含有微电网的配电网规划方法

含有微电网的配电网规划方法

(云南电网有限责任公司曲靖马龙供电局云南曲靖655100)

摘要:当前,微电网如何能够在配电网中达到最优的配置以及定容是我们在发展整个智能的电网过程当中最需要重视的部分,为此,相关部门以及专业的技术人员考虑了包括有功网损以及电压改善的两个问题,同时让微电网接入整体的智能电网当中的配置转化成多目标的非线性的优化问题,再参考科学的计算方法计算结果,在微电网的规划阶段打下了非常坚实的基础。

关键词:微电网;配电网络;规划

前言:微电网中包含的微型电源基本上是包括了风力的发电机、以及太阳能的光伏电池等分布形式的发电单元,将整个分布电源连接成整个微电网,这是我们未来的电力系统整体的发展方向,同时也是智能的配电网当中非常重要的组成部分。

1微电网概述

1.1微电网含义

微电网(Micro-Grid)也译为微网,是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等组成的小型发配电系统。微电网是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统,既可以与外部电网并网运行,也可以孤立运行。微电网的提出旨在实现分布式电源的灵活、高效应用,解决数量庞大、形式多样的分布式电源并网问题[1]。微电网是相对传统大电网的一个概念,是指多个分布式电源及其相关负载按照一定的拓扑结构组成的网络,并通过静态开关关联至常规电网。开发和延伸微电网能够充分促进分布式电源与可再生能源的大规模接入,实现对负荷多种能源形式的高可靠供给,是实现主动式配电网的一种有效方式,使传统电网向智能电网过渡。

1.2微电网结构

微电网结构主要分为三部分,包括负荷、固定电源、可再生电源与储能设备。以城市居住区作为微电网用电特性的研究模型,则包括居民负荷与太阳能光伏发电、微型燃气轮机发电和商业负荷用电等特性模型。基于一般太阳能光伏发电和居民用户负荷的紧密联系,特将二者作为整体探究,且由于城市风力发电经济性相对较差,故将风力发电机组从微电网发电及用电特性模型中排除出去。

2微电网在配电网规划中的应用现状

无论是分布式电源或者是微电网,它在直接接入配电网之后,都会对其电压或者稳定性造成一定的影响,这其中具体的影响是和微电网当中的容量以及接入的位置是有关的。所以,在微电网接入配电网的时候,必须非常谨慎的考虑接入的位置以及容量的具体的确定。在目前的世界学术领域已经有了比较成型的研究成果,它们有的考虑了最大功率的输出,将分布电源的作用以及线路整体的热稳定的极限作为基本的规范,建立起数学的模型,在之后通过线性的规划来求解;有的是立足于环境的基础上,使用网损微增的概率来确定分布电源的位置,在之后对分布电源的容量进行优化;还有的则是对微电网连接进入配电网之后会有的一些问题展开了比较深入的探究。

3含微电网配电网电源规划

3.1含微电网配电网电源规划目标与要求

含微电网配电网电源规划,即为保证不断增长的负荷需求,基于现有的技术指标和条件,使用最经济的方案和办法实现电源的总体建设规划。在建设当中,其首要目标即结合当地的负荷特性和分布式能源资源的开发利用情况,实现电源或电站容量的最终确定,并确定电站建设的可行位置。其次,即通过科学算法得出多种分布式电源的数量、容量和位置最优化结果,进而进行具体规划。因微电网的分布式电源具备分散式发电特点,故其淡季的发电功率较小,相较于大电厂和单厂的功率,其发电效率均属于偏低状态。这样一来,不仅其系统造价要远远高于大机组,且维护成本也相对较高,故要想实现含微电网配电网电源建设,就应当处理好成本和投资问题,并确保操作技术人员较高的技术水平。

3.2含微电网配电网电源规划的影响因素

含微电网配电网电源的规划有着五方面的影响因素,分别为技术、经济、市场、管理和能源。技术因素主要体现在微电网内发电设备协调控制的技术要求较高,要想实现其有效运行,就应当突破技术难关,保证技术人员的高水准。同时,微电网接入到配电网中,其保护系统无法实现对两者的有效兼容保护。经济因素则表现为当前建设成本较高,而其长远利益和经济性是显著而突出的,故其面临着现有投资吸引力较差的问题。市场因素则表现为微电网和分布式能源接入后电力市场具备了相当的复杂性,容易产生多种市场矛盾问题。管理因素体现在现有的电网系统管理机制仍无法解决微电网系统造成的不可测影响。能源因素则表现在新能源对于现有能源结构的影响仍有待具体评估。

4含微电网的配电网的网架规划

4.1规划模型

对电力系统能否稳定运行具有直接影响的是电网结构的强弱程度,也就是说当架设情况合理时,电力系统运行稳定,在建设网架时,首先应当对其进行深入的分析,微电网自身的特性决定了将微电网接入相应的配电网时,两者存在的兼容问题对智配电网的网架规划提出了严格的要求。进行网架规划最重要的是以当前背景下的市场需求作为向导,对电力系统中应用配电网网架的可行性进行考虑,除此之外还需要对配网的扩展工作引起高度重视,用发展的眼光看待该问题,使配电网能够满足社会的发展趋势以及需求。

4.2限制条件

以我国现阶段的电力网规划来看,小规模的发电应当以就近消纳为原则,而不是通过回送将电能传输给上级电网,因此,在对配电网的网架进行规划时,就应当将该情况考虑其中,尽可能的降低微电网的影响,并且对微电网回送电能的情况进行解决。

5结束语

综上所述,含微电网的配电网在我国尚且处于应用初期,对其相关理念和应用的研究成果仍旧存在诸多的不足,但是从社会的发展趋势出发,可以看出含微电网的配电网必然是我国未来电力系统的核心技术,因此,电力企业对配电网的规划理论和应用进行深入研究是非常有必要的,只有这样才能够提高配电网在我国电力系统中的使用效率。

参考文献:

[1]吴耀文.三级电网体系结构智能规划的若干关键问题研究[D].武汉大学,2012.

[2]刘婷婷.基于多策略改进遗传算法的微电网优化配置研究[D].太原理工大学,2015.

[3]曾博.面向低碳经济的主动配电网综合资源规划与决策理论[D].华北电力大学(北京),2014.

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