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主動配電網(wǎng)中微電網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用論文
摘要:隨著分布式發(fā)電技術(shù)的發(fā)展,微電網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)成為了主動配電網(wǎng)有效利用分布式能源所依賴的技術(shù)。所以,文章對在主動配電網(wǎng)中進行微電網(wǎng)技術(shù)的實際運用的方法進行了探討,具體對接入主動配電網(wǎng)的微電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、設(shè)計規(guī)劃和控制問題進行了分析,以便為關(guān)注這一話題的人們提供參考。
關(guān)鍵詞:微電網(wǎng)技術(shù);主動配電網(wǎng);實際運用
隨著能源危機的日漸加重,傳統(tǒng)被動式電網(wǎng)不得不開始向主動式電網(wǎng)轉(zhuǎn)變,以便實現(xiàn)對大量間歇性能源的吸納。而在主動配電網(wǎng)中進行微電網(wǎng)技術(shù)的運用,可以實現(xiàn)對這些能源的有效控制和管理,繼而更好的促進主動配電網(wǎng)的建設(shè)與發(fā)展。因此,有必要對微電網(wǎng)技術(shù)在主動配電網(wǎng)中的實際運用問題展開探討,以便更好的促進我國電力事業(yè)的發(fā)展。
1接入主動配電網(wǎng)的微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)分析
在接入主動配電網(wǎng)的過程中,微電網(wǎng)需要形成獨立的微電網(wǎng)模式、電源模式和電網(wǎng)間互動聯(lián)合模式,以便形成一種多模式共存的主動配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。而利用該種結(jié)構(gòu),可以實現(xiàn)對主動配電網(wǎng)、分布式電源和微電網(wǎng)等各個能量管理系統(tǒng)的統(tǒng)一調(diào)度,并且保證信息、能量的雙向流通,繼而使電網(wǎng)運行的可靠性和經(jīng)濟性都得到提高。分析這種結(jié)構(gòu)的形成原因可以發(fā)現(xiàn),在主動配電網(wǎng)中進行微電網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用,需要采取單點接入的方式將微電網(wǎng)接入到主動配電網(wǎng)。所以,為了避免微電網(wǎng)與分布式電源對配電網(wǎng)運行產(chǎn)生不良影響,需要進行聯(lián)合運行系統(tǒng)的構(gòu)建,以便消除各種電能系統(tǒng)接入帶來的影響,繼而使電網(wǎng)對分布式電源的利用效率得到提高。因此,接入的微電網(wǎng)需要有主動管理各類負荷的特征,并且主動進行不同分布式電源的協(xié)調(diào)控制[1]。為此,微電網(wǎng)需要根據(jù)電網(wǎng)特點進行能量管理系統(tǒng)的構(gòu)建,并且結(jié)合電網(wǎng)運行狀態(tài)和現(xiàn)有資源配置情況實現(xiàn)電網(wǎng)用電、發(fā)電和配電的管理,繼而使電網(wǎng)的運行得到優(yōu)化。
2接入主動配電網(wǎng)的微電網(wǎng)設(shè)計規(guī)劃
在主配電網(wǎng)接入微電網(wǎng)時,需要面對微電網(wǎng)接入位置的選擇、接入點功率的交互約束和分布式電源種類繁多等多種問題。而想要順利進行微電網(wǎng)的接入,就需要將這些因素納入到主動配電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計考慮范圍。所以,由于需要考慮主動配電網(wǎng)和微電網(wǎng)這兩個系統(tǒng)的設(shè)計問題,就需要實現(xiàn)對二者的雙層綜合規(guī)劃設(shè)計。其中,主動配電網(wǎng)與微電網(wǎng)網(wǎng)架的規(guī)劃應(yīng)該劃分成兩類,即長期規(guī)劃和中短期規(guī)劃。而微電網(wǎng)中分布式電源的規(guī)劃也應(yīng)該有兩個方面,即技術(shù)方案設(shè)計和接入效益分析。在長期規(guī)劃設(shè)計中,需要對電網(wǎng)運行的負荷需求、網(wǎng)絡(luò)拓撲擴展、經(jīng)濟性和靈活性等多個因素指標進行分析。在短期規(guī)劃中,要對電網(wǎng)可靠性、運行成本、網(wǎng)絡(luò)損耗和建設(shè)環(huán)境等問題進行分析。在技術(shù)方案中,需要分析分布式電源的接入位置、類型和儲能配套等問題。而在效益分析的過程中,需要對電網(wǎng)運行的社會效益、經(jīng)濟效益和環(huán)境效益等問題進行分析[2]。實際上,由于微電網(wǎng)接入后主動配電網(wǎng)將成為互動性較強的網(wǎng)絡(luò),所以需要涉及多層次、多模式和多約束的規(guī)劃設(shè)計問題。只有解決這些問題,才能夠合理進行微電網(wǎng)的接入。就目前來看,主要開展的規(guī)劃設(shè)計工作主要有幾類,即分布式電源互補性設(shè)計、電網(wǎng)多層次網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計和多目標的微電網(wǎng)選址定容與優(yōu)化配置等工作。
