接入会给主动配电网的安全性和稳定性带来一定挑战。
尤其是对于光伏和风电等新能源,在天气或风力不稳定的情况下,可能会影响到主动配电网的稳定运行。
如何合理地应对新能源的间歇性和不稳定性,成为主动配电网需要面对的问题。
4. 对主动配电网的规划和建设提出新要求传统电力系统的规划和建设是基于中央化的发电方式进行的,而新能源接入后,主动配电网需要更加灵活地规划和建设,以确保新能源的有效接入和利用。
这就对主动配电网的规划和建设提出了新的要求和挑战。
二、应对新能源接入的策略1. 提高主动配电网的智能化水平通过引入智能设备和智能控制系统,提高主动配电网的智能化水平,可以更加灵活地应对新能源的接入,以及新能源的间歇性和不稳定性。
通过智能化技术,能够更好地管理新能源的接入和利用,提升主动配电网的安全性和稳定性。
三、结语新能源接入对主动配电网的影响是双重的,既带来了机遇,也带来了挑战。
面对新能源接入带来的影响,需要主动配电网相关部门和企业加强技术研究和创新,不断提升主动配电网自身的智能化水平和稳定性,以更好地适应新能源接入的要求。
需要积极推进新能源的储能技术研究和应用,提高新能源的利用效率,减少对主动配电网的影响。
相信随着技术的不断进步和经验的积累,主动配电网能够更好地迎接新能源接入带来的挑战,实现更加高效、可靠和环保的供电服务。
新能源接入对主动配电网的影响分析
新能源接入对主动配电网的影响分析摘要:由于传统能源的储量在不断下降,因此对新能源的开发、使用势在必行,目前已经广泛应用在主动配电网中,并对其有着较大的影响。
基于此,本文将从实时监控、电能质量、并网标准与网损伤四方面入手,深入分析新能源接入对主动配电网的影响,同时阐述其在未来阶段的发展趋势,旨在充分发挥新能源的优势,促进我国电网行业的健康发展。
关键词:新能源接入;主动配电网;并网标准;网损伤前言:主动配电网是运用先进的网络拓扑技术,衍生出来的新型管理方式,能够对局部区域中的能源进行主动式的管理、控制与调配,极大的提高了电网的运行质量。
分布式能源年能源主要包括可控负荷、电储能、分布式发电等,由于技术的限制,主动控制、管理仍处于发展的初阶段,但其发展的速度惊人,相信在未来能够为人们的生产、生活提供更高质量的电能。
一、新能源接入对主动配电网的影响(一)对实时监控的影响目前,在运行中的配电网大多是放射性的无源电网,并且在能源调度、开关操作、信息采集等方面的运行较为被动、简单。
将新能源接入主动配电网中,使得电网的运行更加复杂,所以需要提出更高的要求,但是在电网中容易产生“孤岛”现象,具体表现为:(1)孤岛中产生的电压、频率都无法使用传统的方式进行控制,所以一旦超出规范范围,就很容易发生部件故障。
(2)如果电网实际的负载大于“孤岛”中的逆变器容量,最终导致逆变器损坏,影响供电的质量,无法满足用户的需求,甚至会对检测人员造成威胁。
(3)当电路发生跳闸现象,如果对其进行合闸操作,就会导致该线路再次发生跳闸问题,并且会导致供需中产生的负荷不平衡,进而降低电网运行的稳定性。
针对上述问题,可以引进全新的电力设备、电子装置,借助自动化、智能化的方式实时监控、调整配电网的电压,保证电压值符合运行标准,保证交换中心功率的平衡性,减少对电网的损伤,避免发生“孤岛”等问题。
为了能够保证电网稳定运行,需要在接入新能源时加装专门的保护装置,既可以改进传统的装置也可以能够使用全新的保护设备。
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浅谈新能源接入对智能配电网的影响摘要:智能电网的核心内容之一是解决各种新能源的接入问题。
风能、光伏、电动车充电站等新能源发、用电存在间歇性、波动性强,接入电网技术性能差和对电网注入谐波等一系列问题。
本文主要介绍了风力、光伏发电、电动车充电站接入电网后对配电网的影响,希望可以通过建立智能配电网的模型,深入研究分析新能源供用电接入对智能配电网的综合影响,实现对配电网各组件的监控和最优供用电组合。
关键词:新能源智能配电网风力发电光伏发电电动车充电站近年来,世界范围内能源危机日益加剧,能源的开采和使用加速了人类生存环境的恶化。
人类必须在有限资源和环境保护要求的双重制约下发展经济。
因此,作为一次能源的最大使用者,电力行业综合利用各种新能源具有非常重要的意义。
与此同时,以集中发电、远距离输电和大电网互联为主要特性的电力系统的弊端[1~2]也日益呈现,如技术复杂、不能灵活跟踪负荷的变化、局部的偶然事故极易扩散,导致大面积停电等等。
