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摘 要:近些年来,我国社会经济得到了飞速发展,人们在生产与生活中对电能需求量也随之不断增加,但是能源短缺问题日益严重,再加上被动式配电网弊端日益凸显,严重阻碍了我国电网的发展。配电网是电力系统中的一个重要组成部分,在满足广大用户用电需求与合理用电等方面起着非常重要的作用。而将微电网技术运用在主动配电网中,能对这些能源进行合理且有效地控制与管理,并降低供电成本与环境污染,当前,它已成为主动配电网的主要运营模式。基于此,本文对微电网概念进行简要分析,并对主动配电网中的微电网技术的应用以及微电网技术研究方向进行了分析,旨在提升微电网技术在主动配电网中的应用水平,保证主动配电网能稳定、高效运行。
关键词:主动配电网;微电网技术;应用
中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)24-0080-02
引 言
主动配电网是电网未来发展主要的方向,在实际运行中能提升对能源利用效率,而将微电网技术有机运用在主动配电网中,能对电网中能源进行有效控制,增强主动配电网的可靠性、互动性以及可控性,提升综合能效[1]。因此,对主动配电网中的微电网技术进行分析研究,具有非常重要的研究意義。
1 微电网概念
微电网是连接分布式电源与主动配电网之间的一个纽带,是由分布式电源、储能装置、负荷、能量转换系统等组成而成的小型发配电系统,能根据用户个性化需求自主调节负荷,能将发电装置的作用最大限度地发挥出来,并降低分布式电源对配电网的一些不良影响。它是一种相对特殊的电网,具有独立可控的网络结构。
2 主动配电网中的微电网技术的应用分析
2.1 在接入主动配电网的微电网结构中的应用
近些年,我国大力开展主动配电网方面的研究以及主动配电网示范工程建设。将大电网和主动配电网进行并联,互为支撑,有利于将分布式发电系统的效能最大限度地发挥出来,提升分布式电源利用率。在将微电网接入主动配电网时,需进行全方位的统筹分析,采用单点接入方式,严格控制接入点和相关装置的配合度等,并根据电网的实际情况,进一步完善能量管理体系,将其和电网运行与现有资源等进行有机融合,从而实现对配发电、用电等全过程的有效管理[2]。主动配电网和微电网的连接所形成的结构,能最大限度地实现对各储能设备、电源以及负荷的主动调控,分析并管理电力传输以及信息流通方向,实现能量双向流动以及信息的互动,从而提升电网资源配置效率以及电网的可靠性、经济性,确保供电稳定、高质。
2.2 在接入主动配电网的微电网设计规划中的应用
主动配电网由于使一种有源网络,在运行过程中会出现电压调整、继电保护、潮流分布以及无功优化等各种综合性问题。而将微电网接入主动配电网中,能有效解决主动配电网和间歇性分布式能源的耦合问题。在接入过程中需面对分布式电源种类繁多、接入位置的合理选择、微电网接入点功率的交互约束等问题。因此,在将微电网接入主动配电网时,需将包括上述因素在内的其他方面的因素进行综合考虑,并将其归入到主动配电网设计规划的范围,通过合理且科学的设计,充分发挥微电网在主动配电网中的运用。在设计规划过程中,需对主动配电网与微电网进行双层综合规划设计,其可分为中短期规划以及长期规划两种。在短期规划设计中,需对电网建设环境、建设成本、建设方案电网可靠性等进行综合全面地分析;在技术方案规划中,需对分布式电源接入位置、储存电能配套以及类型等进行分析研究;在接入效益规划中,需对电网运行的环境效益、经济与社会效益等进行分析。而在长期规划中,需对电网运行网络拓扑扩展的经济性与灵活性、电网负荷需求等各方因素进行分析。