海岛智能微电网综述_刘林

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3 海 岛 智 能 微 电 网 的 特 点 及 面 临 的 挑 战
海岛环境相对于在大陆偏远地区的独立微电网往往还存 在着以下特点:(1)海底电缆投资巨大,离大陆较近海岛可通 过 海底电缆与大陆联网,远离大陆 的 海 岛 通 过 海 缆 与 大 陆 电 网 联 网困难较大。(2)海 岛 风 力 资 源 与 光 照 资 源 往 往 比 较 丰 富 。 (3)海上交通受天气影响大,燃料供给不稳定,同时海岛生态 系 统脆弱,柴油发电机等对 其 生 态 影 响 较 严 重 。 (4)电 网 建 设 相 对落后,供电可靠性差,严重影响到海岛经济的发展。(5)远 离 大陆的海岛通常在军事上具有 重 大 的 意 义,对 供 电 可 靠 性 要 求 较高。
育 教 学 论 坛 ,2014(17):190~191 [4] 韦 建 猛 .建 筑 设 备 安 装 与 调 控(给 排 水)项 目 赛 情 分 析 初 探[J].
教 育 教 学 论 坛 ,2014(17)195~196 [5] 谢 宏 志 .电 气 设 备 安 装 与 调 试 过 程 中 的 质 量 控 制 探 析[J].科 技
关 键 词 :海 岛 ;智 能 微 电 网 ;海 缆
0 引 言
进入21世纪以 来,能 源 的 发 展 日 益 难 以 满 足 快 速 增 长 的 消费需求,世界各 国 争 相 发 展 新 能 源 ,用 于 替 代 污 染 严 重 且 日 益短缺的化石能源。全球经济危 机 的 爆 发,进 一 步 促 进 了 新 能 源的兴起,世界上 很 多 国 家 希 望 借 助 新 能 源 产 业 的 发 展 ,摆 脱 经 济 困 境 ,实 现 社 会 、经 济 与 环 境 的 可 持 续 发 展 。
率和灵活性。(2)储能装 置 可 采 用 各 种 储 能 方 式 ,包 括 物 理 储 能、化学储能、电 磁 储 能 等,用 于 新 能 源 发 电 的 能 量 存 储 、微 电 网的负荷曲 线 平 滑,实 现 负 荷 的 消 峰 填 谷 、微 电 网 的 黑 启 动。 (3)负荷包括一般 负 荷、重 要 负 荷。(4)控 制 系 统 实 现 分 布 式 电源控制、储能 控 制、并 离 网 切 换 控 制、微 电 网 实 时 监 控、微 电 网能量管理。
图 1 微 电 网 结 构 及 组 成
(1)分布式能源可 以 是 以 新 能 源 为 主 的 多 种 能 源 形 式 ,如 光伏发电、风力发电、燃料电池;也 可 以 是 以 热 电 联 产 或 冷 热 电 联产形式存在,就 地 向 用 户 提 供 热 能 ,提 高 分 布 式 能 源 利 用 效
组与励磁系统之间出现接地故 障,需 在 发 电 机 励 磁 回 路 中 安 装 绝缘监察装置,同时还要定期测 量 运 行 中 发 电 机 励 磁 回 路 的 绝 缘电阻,一旦出现接地问题要及时采取措施加以处理 。 2.4 强 调 电 气 安 装 工 程 的 规 范 性 ,提 高 施 工 人 员 业 务 水 平
3 结 语
当 前 ,我 国 电 气 设 备 安 装 控 制 与 质 量 管 理 工 作 依 然 存 在 一
系列亟待解决的 问 题,为 此,相 关 单 位 应 当 全 面 重 视 安 全 与 质 量问题,采取相应措施来提高电 气 设 备 安 装 控 制 与 质 量 管 理 工 作的效率,从而有效避免工程事 故 造 成 经 济 损 失 与 人 员 伤 亡 的 现象出现。
当海底电缆或微电网变电站 需 要 进 行 计 划 检 修 时 ,启 动 柴 油发电机组并投 入 运 行,计 划 性 关 停 非 重 要 负 荷 ,随 后 打 开 并 网开关、断开外 部 电 源,微 网 进 入 孤 网 运 行 模 式 。 切 换 时 不 发 生 供 电 中 断 ,无 缝 离 网 。 2.1.3 从 孤 网 运 行 状 态 切 换 到 并 网 运 行 状 态
