陈莹
天津市普迅电力信息技术有限公司 天津市 300000
摘要：近年来，社会进步迅速，我国的电力工程建设的发展也有了提高。清洁能源出力的波动性给电网在实际运行过程中的技术性与经济性都带来了新的挑战。对电网运行状态进行全面准确评价是运行人员驾驭电网的基本要求，而传统的电网运行评估模型已经难以反映清洁能源入网后的运行情况。建立一套适用于清洁能源入网的综合评价指标体系和方法，从技术与经济角度为未来电网的优化运行提供辅助决策，具有重要意义。
关键词：综合能源；接入电网；管控技术研究?
引言
传统能源系统已经无法承担日益增强的电力负荷。在此背景下，一种分布式能源系统应运而生，因其具有环保、节能、高效等特点而备受大众青睐，因此在生活生产的各个领域都得到了广泛的应用。分布式能源系统在分布式能源和电网安全运行中发挥着重要作用，该技术可有效避免配电系统运行过程中功耗过大的问题，防止分布式能源应用的质量受到影响，具有重要的应用意义。与此同时，分布式能源的诞生也促进了微电网技术和综合能源技术的发展，使这些原创理念得以实现。鉴于此，本文研究了综合能源添加到电网管控技术体系后的具体运用，以此供相关人士进行探讨和交流。
1管控平台预期目标及要求
1.1 预期目标
为保证综合能源并网要求，保证正常运行，本文设计研究了综合能源接入电网管控平台，主要是基于对配电网自动化控制中心的协作运行，完成对其数据的整理与接入，并预测发电功率和修正系统负荷，分析与调度电网运行。实现对区域内的科学服务与管控，形成能够监控、预测以及控制的规范管理，最终保障电网安全可靠运行。
1.2 对管控平台的要求
关于对运行监控平台的要求，有必要监视并网点的功率与电压，采集电能质量。一些综合能源装机较大，有必要密切注重上级主要变压器的负荷与功率，主要是因为处于负荷低谷。综合能源接入较集中区域出现瞬时故障时，部分综合能源已脱网，会导致主网潮流出现突变，从而致使电压、频率发生改变，因此有必要关注节点设备，注重其渗透率。关于调度管理的要求。倘若出现断面控制程度超过负荷的情况下，有必要考虑去除光伏发电负荷，一定程度规避故障，避免断面出现负荷越限。一些光伏电站接入馈线有着环网作用，馈线的运作方式出现变化，对应的应用同样需调整。关于继电保护的要求。在接入综合能源后，需要对配电网中继电保护展开适应性分析，同时研制健全的规划，如馈线等需要合理加装方向元器件。当处于退线以及馈线运行出现改变时，需要在此调整保护定值。
2建立综合评价指标体系
从安全性、经济性和适应性三个角度构建含清洁能源接入的电网运行状态综合评价指标体系。电网运行的安全性是电网投入运行的必要条件，电网运行若不满足安全性要求，会给电网企业带来灾难性的后果；电网运行的经济性可降低运行成本、减少损耗，使系统处于优化运行状态；电网运行的适应性反映了电网对清洁能源的接纳能力，是含清洁能源接入的电网运行的重要特征。总的来说，安全性侧重描述电网在清洁能源接入电网后的可靠运行情况，经济性侧重描述清洁能源接入电网后的经济效益，适应性侧重描述清洁能源与电网直接相互影响、相互作用从而达到电网运行状态优化发展的能力。
2.1安全性指标
相比于化石燃料，清洁能源的出力含有较多的间歇性和不确定性，无法像传统发电机组一样实时调节，给电网功率的供需平衡带来了新的挑战。但同时，清洁能源并网会对母线和负荷节点的电压稳定有一定提升作用，且能够分担一部分负荷，缓解了电网升级容量的压力。采用用户年停电小时数、电压合格率、容载比、线路负载率4个子指标综合评价电网运行的安全性。用户年停电小时数从用户侧直接说明了电网在供电技术层面的安全可靠程度；电压合格率是影响电网安全的重要因素，节点的电压处于一定范围，是电网内每一个元件处于正常工作状态的前提条件，电压合格率越高说明电网在技术上更有保障；容载比反映了电网电能容量备用情况，清洁能源出力的不确定性对备用容量提出了更高的要求；线路负载率则反映了电网工程对负荷用电需求的支撑程度。
2.2经济性指标
一般来说，清洁能源作为可再生能源，燃料成本比传统化石燃料成本低，而且也减少了化石燃料燃烧排放的有害气体量，从环境治理方面提高了其经济性。同时，清洁能源接入电网时的地理分布改变了电能传输流向，对线路损耗造成了一定的影响，而线路损耗是影响电网经济价值的重要因素。采用电网运行的单位发电量燃料成本、单位发电量年运维成本、单位发电量污染物排放治理费用以及线路损耗来综合考察含清洁能源的电网运行的经济性。