在电网运行过程中,将微电网接入主动配电网后,会形成互动性较强的网络,因此,在对电网进行规划设计的过程中会涉及多方面的知识以及多层次的设计问题。要想合理、高效进行微电网的接入,必须解决这些问题。而要解决这些问题可从以下几个方面进行设计规划:①对城市规划设计中涉及的微电网与主动配电网规划问题进行充分考虑;②对主动配电网与微电网中多层次网架结构以及潮流特点进行充分考虑;③设计分布式电源不同种类的互补性设计;④设计具有抗灾能力的微电网应急供电方案;⑤进行多目标微电网选址定容等。
2.3 在接入主动配电网的微电网控制中的应用
如今,随着科技的不断发展以及微电网的不断接入,主动式配电网也不断发生着变化,所以,积极探索对微电网有效控制方式是促进电力系统运行稳定且可靠的有力保障,也是加快主动配电网朝着更加高效、更加智能与稳定的方面迈进的有利保证。从当前现状来看,控制微电网群有以下三种:①分布式控制方法。由于其包含了多个微电网控制中心,能对本地微电网信息进行有效收集,实现对微电网的控制,可极大提升了信息有效率,能确保电力系统运行可靠性,但是,这种控制方式不利于微电网之间的协同运作。②集中式控制方式。采取这种控制方式能对全网信息、能量输送以及发电计划等享有全部控制权,并能根据不同运行情况制定出相应的控制方案,对微电网进行全面优化控制。但是,由于所要采集的信息量以及数据信息分析处理工作量非常庞大,需要有一定扩展性以及兼容性,这对主动配电网有着较大考验[3]。③集中-分散式控制方式。其控制结构分为主动配电网控制中心与微电网控制中心两层进行控制,加入微电网自身控制,能对各种不可控及可控负荷进行合理预测,从而使制定的发电计划变得更为合理、科学,有效调配主动负荷与间歇性分布式电源[4]。同时主动配电网控制中心整合微电网反馈过来的信息,然后将任务进行分解,并将其分配给各个微电网控制中心,由微电网控制中心进行调控,提升了数据处理的扩展性以及实时性,能促进电网建设工程健康发展。
3 微电网技术未来研究方向
微电网是将来实现智能配电网并实现用户侧互动与需求响应的一个重要途径。随着电网技术。新能源的不断发展,微电网技术将具备以下新特点:①微电网技术会满足用户更多能源综合利用需求。电动汽车、小型风机、入户式单向光伏等的出现,会使微电网的复杂性进一步增强,且智能家居、屋顶电站等的出现使得微电网形式变得更加多样化。电力企业则需通过数据分析,给用户制定合理的节点、用电建议,并根据其生活实际需求,制定分时电价或阶梯电价等政策。同时,多种微电源响应时间协调问题、基于电力电子接口电源与FACTS装置的耦合问题、小发电机组接入微电网中的可行性研究问题等将会成为将来微电网技术研究的新趋势。②配电网与微电网之间会实现更高层次的互动,并承担其能源与承载系信息双重功能。随着智能配电网的不断发展,会对微电网技术提出更高要求,且微电网和用户日常生活与生产息息相关,以办公、家庭等单位的用电终端设备、发电设备、电动汽车充电站等将会在微电网中实现信息资源分享、互相影响等功能。
4 结 语
综上所述,微电网技术应用在主动配电网中具有非常重要的作用,可有效保证主动配电网的正常稳定运行,提升供电质量与主动配电网性能。因此,应引起高度重视,对其进行深入性研究,以便充分发挥微电网技术在主动配电网中的真正作用,实现电力系统的健康可持续发展,也会对微电网技术在主动配电网中的实践应用起到推进作用。
参考文献
[1]刘剑飞,熊 雄.主动配电网下多微电网间功率协调优化研究[J].电器与能效管理技术,2017(18):56~62.
[2]魏 巍.微电网在电网中的发展趋向[J].企业技术开发,2017,36(04):44~46.
