基于分布式电源的主动配电网规划关键问题研究

发表时间:2021/8/6   来源:《中国电业》2021年11期   作者:方强 朱婷
[导读] 伴随着信息网络技术的发展,
        方强  朱婷
        国网白银供电公司  甘肃白银  730900
        摘要:伴随着信息网络技术的发展,人类生活水平的提高,我国的电网规模不断扩大,传统的配电网已经无法满足现在网络信息通信技术发达、电子设备遍布的社会需求。要想转变自身的发展模式,改善资源、能源的使用效率,需要电力行业转向低碳型的配电模式。在大规模分布式电源接入配电网的背景下,主动配电网成为新时期配电网发展的主要方向。
        关键词:分布式电源;主动配电网规划;关键问题研究
        引言
        尽管我国的经济发展水平已经得到了显著的提高,但在人口数量众多的压力下,我国的环境问题以及资源问题都将成为我国经济发展的束缚因素。电力行业要想适应社会发展,也需要转变自身的配电模式。传统的配电网已经无法满足现在网络信息通信技术发达、电子设备遍布的社会需求。要想转变自身的发展模式,改善资源、能源的使用效率,需要电力行业转向低碳型的配电模式。主动配电网的规划起源于低碳经济的发展,我国已经开始将传统的配电网逐渐转化为主动配电的形式。
        1主动配电网的当代发展概述
        ①主动配电网与传统配电网的区别。常规配电网规划的主要内容包括:收集电力市场和用户的信息、需求预测、确定网络需求、替代研究对替代品进行评估、选择设计方案。为克服传统配网规划的不足,主动式配网主要考虑了主动管理的作用,采用了统一协调规划的思想。在综合考虑用户和电力供应的同时,在全要素多目标优化规划过程中,主要考虑了两个最优规划网络和一个网络解,通过多个时间尺度来反映用户和电力供应特性的变化、评估和计算的过程中的选择。②主动配电网的基本概念。主动配电网又被称为ADN,主动配电网是现阶段兴起的一种新兴概念,由于发展时间还不够长,所以缺少对其相关概念的详细介绍,相关的技术范围也没有被明确的划分出来。但是国际上的一些权威机构在电力认证会议的召开期间给出了相关的解释,大部分的研究人员在会议上指出:主动配电网指的就是主动配电网中存在的能源,对这些能源进行一定的管理。与传统的配电网模式相比较而言,主动配电网在运行上更加的灵活多变,其运行具有多样性的特点,所以其技术结构相对来说比传统的配电网模式更加的复杂。主动配电网模式的出现以及使用,在一定程度上实现了电网系统中的电流分布,在主动配网模式运行中,可以通过电工管理以及监控工作,通过标准的方式对配网各个部位的电流量进行分配。通过主动配电网的实际运行来看,该配电网络就是通过利用具有高智能特性的电子控制器和灵活高度的通信网络,为其在参与到电力调节工作中时提供一定的支撑,确保配电网能够一直处于稳定运行的状态之中,从而达到优化电力供应的目的。
        2基于分布式电源的主动配电网规划关键问题研究
        2.1主动配电网络的管理
        分布式电源装置在配电网中的高渗透率会给配电网的规划和运行带来许多技术问题。造成这些问题的原因之一是可再生或不可再生能源的装机容量与主机本地网络不匹配。分布式电源单元的有功功率调节是限制配电网电压上升的应用策略之一。在发电量大、负荷低的情况下,可以通过减少部分分布式电源的发电量来解决电压升高的问题。如果能量消耗量相对较低,则有利于降低分布式电源的消耗,而不利于配电系统的改善。有载分接开关的AM侧重于在允许范围内保持电压分布。由于连续的负荷变化可能导致网络中的电压降低,或者由DG发电产生的电压分布在DG连接的节点上增加,所以采用OLTCs管理来保持电压在允许的范围之内。有载分接开关(OLTC)的设置是基于母线电压信息的,而母线电压上升(或下降)问题最为严重。利用RPC管理,当超过安全电压范围时,可以控制配电系统中的无功潮流,校正电压分布。远程控制是通过向每个单元发送控制命令来实现的。使用RPC还可以减少网络的有功功率损耗。最佳控制策略是基于协调同步电压控制和无功功率的应用。
        2.2信息与通信
        在新时代背景下,全新的主动式智能配电网是以计量基础设备和智能信息通信技术为基础,整合配电网络运行过程中的各项信息,确保其可以引用现代化规划研究工具来明确配电网络中的电压与无功功率,以此控制系统的损耗。