定功率之和-储 能 放 电 功 率 ,则 柴 发 功 率 跟 随 负 荷 变 动 ,直 至 达到额定功率;(3)若净负 荷 + 储 能 充 电 功 率 -50% 已 投 入 柴 发额定功率之和<0,则优先投 入 可 调 负 荷,其 次 考 虑 关 停 部 分 柴发(在不影响分布式电源出 力 限 制 的 情 况 下),再 次 提 高 储 能 充 电 功 率 ,最 后 考 虑 切 可 再 生 能 源 ,使 功 率 平 衡 。
2 运 行 模 式
针对海岛密集的区域,各海岛 智 能 微 电 网 可 以 通 过 海 底 电 缆连接起来,构建 更 稳 定 可 靠 的 电 网 ,相 当 于 规 模 大 型 的 海 岛 智能微电网,甚至可以通过海缆 跟 大 陆 大 电 网 相 连,并 网 运 行。 模式之间的切换由智能微电网监控与能量管理系统的模式控 制器完成。 2.1 模 式 切 换 2.1.1 外 部 电 网 故 障 由 并 网 运 行 切 换 到 孤 岛 运 行
Dianqigongcheng yu Zidonghua◆ 电气工程与自动化
海岛智能微电网综述
刘 林
(南 方 海 上 风 电 联 合 开 发 有 限 公 司 ,广 东 珠 海 519000)
摘 要 :主 要 介 绍 了 海 岛 智 能 微 电 网 的 构 成 、特 点 、运 行 模 式 切 换 以 及 实 施 步 骤 ,同 时 针 对 海 岛 的 特 殊 地 理 环 境 ,指 出 构 建 海 岛 智 能 微 电 网 过 程 中 面 临 的 挑 战 ,特 别 是 海 底 电 缆 等 需 要 解 决 的 关 键 问 题 。
柴发系统作为系统主电源调 压 调 频 跟 踪 净 负 荷 波 动 ,分 布 式电源在满足系统渗透率约束 下 按 最 大 出 力 控 制;在 系 统 负 载 率高于预设范围后,则优先投入 储 能 放 电,再 切 除 可 调 负 荷 ;在 柴发系统负载率 低 于 预 设 范 围 时 ,则 优 先 投 入 可 调 负 荷 ,其 次 考虑关停部分柴发(在不影响 分 布 式 电 源 出 力 限 制 的 情 况 下), 再次提高储能充电功率。当部分 柴 发 关 停 后,随 即 考 虑 关 停 部 分 分 布 式 电 源 出 力 ,以 避 免 影 响 系 统 稳 定 性 。
当外部电网恢复正常或检修 结 束 后,并 网 模 式 控 制 器 在 检 测到外部 电 网 电 压 正 常 后 ,进 行 同 期 并 网 操 作。 在 并 网 运 行 后,关停柴油发电机组,并将储能 逆 变 器 设 置 为 并 网 模 式 ,风 力 发电和光伏发电按最大化出力运行。在切换时不发生供电中 断 ,无 缝 并 网 。 2.2 实 施 步 骤
降低大电网 的 负 担,改 善 可 靠 安 全 性,并 促 进 社 会 向 绿 色、环 保 、节 能 方 向 发 展 。
微电网由分布式能源、储能装 置、负 荷、控 制 系 统 4 部 分 组 成,微电网对外是一个整体,通过 一 个 公 共 连 接 点 与 电 网 相 连 。 微电网结构及组成如图1所示。
[参 考 文 献] [1] 陈 金 ห้องสมุดไป่ตู้ .浅 谈 电 气 设 备 安 装 与 调 试 的 质 量 控 制[J].中 国 新 技 术
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技 致 富 向 导 ,2012(17):235 [3] 刘 萃 .如 何 做 好 建 筑 设 备 安 装 与 调 控(给 排 水)培 优 集 训[J].教
风 ,2014(1):51
收稿 日 期 :2015-01-14 作 者 简 介 :李 宁 (1972—),男 ,山 西 人 ,电 气 工 程 师 ,长 期 从 事
电气工作。
机 电 信 息 2015 年 第 9 期 总 第 435 期 19
电气工程与自动化 ◆ Dianqigongcheng yu Zidonghua