[3]李越嘉,杨 莹,常国祥.微电网技术在中国的研究应用现状和前景展望[J].中国电力,2016,49(S1):154~158+165.
[4]李 超,侯庆雷,崔大明.微电网技术在主动配电网中的实际运用[J].企业技术开发,2015,34(36):32~33.
收稿日期:2018-7-21
作者简介:唐盛平(1961-),汉族,重庆人,工程师,本科,从事电网检修管理工作。
关键词:主动配电网;微电网技术;应用
中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)24-0080-02
引 言
主动配电网是电网未来发展主要的方向,在实际运行中能提升对能源利用效率,而将微电网技术有机运用在主动配电网中,能对电网中能源进行有效控制,增强主动配电网的可靠性、互动性以及可控性,提升综合能效[1]。因此,对主动配电网中的微电网技术进行分析研究,具有非常重要的研究意義。
1 微电网概念
微电网是连接分布式电源与主动配电网之间的一个纽带,是由分布式电源、储能装置、负荷、能量转换系统等组成而成的小型发配电系统,能根据用户个性化需求自主调节负荷,能将发电装置的作用最大限度地发挥出来,并降低分布式电源对配电网的一些不良影响。它是一种相对特殊的电网,具有独立可控的网络结构。
2 主动配电网中的微电网技术的应用分析
2.1 在接入主动配电网的微电网结构中的应用
近些年,我国大力开展主动配电网方面的研究以及主动配电网示范工程建设。将大电网和主动配电网进行并联,互为支撑,有利于将分布式发电系统的效能最大限度地发挥出来,提升分布式电源利用率。在将微电网接入主动配电网时,需进行全方位的统筹分析,采用单点接入方式,严格控制接入点和相关装置的配合度等,并根据电网的实际情况,进一步完善能量管理体系,将其和电网运行与现有资源等进行有机融合,从而实现对配发电、用电等全过程的有效管理[2]。主动配电网和微电网的连接所形成的结构,能最大限度地实现对各储能设备、电源以及负荷的主动调控,分析并管理电力传输以及信息流通方向,实现能量双向流动以及信息的互动,从而提升电网资源配置效率以及电网的可靠性、经济性,确保供电稳定、高质。
2.2 在接入主动配电网的微电网设计规划中的应用
主动配电网由于使一种有源网络,在运行过程中会出现电压调整、继电保护、潮流分布以及无功优化等各种综合性问题。而将微电网接入主动配电网中,能有效解决主动配电网和间歇性分布式能源的耦合问题。在接入过程中需面对分布式电源种类繁多、接入位置的合理选择、微电网接入点功率的交互约束等问题。因此,在将微电网接入主动配电网时,需将包括上述因素在内的其他方面的因素进行综合考虑,并将其归入到主动配电网设计规划的范围,通过合理且科学的设计,充分发挥微电网在主动配电网中的运用。在设计规划过程中,需对主动配电网与微电网进行双层综合规划设计,其可分为中短期规划以及长期规划两种。在短期规划设计中,需对电网建设环境、建设成本、建设方案电网可靠性等进行综合全面地分析;在技术方案规划中,需对分布式电源接入位置、储存电能配套以及类型等进行分析研究;在接入效益规划中,需对电网运行的环境效益、经济与社会效益等进行分析。而在长期规划中,需对电网运行网络拓扑扩展的经济性与灵活性、电网负荷需求等各方因素进行分析。在电网运行过程中,将微电网接入主动配电网后,会形成互动性较强的网络,因此,在对电网进行规划设计的过程中会涉及多方面的知识以及多层次的设计问题。要想合理、高效进行微电网的接入,必须解决这些问题。而要解决这些问题可从以下几个方面进行设计规划:①对城市规划设计中涉及的微电网与主动配电网规划问题进行充分考虑;②对主动配电网与微电网中多层次网架结构以及潮流特点进行充分考虑;③设计分布式电源不同种类的互补性设计;④设计具有抗灾能力的微电网应急供电方案;⑤进行多目标微电网选址定容等。