除此之外,现代化的保护和馈线自动化设施,可以通过网络研究工具和智能技术精心管理,明确其中存在问题的位置,系统将会自主重新配置,进而控制故障的出现,此时不需要系统运行人工的参与。
        2.3主动配电网的实践
        为了实现主动配电网的运行,未来的配电网应该构建自动化的配电结构。配电自动化是主动配电网的建设基础。只有在多个能源的协调之下,建立起配电自动化的结构,才能使配电网拥有故障定位以及资源调节等智能型的功能。配电自动化能够满足用户用电的需求,也能有效减少电力工人的业务时间,实现了电力行业对不同区域的配电系统改善。配电自动化显示出独特的差异性特质,能够解决线路当中的超负荷问题,优化了电网当中的配电结构。配电自动化的搭建为主动配电网的搭建奠定了一定的基础,通过建设配电自动化,技术人员对于主动配电网规划的技术更加娴熟。
        2.4传统配电网规划
        在传统的配电网规划工作开展中,其主要的规划任务就是在一定的时限内以电力需求为发展目的,对输电线路和回路数的类型以及建设的时间地点进行确定,同时还要在确保达到载流能力指标的前提下,最大程度上减少成本的投入。近些年来,由于国家对环境保护政策的重视,对电力企业的发展提出了更高的要求,以经济效益作为发展原则的现状已经被打破。配电网系统作为电力企业发展中较为成熟的系统,可以对其他多种系统进行有效的就对,并能够根据具体情况确定规划方案,从该方面来说,传统配电网的规划工作相对来说比较简单。
        3主动配网规划研究展望
        随着社会经济以及科学技术的快速发展,智能化电网建设步伐正在逐渐加快,主动配电网规划工作的开展也要能够顺应时代发展的需求,在未来的发展过程中,主动配电挖的研究方向主要包括以下内容:①对主动配电网模式下规划能源的重要技术特征进行更加深入的研究,要根据社会需求以及科学技术的发展积极探索主动配网中的集成配网模式;②以提高分布式能源利用率为发展目标对主动配网的规划方案以及优化方案进行探索,除此之外还需要对分布式能源的消纳作用以及各种可能的影响因素进行综合考量,同时还需要对主动配电网的通信、网架以及自动化装备进行相应的优化设计;③随着电力改革活动的不断推进,电力市场体制逐渐开放,在这样的时代发展背景之下,主动配网的格局正在发生着变化,所以需要根据时代发展的特点对主动配网规划模式进行优化与创新。要能够在对主体参与机制的作用下,对决策参与机制与规划协调机制之间的关系进行研究,使各方利益与能源效益能够在最大程度上达成一致。
        结语
        当代新发展对配电网系统提出了新要求。配电网是直接面向多元用户,是支撑社会发展的主要基础建设设施。随着近年来新冠疫情的不断影响,线上平台、无纸化办公、云网络、5G时代、新能源汽车、大数据中心等领域,在人工智能、新能源、绿色出行等方面催生滋养出众多新型业态,因此,实现配电网的创新发展和需求的步伐不断加快,配电网是电网数字化、智能化发展转型的重要组成部分,同时也兼顾社会责任和经济效益的有效保障。
        参考文献
        [1]艾芊,郑志宇.分布式发电与智能电网[M].上海:上海交通大学出版社,2019,34(8):39-46.
        [2]张少谦,朱永强.第三讲分布式电源对电网电压波动的影响分析[J].低压电器,2019(23):76-80.
        [3]姜智文,张守军,王雪峰.城市智能配电网规划建设中的关键技术问题与研究展望[J].科技与企业,2021,5(23):159.
        [4]丁明,石雪梅.新能源接入对主动配电网的影响[J].电力建设,2020,1(1):76-84.
        [5]宋旭东,张晓平,余南华,等.考虑分布式能源接入的配电网规划及其关键技术综述[J].陕西电力,2020,3(3):38-42+87.
        
        
        
       
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