因此,各国不约而同的地提出要建设灵活、清洁、安全、经济、友好的智能电网,将具有智能电网视为未来电网的发展方向,我国也提出了建设坚强智能电网的战略部署。
我国新能源近年发展迅速。
截至2009年底,风力发电总装机容量超过2500万kW,光伏发电也已达29万kW[3]。
由于新能源发电具有随机性、波动性和间歇性,其接入电网会影响电力系统的安全稳定运行。
同时,在政府对电动车产业的大力推动下,我国电动车发展迅速,电动车的充电行为也具有随机性、间歇性,并且由于其充电过程中使用整流装置,将会给配电网带来较大的影响。
1 新能源发电技术及其对智能配电网的影响在可再生能源中,光伏发电和风力发电发展最快,世界各国都将其作为重要的发展方向。
新能源的转换、利用和并网运行技术,是世界各国智能电网技术的研究焦点。
1.1 风力发电简介风力发电是目前新能源开发中技术最成熟、最具规模化商业开发前景的发电方式。
风力发电是利用天然风吹转叶片,带动发电机转子旋转发电。
其运行方式可分为独立运行、并网运行、与其它发电方式互补运行如与柴油机组、与太阳能光伏发电、与燃料电池发电方式等互补等[4]。
除大型风电场外,人们正在研究各种微型风力发电技术。
据报道,一个由英国、德国和荷兰联合组成的项目已经设计了一幢能利用风力发电的写字楼[5]。
大楼呈“双塔”结构,装有3组巨大的涡轮桨叶;两座主楼体的截面都是弧形的,能将风挤向中间,形成“风口”,提高风扇的工作效率。
在3组涡轮桨叶同时工作时,所产生的电能至少能满足大楼20%的用电需求,但建造成本昂贵。
随着技术的发展成熟,如果风电大楼可以在城市推广,它将有望改变城市的供电结构。
1.2 光伏发电简介光伏发电是应用太阳电池在受到太阳光照时产生光伏效应,将太阳能转变为直流电能,主要由光伏阵列、传感器、储能型蓄电池和充放电控制器、升压电路、逆变器、滤波器和系统控制器等组成。
光伏发电具有无噪声、无污染、能量随处可得、不受地域限制、不消耗燃料、运行成本低、建设周期短、规模设计自由度大、可就地使用等优点。
国际上利用太阳能光伏发电主要有独立光伏发电系统、联网光伏发电系统、屋顶发电三类[2]。
目前,我国光伏电池年产量已突破200万kW,居世界第一,但光伏发电安装量还不到世界总量的1%,与生产大国的地位相差甚远。
制约其发展的主要因素是并网成本过高。
1.3 新能源发电接入对电网的影响新能源发电的目的是增加电力系统的电量,减少电力系统对一次能源的消耗。
新能源发电具有间歇性、随机性、可调度性差的特点。
目前,新能源的接入主要分可离网蓄电、并网发电及两者混合系统三类[6]。
在电网接纳能力不足的情况下,新能源发电并网会给电力系统带来一些不利影响,存在的主要问题在众多文献中均有描述,现总结如下。
(1)对电能质量的影响。
风力发电和光伏发电受天气影响均具有间歇性和波动性特点,且一般配有整流-逆变设备和大量的电力电子设备,会产生一定的谐波和直流分量。
谐波电流注入电力系统后,会引起电网电压畸变,影响电能质量,造成测量仪表不准确、加重负荷,还会造成电力系统继电保护、自动装置误动作,影响电力系统安全运行。
由于其并网电量随机波动较大、可调节性差,并网时会产生较大的冲击电流,从而会引起电网频率偏差、电压波动与闪变,引起馈线中的潮流发生变化,进而影响稳态电压分布和无功特性,使电网的不可控性和调峰容量余度增大[6]。
新能源发电单元的频繁启动会使配电线路的负荷潮流变化大,从而加大了电压调整的难度。
由于发电设备采用大量的电力电子装置,电压的调节和的控制方式也与传统电网方式有很大不同。
虽然一般新能源的发电装置上装有逆功率继电器,正常运行时不会向电网注入功率,但当配电系统发生故障时,短路瞬间会有电流注入电网,增加配电网开关电流,可能使配电网的开关短路电流超标,影响电网安全运行。
(2)对网损的影响。
新能源接入配电网后,配电系统将由原有的单电源辐射式网络变为用户互联和多电弱环网络[1]。
电网的分布形式将发生根本性的变化,负荷大小和方向都很难预测。
这使得网损不但与负载等因素有关,还与系统连接的电源具体位置和容量大小密切相关。
(3)对配电网系统的实时监控的影响。
现行的配电网是一个无源的放射形电网,信息采集、开关的操作、能源的调度等相应比较简单,其实施监测、控制和高度是由供电部门统一来执行的。
新能源的接入使此过程复杂化,特别需要对新能源接入后可能出现的“孤岛”现象进行监测预防。
当新能源的本电网与主配电网分离后,仍继续向所在的独立配电网输电,就会形成“孤岛”现象。