2.3 在接入主动配电网的微电网控制中的应用
如今,随着科技的不断发展以及微电网的不断接入,主动式配电网也不断发生着变化,所以,积极探索对微电网有效控制方式是促进电力系统运行稳定且可靠的有力保障,也是加快主动配电网朝着更加高效、更加智能与稳定的方面迈进的有利保证。从当前现状来看,控制微电网群有以下三种:①分布式控制方法。由于其包含了多个微电网控制中心,能对本地微电网信息进行有效收集,实现对微电网的控制,可极大提升了信息有效率,能确保电力系统运行可靠性,但是,这种控制方式不利于微电网之间的协同运作。②集中式控制方式。采取这种控制方式能对全网信息、能量输送以及发电计划等享有全部控制权,并能根据不同运行情况制定出相应的控制方案,对微电网进行全面优化控制。但是,由于所要采集的信息量以及数据信息分析处理工作量非常庞大,需要有一定扩展性以及兼容性,这对主动配电网有着较大考验[3]。③集中-分散式控制方式。其控制结构分为主动配电网控制中心与微电网控制中心两层进行控制,加入微电网自身控制,能对各种不可控及可控负荷进行合理预测,从而使制定的发电计划变得更为合理、科学,有效调配主动负荷与间歇性分布式电源[4]。同时主动配电网控制中心整合微电网反馈过来的信息,然后将任务进行分解,并将其分配给各个微电网控制中心,由微电网控制中心进行调控,提升了数据处理的扩展性以及实时性,能促进电网建设工程健康发展。
3 微电网技术未来研究方向
微电网是将来实现智能配电网并实现用户侧互动与需求响应的一个重要途径。随着电网技术。新能源的不断发展,微电网技术将具备以下新特点:①微电网技术会满足用户更多能源综合利用需求。电动汽车、小型风机、入户式单向光伏等的出现,会使微电网的复杂性进一步增强,且智能家居、屋顶电站等的出现使得微电网形式变得更加多样化。电力企业则需通过数据分析,给用户制定合理的节点、用电建议,并根据其生活实际需求,制定分时电价或阶梯电价等政策。同时,多种微电源响应时间协调问题、基于电力电子接口电源与FACTS装置的耦合问题、小发电机组接入微电网中的可行性研究问题等将会成为将来微电网技术研究的新趋势。②配电网与微电网之间会实现更高层次的互动,并承担其能源与承载系信息双重功能。随着智能配电网的不断发展,会对微电网技术提出更高要求,且微电网和用户日常生活与生产息息相关,以办公、家庭等单位的用电终端设备、发电设备、电动汽车充电站等将会在微电网中实现信息资源分享、互相影响等功能。
4 结 语
综上所述,微电网技术应用在主动配电网中具有非常重要的作用,可有效保证主动配电网的正常稳定运行,提升供电质量与主动配电网性能。因此,应引起高度重视,对其进行深入性研究,以便充分发挥微电网技术在主动配电网中的真正作用,实现电力系统的健康可持续发展,也会对微电网技术在主动配电网中的实践应用起到推进作用。
参考文献
[1]刘剑飞,熊 雄.主动配电网下多微电网间功率协调优化研究[J].电器与能效管理技术,2017(18):56~62.
[2]魏 巍.微电网在电网中的发展趋向[J].企业技术开发,2017,36(04):44~46.
[3]李越嘉,杨 莹,常国祥.微电网技术在中国的研究应用现状和前景展望[J].中国电力,2016,49(S1):154~158+165.
[4]李 超,侯庆雷,崔大明.微电网技术在主动配电网中的实际运用[J].企业技术开发,2015,34(36):32~33.
收稿日期:2018-7-21
作者简介:唐盛平(1961-),汉族,重庆人,工程师,本科,从事电网检修管理工作。