分布式发电、微网与智能配电网的发展与挑战

摘要: 介绍了分布式发电、微网与智能配电网的基本概念和发展趋势,从分布式电源大规模接入的角度重点分析了分布式发电技术和微网技术对智能配电网的影响以及应重点关注的技术问题。分
布式发电技术有助于充分利用各地丰富的清洁可再生能源,但分布式电源大规模的并网运行将会对电力系统的安全稳定和调度运行带来一定影响;微网技术通过不同层次的结构为各种分布式电
源的并网运行提供接口,是发挥分布式电源效能的有效方式;智能配电网则可通过对微网的有效管理实现分布式电源的灵活接入与整个电力系统的安全、可靠、经济运行。最后,通过对三者的分析对实现智能配电网的思路与技术手段提出建议。
关键词: 智能电网; 分布式发电; 微网; 配电网

摘要:

介绍了分布式发电、微网与智能配电网的基本概念和发展趋势,从分布式电源大规模接入的角度重点分析了分布式发电技术和微网技术对智能配电网的影响以及应重点关注的技术问题。分
布式发电技术有助于充分利用各地丰富的清洁可再生能源,但分布式电源大规模的并网运行将会对电力系统的安全稳定和调度运行带来一定影响;微网技术通过不同层次的结构为各种分布式电
源的并网运行提供接口,是发挥分布式电源效能的有效方式;智能配电网则可通过对微网的有效管理实现分布式电源的灵活接入与整个电力系统的安全、可靠、经济运行。最后,通过对三者的分析对实现智能配电网的思路与技术手段提出建议。
关键词: 智能电网; 分布式发电; 微网; 配电网

当前,作为集中式发电的有效补充,分布式发电及其系统集成技术[122 ] 已日趋成熟。随着单位千瓦电能生产价格的不断下降以及政策层面的有力支持,分布式发电技术正得到越来越广泛的应用。各种分布式电源(dist ributed energy resource) 的并网发电对电力系统的安全稳定运行提出了新的挑战,一些分散的小容量分布式电源对于系统运行人员而言往往是“不可见”的,而一些集中的大型分布式电源又通常是“不可控”或“不易控”的。正像大容量风电场或大容量光伏电站的接入对输电网的安全稳定运行带来诸多影响一样,当中低压配电网中的分布式电源容量达到较高的比例(即高渗透率) 时,要实现配电网的功率平衡与安全运行,并保证用户的供电可靠性和电能质量也有很大困难。当前的配电网可能并不能适应分布式电源大规模接入的要求。
微网技术的提出旨在中低压层面上实现分布式发电技术的灵活、高效应用,解决数量庞大、形式多样的分布式电源并网运行时的主要问题,同时由于它具备一定的能量管理功能,并尽可能维持功率的局部优化与平衡,可有效降低系统运行人员的调度难度。特别地,微网的独立运行模式可以在外部电网故障时继续向关键负荷供电,提高了用电的安全性和可靠性。在未来,微网技术是实现分布式发电系统大规模应用的关键技术之一。

分布式发电、微网与智能配电网的发展与挑战
智能电网( smart grid) 主要是基于通畅的双路通信、高级传感器和分布式计算技术实现电网运行和控制的信息化与智能化,其目的是改善能源结构和利用效率,满足各种关键的功能需求,提高电力传输的经济性、安全性和可靠性。智能电网涉及发电、输电、变电、配电、用电以及调度等6 个环节[3 ] 。其中,智能配电网发展的目标之一就是解决大量分散的分布式电源在配电网中的运行问题,但如果由智能配电网直接管理网络中的分布式电源则可能由于数量巨大而导致难以调度,同时电源的不同归属也无法保证调度指令能够被快速、准确、有效地执行,微网技术可能是解决这一矛盾的有效途径。未来智能配电网可能并不直接面向各种分布式电源,而是通过微网实施对分布式电源的有效管理。通过微网可实现大量分布式电源的接入,既保证了对配电网的安全运行产生尽可能小的影响,又能够实现分布式电源的“即插即用”,同时可以最大限度地利用可再生能源和清洁能源。相对于传统配电网,智能配电网具有高度信息化、自动化和智能化的特点,对分布式电源将能够做到“看得见,管得了,用得好”。
分布式发电技术将成为未来一种重要的电能生产方式,它与微网和智能配电网一起将改变电力系统在中低压层面的结构与运行方式,即以智能配电网为平台,有效地整合分布式发电技术与微网技术,发挥它们的技术优势,真正实现电力系统的安全、环保与高效运行。正因为如此,对智能配电网的技术需求从未像今天这样迫切。

 

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