孤岛中的电压和频率不受电网控制,如果电压和频率超出允许的范围,可能会对用户设备造成损坏;如果负载容量大于孤岛中逆变器容量,会使逆变器过载,可能会烧毁逆变器。
同时,会对检修人员造成危险;如果对孤岛进行重合闸操作,会导致该线路再次跳闸,而且负荷可能出现供需不平衡,将严重损害电能质量,从而降低配电网的供电可靠性。
(4)并网标准。
目前,我国还没有统一的关于新能源发电的并网标准,关于大中型新能源发电并网对电力系统安全稳定性、电能质量、电网调度和运行等的影响因素,以及电网接纳能力等方面的技术问题尚没有确切定论,对接入系统的有功/无功控制能力、电能质量及低电压穿越能力等的检测手段也不完善,包括对控制器、逆变器、输配电设备、双向计量设备及系统安全性方面的检测。
随着大中型新能源并网系统的发展,对电网的接纳能力、电量调度运行、配套政策等方面会提出新的要求。
2 电动车充电设备及其对智能配电网的影响2.1 电动车充电设备简介目前新能源汽车主要有替代燃料汽车、电动汽车、燃料电池汽车三种。
电动汽车在环保、清洁、节能等方面有明显优势,成为了当代汽车的主要发展方向,是最有潜力的交通工具。
电动车能源供给装置对于电动车产业而言是不可缺少的重要设备,主要包括直流充电机和交流充电桩两种形式。
直流充电机功率较大,充电时间短,体积较大,用于大规模的充电站内。
交流充电桩一般功率较少,充电时间较大,体积小,占地少。
电动车充电模式[7]主要有三种:常规充电、快速充电和更换电池组。
常规充电一般需要8h~12h,甚至更长,通常在晚间进行。
快速充电采用大电流,可在车辆运行间隙进行,但会对电网产生有害影响。
更换电池组模式需要实现对电池和车辆专业化快速分离,只适用于充电站。
2.2 电动车充电设备对智能配电网的影响(1)对电能质量的影响。
电动车直流充电机采用电力电子技术、整流装置等非线性设备,在实际使用过程中不可避免的产生谐波和无功电流,从而影响电能质量。
文献[7~10]都对充电设备的谐波影响作了详细的研究与分析。
(2)对配电网的其他影响。
电动车采用白天行驶、夜间充电的运行方式,有利于电网的峰谷平衡,改善电网负荷特点,减少为维持电网低负荷运转而引起的调峰费用。
不过也要看到,当现存的电力系统容量已经充分利用,且电动汽车在电力系统非低谷用电期充电时,额外的电流需求就不可避免地使系统过载,使其他用电设施受到影响。
如果采用增加系统容量的方式就需要增加基础投入,增加了电网的剩余容量,资源利用率相应下降。
3 结语与展望随着微网、物联网技术、微型风力发电和光伏发电并网技术以及新型滤波充电桩技术越来越成熟,未来的智能配电网必须可以兼容新能源,实现负荷侧的交互,支持多元化电源的灵活接入和方便使用。
首先,智能配电网可以利用太阳能光伏发电和微型风力发电不受地域限制的特点,实现新能源的即插即用,建立微型发网系统,组成微型电网,实现自发自用。
所谓即插即用是指在配电网低压侧(或用户侧)自行组网或并网,由智能控制器自动控制组网或并网条件,当满足组网或并网条件时自动组网或并网,反之,则随时脱网。
该方式无需建配电站,可降低附加的配电成本,并减少接入点配电网中的传输功率,增加输配电网的输电裕度,减轻输配电网过负荷压力,提高末端电压和系统对电压的调节性能,减少线路损耗。
文献[11]提出将不同容量的分布式电源和电动汽车储能设备即插即用式接入,通过收取过网服务费,可增加供电企业收入。
其次,电动车特别是电动汽车产业虽然发展迅速,但普及率仍不高。
文献[12]也提出了以纯电动汽车替代燃油汽车,很可能是减少了石油进口,但却要增加煤炭进口,不能从根本上提高我国能源的安全性,并认为目前不是电动汽车发展的最佳时期,此时建立大型的充电站可能会造成资源浪费。
因此,可以考虑在居民小区、大型企事业单位内设立小规模电动车充电站,为电动车提供充电服务。
最后,智能配电网还应包括数据自动采集应用与信息的双向传输。
通过自动采集配电网的相关数据如供用电量、电压、电流、谐波等进行监控分析,从而实现对智能配电网的实时监控。
综上,智能配电网应至少包括新能源(供、用)接入功能、双向通信网功能、数据自动采集应用功能。
目前江门供电局已经建立了一个包括上述功能的智能配电网模型,以便进一步研究分析新能源供用电接入对智能配电网的综合影响,实现对配电网各组件的监控和最优供用电组合。
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