新能源接入智能电网转供能力分析

发表时间:2020/11/19   来源:《中国电业》2020年19期   作者:1.廉凯 2.邢英梅
[导读] 为了能保证居民的生活。因此有必要对新能源进行分析,
        1.廉凯 2.邢英梅  
        1. 国网冀北电力有限公司永清分公司
        2. 国网冀北电力有限公司廊坊供电公司   065000
        摘要:为了能保证居民的生活。因此有必要对新能源进行分析,通过研究它们的转换能力,使之能够替代不可再生能源,满足人们日常生活的需要。此外,特别是人们日常生活中使用最多的电力能源,更是要尽可能地将新能源融入智能电网,在保证电网安全稳定运行的同时,推动了智能电网系统的发展。
        关键词:新能源;电力体系;智能电网;转供能力
        前言
        改革开放以来,随着我国经济的快速发展,国民经济已逐步走上世界前列,并与人民的生活密切相关。近年来,我国电网已逐步向智能电网方向发展,其安全稳定性能得到了极大提高。但由于我国人口众多,资源消耗量很大,煤矿和石油都已处于枯竭状态,为实现社会的可持续发展,必须加强对新能源利用智能电网转供电能力的研究,以完善电力市场,最大限度地促进社会经济发展,最终走上绿色环保、可持续发展之路。
        1概念的界定
        1.1新能源概述
        新型能源又称非传统能源,新型能源主要是指可再生能源,传统能源主要是指天然气、煤炭、石油等;新型能源主要是指氢能、太阳能、海洋能、风能、地热能等。伴随着社会的不断发展,人们越来越关注能源和环境保护问题,增加新能源的使用不仅能保证人们的日常生活需要。而且还能最大限度地实现国家推行的绿色能源、节能减排环保战略,具有十分重要的现实意义。
        1.2智能电网
        自从第二次工业革命以来,电力变得越来越重要,成为人们日常生活中不可或缺的一部分。对任何一个国家来说,当前阶段。然而,人类社会的发展在极大地消耗了自然资源的同时,又使化石能源不能为人类的进一步发展提供支持,同时也给环境造成了极大的威胁。就这个例子而言电网节能减排问题越来越受到人们的重视。而电网的改造和升级,也是保证社会经济和科学技术健康持续发展的基础。在此基础上,提出了对下一代电力系统——智能电网的展望。关于智能电网的定义,学术界尚未达成统一意见,智能电网并非一种独立的设备、应用、系统或网络。在这些国家中,美国能源部和电力公司普遍认为,智能电网使用通信技术和信息技术来优化从供应商到消费者的电力传输和分配过程。国内一些学者认为,智能电网是一个高度自动化、分布广泛的能源交换网络,主要涉及信息与电力的流动传输,可以实现发电厂与用户电器之间所有元件的监控。
        1.3智能电网的特点分析
        (1)智能是指电网自动化程度较高,并能自我修复。
        (2)智能电网的稳定性和安全性相对较高,能够对其自身的运行状态进行实时监测和评估,对于出现的问题能够及时解决,能够有效消除电网中存在的安全隐患。增强它的安全性和稳定性。
        (3)智能电网可支持供电方与消费者之间的信息连接。供电方可向用户提供电价、停电信息等服务信息,另一方面,用户可向供电方反馈其用电计划,从而实现供需双方的平衡,为电网的稳定运行提供保障。
        (4)智能电网可根据用户的实际需要,提供相应的供电方案。并可实现对电能质量问题的快速诊断与处理。改善电能品质。


        2新能源接入智能电网的转供能力研究
        与传统电网相比,智能电网具有许多优点,比如可以提高电能质量,增加能源安全等。但智能电网发生故障时,由于其涉及的领域和环节很多,因此,在对其进行故障处理时,需要建立故障模型,明确故障区域。要有效地保证居民用电的安全状况,必须根据故障的实际情况进行分析,然后打开相应的备用电源,才能保证智能电网正常运行。备用电源是智能电网系统的三大类电源,分别是:源点变压器、分布式电源以及分布式电能储存设备。
        对智能电网转供电能力的研究,经历了三个阶段。第一阶段是以变电容量为评价对象的容量转换能力研究,常用的方法是容量转换率法。第二阶段是以供电系统容量转换率为评价对象的容量转换能力计算,常用的方法是最大负荷倍数法。第三阶段是以供电系统的馈线为计算依据,用N-1标准为衡量指标,用馈线为衡量指标,用综合计算法。行业专家、学者对电网的运行方式及电网恢复水平进行了简单的评价,并以评价结果为基础,提出了采用N-1负荷转移法的一套转供电能力研究指标。另外,对于基于N-1模式的电网转供,也进行了建模和计算,但由于该模型是在比较理想的条件下建立的,因此该模型并不完全。
        3研究主要内容
        目前,有关分散储能系统(distributed energy storage sys—tern,DESS)、分布式发电条件(Distributed generation con—dition,DG)接入智能电网的研究,还停留在概念分析阶段,对实际故障情况的分析研究还不够深入,基于电网故障情况的研究模型不多见,但实际应用过程中的智能电网故障恢复模型是智能电网深入研究的重要组成部分,在对其供电能力进行分析时,需要根据相应的基本需求,首先建立相应的数学模型。
        3.1分析故障模型
        新的智能电网在某一时间内会发生故障(N-1),与传统的智能电网模式相一致,首先要打开备用电源,在新的智能电网中,备用电源包括以下3种类型:①变源点变压器;②分布式电源;③处于放电状态的分布式储能设备。
        3.2转供能力模型
        电网转供能力主要是指在电网与外网接口处的电路器发生故障时,接口线会自动断开,接口处会立即打开备用电源,把故障区域的负荷转移到其它区域,通过运行方式的改变来实现恢复。
        智能网发生故障后,电力系统根据故障类型和实际情况,可自行划分3个区域,即故障区域、正常运行区域和非故障区域。这说明要对电网实际转供电能力进行深入分析,首先要掌握实际分界情况。故障分析之前,应根据DG不同类型的故障区域完成故障划分作业。进一步分析以上模型,我们发现对于新型的智能电网来说,由于边界选择问题比较复杂,因此DESS频率调节等相关问题值得关注。本文针对电力系统边界选择问题,首先通过电网布局图绘制出明确的节点划分和布局,再充分利用拓扑简化原理进行扩展,从而最大限度地提高智能电网的供电能力。
        结语
        对新型能源和储能装置在现代智能电网接入、转供能力等方面进行深入分析,对推进我国电力系统发展,切实走上节能减排、低碳生产之路具有不可替代的重要作用,也是智能电网建设的基本保障。本文在简要介绍新能源和智能电网的基础上,深入分析了其变电容量,并建立了相应的数学模型,在现代智能电网建设条件下,变电容量对接人新能源和储能系统的变电容量影响非常大。
        参考文献
        [1]蔺喜迎.新能源接入智能电网的转供能力研究[J].工程技术研究,2018,No.20(04):143-144.
        [2]柴玉华,张加丽.新能源接入智能电网转供能力分析[J].科技展望,2015(13):112.
        [3]冯兴,韩磊.新能源接入智能电网转供能力分析[J].企业技术开发:上旬刊,2015(34):64.
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