电气设备安装控制与质量管理工作应当依据相应的计划 开展,只有这样才 能 推 动 施 工 的 顺 利 进 行 ,也 才 能 保 证 施 工 质 量 。 笔 者 认 为 ,相 关 单 位 可 从 以 下 几 方 面 着 手 :(1)加 强 对 施 工 技术人员的培养。企业可针对施工人员存在的技术问题开展 相关培训活动,一 方 面 提 升 其 专 业 技 术 水 平 ,另 一 方 面 提 升 其 对 电 气 设 备 安 装 施 工 质 量 重 要 性 的 认 识 。 (2)企 业 应 当 规 范 管 理,优化竞争环境,提高投标透 明 度。 当 前,我 国 很 多 电 气 工 程 发生事故的重要原因就在于电 气 设 备 安 装 控 制 不 到 位 ,这 又 多 是施工操作不够科学、规范所导 致,由 于 企 业 管 理 不 完 善,无 证 操作现象较为 泛 滥。 所 以,进 一 步 规 范 企 业 监 督 管 理 ,提 高 竞 争投标的透明度,必 将 有 利 于 改 善 企 业 环 境 ,从 而 提 高 施 工 质 量 。 (3)制 定 科 学 完 备 的 施 工 监 督 方 案 。 施 工 现 场 的 监 督 与 管 理是提升电气设备安装控制与质量管理工作效率的重要保障, 因此,企业必 须 制 定 出 一 套 科 学 、规 范、系 统 的 施 工 现 场 监 督 制度。
通过国家政策支持,海岛已在 基 础 设 施、产 业 规 划、海 岛 旅 游等开发建设方面取得了较大 进 展,但 海 岛 发 展 仍 存 有 许 多 制 约因素,尤其是供电问题,应适度 开 发 海 岛 可 再 生 能 源,根 据 各 海岛功能定位,新建柴油机发电、光 伏 发 电、风 机 发 电 和 储 能 电 池等微源就地提供电力。
第四步,柴发故障,切 除 系 统 可 调 负 荷 ,电 池 做 主 电 源,检 测新能源状态。(1)若净负荷<0,电池仅维持系统电压、频 率, 以小电流放电,切可再生能源(包 括 风 机、光 伏),使 净 负 荷 ≥0; (2)若 净 负 荷 >0,电 池 放 电 跟 踪 负 荷,实 时 监 测 电 池 容 量 SOC,任何时刻电池容量 SOC 低 于 设 定 的 容 量 最 低 值 SOCmin 时 ,系 统 停 电 。
当外部电网发生 故 障 时,并 网 点 检 测 到 失 压 ,模 式 控 制 器 在检测到外网电 压 不 正 常 后 ,所 有 逆 变 器 自 动 关 断 ,打 开 并 网 开关,启动柴发系统,建立系统 电 压 频 率。 光 伏、风 电 等 分 布 式 电源以及负载在检测到微网母 线 电 压 正 常 后 重 新 并 网 运 行 ,其 中,设置储 能 逆 变 器 为 离 网 运 行 模 式 。 切 换 时 会 出 现 短 时 停 电 ,有 缝 离 网 。 2.1.2 计 划 检 修 由 并 网 运 行 切 换 到 孤 岛 运 行
实施步骤如下: 第一步,初始化。 将 所 有 风 机 的 状 态 置 为 开 启 状 态 ,并 分 组记录风 机 投 入 时 间,电 池 充 电 功 率 的 初 始 值 Pcha= Max- BATpin。 第二步,判断柴发 状 态,若 柴 发 状 态 故 障 ,转 入 第 四 步;若 柴 发 状 态 正 常 ,转 入 第 三 步 。 第三步,柴发做主电源,判断净 负 荷(负 荷 需 求 - 新 能 源 出 力)和电池功 率 初 始 值,并 记 录 每 台 柴 发 开 启 时 间 。 分 为 如 下 几种情况:(1)若净负荷- 已 投 入 柴 发 额 定 功 率 之 和 - 储 能 放 电功率>0,则投入下一台 柴 发;(2)若 净 负 荷 -50% 已 投 入 柴 发额定功率之和-储能放电功率 >0> 净 负 荷 - 已 投 入 柴 发 额
1 微 电 网 构 成
智能微电网是为整合分布式发电的优势削弱分布式发电 对电网的冲击和负面影响而提出的一种新的分布式能源组织 方式和结构。它通过整合分布式发电单元与配电网之间的关 系,在一个局部区 域 内 直 接 将 分 布 式 发 电 单 元 、电 力 网 络 和 终 端用户联系在一起,可以方便地 进 行 结 构 配 置 以 及 电 力 调 度 的 优化,减轻能源动力系统对环境 的 影 响,推 动 分 布 式 电 源 上 网 ,
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