3接入主動配電網(wǎng)的微電網(wǎng)的控制
隨著大量微電網(wǎng)的不斷接入,主動配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)將發(fā)生改變。同時,隨著微電網(wǎng)的分布式特性的增強,其對主動配電網(wǎng)的滲透程度也將越來越深。而此時,只有做好微電網(wǎng)群的協(xié)調(diào)控制工作,才能夠確保整個電力系統(tǒng)的可靠運行,從而提供高質(zhì)量的電能。就目前來看,用于進行電網(wǎng)中微電網(wǎng)群控制的方案有三種,即集中式控制、分布式控制和集中-分散式控制。其中,集中式控制是由一個主動配電網(wǎng)控制中心進行各微電網(wǎng)的控制。該中心需要收集所有電網(wǎng)的信息,并制定相應(yīng)的發(fā)電計劃,以便對電網(wǎng)群的能量輸出進行控制。而這種控制方案雖然可以實現(xiàn)對電網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度,但是需要處理大量數(shù)據(jù)信息,所以需要有一定的兼容性和擴展性。分布式控制方案中則包含多個微電網(wǎng)控制中心,可以收集本地微電網(wǎng)信息,并對本地微電網(wǎng)進行控制。而采取這種控制方式將保證系統(tǒng)運行的可靠性,但也會導致微電網(wǎng)之間的協(xié)同運行難以實現(xiàn)。此外,還可以使用集中-分散式控制方案進行電網(wǎng)的控制。具體來講,就是由各微電網(wǎng)控制中心進行微電網(wǎng)的控制,并由主動配電網(wǎng)控制中心進行所有電網(wǎng)信息的整合,然后通過向各微電網(wǎng)控制中心分配任務(wù)實現(xiàn)對整個電網(wǎng)的控制[3]。而使用該種控制方案,可以使電網(wǎng)運行具有較好的實時性和擴展性。
4在主動配電網(wǎng)中運用微電網(wǎng)技術(shù)的效益
利用微電網(wǎng)技術(shù)進行分布式電源的接納,給主動配電網(wǎng)的運行帶來了更多效益。首先,利用微電網(wǎng)技術(shù)使不同分布式電源接入的兼容和擴展問題得到了解決,從而使主動配電網(wǎng)對分布式電源的利用效率得到了提高。其次,各類分布式電源的接入,容易引起主動配電網(wǎng)電壓分布的變化,繼而影響到電網(wǎng)電壓質(zhì)量和穩(wěn)定性。而微電網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用為主動配電網(wǎng)提供了電壓協(xié)調(diào)控制方法,可以實現(xiàn)對各類電源和儲能裝置的協(xié)調(diào)控制,從而使電網(wǎng)的電力質(zhì)量和穩(wěn)定性得到了改善。再者,運用微電網(wǎng)技術(shù)就地為負荷供電,使過去長距離輸電產(chǎn)生的網(wǎng)損得到了減少。同時,通過對各類電源和儲能裝置進行合理布局,主動配電網(wǎng)也利用微電網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)了對配電網(wǎng)潮流的優(yōu)化調(diào)控,從而通過降低電網(wǎng)網(wǎng)損給自身帶來了更多的經(jīng)濟效益。此外,在微電網(wǎng)并網(wǎng)與主動配電網(wǎng)的共同運行的情況下,即使發(fā)生電力故障也可以保證為用戶提供不間斷的電能,所以使電網(wǎng)運行的可靠性得到了提高。因此,在主動配電網(wǎng)中進行微電網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用,實際上為電網(wǎng)運行帶來了更多的經(jīng)濟效益和社會效益。
5結(jié)語
總而言之,做好接入主動配電網(wǎng)的微電網(wǎng)的規(guī)劃和建設(shè)工作,可以使主動配電網(wǎng)的能源利用率和穩(wěn)定性得到提高。因為微電子技術(shù)的使用可以將分布式電源多余的電能通過主動配電網(wǎng)傳遞給大電網(wǎng),并且實現(xiàn)對主動配電網(wǎng)內(nèi)部的可控電源和不可控電源的協(xié)調(diào)管理,所以可以為主動配電網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展提供技術(shù)支持。因此,本文對在主動配電網(wǎng)中使用微電網(wǎng)技術(shù)的問題展開的分析,可以為實現(xiàn)穩(wěn)定、安全和低碳的電力系統(tǒng)建設(shè)提供思路。
參考文獻:
[1]孫鳴,駱燕,譚佳楠.主動配電網(wǎng)運行模式對微電網(wǎng)可靠性的影響評估[J].電力建設(shè),2015,(1).
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[3]尤毅,劉東,于文鵬,等.主動配電網(wǎng)技術(shù)及其進展[J].電力系統(tǒng)自動化,2012,(18).
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