2.3适应性指标
清洁能源与传统能源在电网运行时共同出力，适应性指标反映了电网对清洁能源的接纳能力，包含清洁能源渗透率、清洁能源分布率、馈线注入功率波动性和清洁能源消纳率4个指标。清洁能源渗透率衡量清洁能源发电量占电网总发电量的比例，反映了清洁能源的渗透水平；清洁能源分布率指清洁能源接入电网节点的数量占节点总数的比重，清洁能源分布率越大表示清洁能源在电网的接入点数越多，分布越广泛；馈线注入功率波动性指标反映的是全天馈线注入功率的变化的均方根值比上当日的平均供电功率，其值越小则说明控制系统对于清洁能源出力波动性的抑制效果越好，电网运行受到清洁能源不确定性的影响越小；清洁能源消纳率是清洁能源在电网运行过程中实际出力占其最大允许出力的比值，消纳率的高低体现了电网的兼容性，消纳率越高，清洁能源适应性越强。
3综合能源系统
综合能源系统是指利用先进的物理信息技术和某一地区创新的管理模式，整合区域内的煤、石油、天然气、电能、热能等能源，实现各种异构能源子系统之间的协调规划，使之优化运营、协作管理、互动响应、互补互助。在满足系统多样化的能源需求的同时，能有效提高能源效率，推动发展可持续能源的新型能源系统。从理论上讲，综合能源系统并不是一个全新的概念，因为在能源领域，存在着不同能源形式的长期协同优化。例如：CCHP发电机组通过高级和低级热能和电能协调和优化，以实现提高燃料利用效率的目的：冰蓄冷设备协调电能和冷能（也可以作为一种热能能量）来达到能量峰值和谷值填充的目，CCHP和冰蓄冷设备都是综合能源系统的一部分[4]。综合能源系统有三个含义。（1）为实现多元化的能源综合管理打破不同能源直接的障碍；（2）创新性的发现能源的互补替代性，开发转换和存储的新技术，提高能源开发和利用效率，并打破技术壁垒；（3）是创新的市场模式，建立统一的市场价值衡量标准和价值转换媒介。能源的转型和互补可以反映经济和社会价值，并不断挖掘新的潜在市场。综合能源系统可将各种能源统筹至电网中并进行协调管理，但仍有许多技术问题需要解决。例如：传统的汽车碳排放是人类碳排放的主要来源之一。据科学家估计，全球汽车每年向大气排放的二氧化碳超过4×109t，占人类碳排放总量的20%以上。工业部门和电动汽车的排放是实现低碳交通的关键技术之一。能效分析表明，电动汽车的能效比传统燃料汽车高出46%以上。更值得注意的是，由于功率装置的不同，使用V2G模式的电动车辆用电动马达代替燃料机器，并且使用清洁的二次能量为车辆提供动力而不会在驾驶期间产生CO2排放。即使我们考虑电力生产过程中的CO2排放，与传统汽车相比，纯电动汽车的碳减排潜力也在13%到68%之间。混合动力电动汽车还可以实现30%的碳减排能力。如果将V2G模式，10万辆电动汽车集中到电网，它可以取代4×105kW的火电峰值装置。用上面的公式计算，那么V2G模式的净收益将达到1096.7万元。电动汽车集群和电力公司大致分开，年收入548万元。每辆电动汽车每年收入548元，每辆电动汽车每年仅需24h放电（总计96kWh）。从这一点可以看出，智能电网和综合能源系统将在未来带来巨大的利益，但也带来了巨大的挑战。以V2G为例，对于单体循环寿命为800～1000次的锂离子电池，在将组技术应用于电动公交车后，循环寿命仅为400～600次，有些甚至更低。目前，电动汽车中使用的几种电池各有优缺点，它们都不能真正占据各种性能的优势，这是电动车辆应用领域中各种蓄电池共存的主要因素。
结语
综合能源系统的发展基于分布式电力和微电网技术的发展，这也是智能电网的发展方向。然而，目前的综合能源系统无法有效地连接到智能电网，因为综合能源系统的能源需求太大而无法通过当前电网来满足。只有当这项技术成熟时，集成能源系统才能成功实现电网连接。
参考文献
[1]张兆广，白 恺，张 征，等.考虑分散接入配电网的光伏系统对母线负荷预测影响的功率预测技术研究[J].华北电力技术，2017，（10）：38-43，56.
[2]蒋 燕.多级负荷预测协调的母线负荷预测系统[J].云南电力技术，2017，45（3）：129-133.
[3]杨 雄，陈 兵，李 强，等.基于变量代换的辐射型配电网潮流算法[J].高电压技术，2017，43（1）：189-194.