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分布式电源电网调度策略研究

2018-01-15吴克刚

科学与财富 2018年36期
关键词:分布式电源电网调度策略

吴克刚

摘要:随着经济的不断发展,能源危机和环境污染的问题也越来越严重,为了解决并应对这一问题,分布式的电源已经发展为电力系统当中非常重要的一种补充。然而分布式的电源已经进行了广泛应用,随之电网调度的管理难度逐渐增加。鉴于此,本文将对分布式电源电网的调度策略进行分析。

关键词:分布式电源;电网调度;策略

能源是推动经济发展的一种物质基础,同时,还是保障国家安全的重要措施。在化石能源逐渐枯竭以及环境问题越来越突出的背景下,可再生能源已经发展为人类对能源危机以及环境污染进行应对的手段。就分布式电源来说,主要运用的是风能、燃料电池、沼气等多种可再生能源。因为分布式的电源可以较好地应用清洁和可再生能源,有助于节能减排目标的达成,同时,还能进行集中发电。然而分布式电源的波动性会直接影响地区电网,所以对于其电源电网的调度策略的研究势在必行。

一、分布式的电源电网在调度中的策略分析

(一)虚拟电厂基础上的调度策略

虚拟电厂,简称为VPP,主要指的是借助新的控制和计量与通信技术把分布式的电源和储能设备与可控负荷等,经过高层软件的架构进行整合并协调,然而并不对分布式的电源并网方式进行改变。因为VPP并不需要改造电网就可以对资源进行优化配置,因此,可以减小市场中分布式电源孤独运行的失衡风险,促进电网运行整体效益的提高。想要达到为了系统性的协调目标,其将多种分布式的电源和至少1座的传统发电站进行组合,进而对分布式的电源波动现象进行控制,VPP控制结构主要涉及到集中控制的方式与分散式的控制方式。集中控制方式下,VPP的控制中心掌握着范围内所有分布式发电或用电单元的完整信息,并通过通信技术对所有分布式单元进行完全控制,VPP的所有方案均由其制定;分散控制方式下,VPP的控制中心简化为数据交换与处理中心,只是简单提供有关数据信息,分散式的决策权向分布式电源下方,信息交换在代理技术基础上得以实现。在VPP当中,涉及商业运行与技术运行。商业模块主要着手于用户所需和负荷预测与发电潜力的预测,以最好的经济效益作为目标对发电计划进行制定,还要参与到市场竞标当中。技术模块要着手于系统管理的层面,通过本地网络对系统资源进行整合,并对发电计划表进行确定,以便更好地将服务提供给系统。

(二)选择分布式电源的电网调度模式

以往的电网调度的模式是根据大量的历史数据与预测负荷的改变,在控制电源的出力过程中与负荷相满足。因为以往电网当中具有电源可控,对电源输出的控制就能够符合系统在运行中的要求。然而随着多样化的分布式电源的逐渐渗透,其电网能量的流动已经不只是单向运输,更多的是呈现出明显的输电网特性,加之,分布式的电源间歇性和随机性特点与负荷当中的电动汽车,还有智能化的家用电器,以往电网的调度模式不能与系统要求之间相互满足。这一模式下,互动性的联合调度的模式是与新型的电网需求之间相互适应的必然选择。该调度模式的基础是信息交互,经过电网和电源与负荷进行双向传递,让负荷和分布式的电源能够被可控,确保电能在传输过程中的平衡性。

(三)在多代理技术基础上的调度策略

就多代理技术而言,简称为MAS技术,主要指的是将总体任务划分为多个不同的任务,最终由不同的子系统进行独立构成。电网多代理的技术应用能够让能量的调度控制权得以分散,主要有分布式的电源,其区域网络同样具有自我控制能力以及调节管理的能力,这样一来,能够确保电网运行的整体高效性。这一多代理技术基础上的电网调度的体系,顶层是指电网能量的管理中心代理,简称为ADN,在中间区域存在,这是区域电网的控制中心所代理的,称之为RDN,其底层属于各单元的代理。就ADN来说,不只接受RDN在运行中的信息,同时,还需要按照负荷预测与电网运行的约束条件,优化协调RDN调度的计划。RDN按照本区域的天气预测对分布式的电源出力,将最大化的电网效益作为目标,并对电源出力和功率的交换计划进行制定,对ADN进行上报的过程中接受ADN调度指令。不同单元的代理主要包括分布式的电源和储能设备与可控负荷等,不断进行自我管理,同时还能接受上层RDN调控。

二、分布式电源的政策支持以及安塞地区分布式的电源优势

(一)安塞地区的分布式能源优势

就安塞而言,这是我国陕西省的北部和黄土高原的中部以及鄂尔多斯盆地周边的的一个地区,具有非常凸显的丘陵沟壑,该地形地貌和地理位置具备较多的分布式的发电资源。例如处于王家湾风电场,其测风塔的50~70m高的位置处所测得的平均风速是5.9~6.0m/s,将其换算成年均风功率的密度是190.3-200.6W/m2,是1级上限与2级风功率相接近的密度等级。风能密度在南向分布,和主导风向之间相互一致;其次级风向属于西北方向,频率是10.7%。因为风向比较明确,年等效的满负荷的发电小时达到1790h,有助于风能发电。对于太阳能的应用,安塞年的日照时数是2395.6h,同时,日照的百分率是54%,一年内的无霜期是157d,被称之为是“小日光城”,有助于光伏发电的项目发展。风能发电方面的投资以及规模较大,可以适合我国进行统一投资和统一建设以及管理。光伏发电的资源比较分散,能够充分地应用屋顶和空地设置的光伏发电装置,选择政府主导和市场化的运作之间相互结合的方式进行发展以及建设。

(二)分布式能源发展的政策背景

现阶段,国家政府加强了对于分布式能源支持的力度,在2013年的时候,国家国务院对《促进光伏产业健康发展的若干意见》进行了发布,国发〔2013〕24号,之后,发改委又对《分布式发电管理暂行办法》进行了引发,发改能源字号为〔2013〕1381号,11月的时候,我国能源局对《关于分布式光伏发电项目管理暂行办法》进行了发布,国能新能〔2013〕433号。《国家能源科技“十二五”规划(2011-2015)》和《能源发展“十三五”规划》,并对风能和太阳能等能源的分布式发展,还有应用提出了准确的技术路线图。该政策对于分布式能源建设的发展以及运行管理有新的要求,并提出了明確的指导以及办法,能够很好地调整我国的能源结构,推进新能源的发展。与此同时,我国与地方对于新能源的网电价进行了一定的优惠以及补贴,很好地促进了分布式能源发展。

结束语

综上所述,在分布式电源广泛应用的背景下,能源危机得到了很好地环节,同时,还会对系统运行过程中的安全性与稳定性造成影响,所以,调度策略制定的科学性和合理性非常重要。在本次研究中,考虑到分布式的电源特性,分析了电网调度的模式选择和多代理的技术以及虚拟的电厂技术,但是分布式的电源电网的调度策略仍属于发展中的一种技术,还需要不断完善和优化。

参考文献:

[1]詹昕,向铁元,陈红坤.电动汽车接入微电网的协调交互控制研究[J].武汉大学学报(工学版),2018(10):907-914.

[2]刘伟,黎劲松,顾全.分布式配电网的无功优化调度策略[J].电工技术,2018(19):19-22.

[3]戴志辉,陈冰研,谢军,王增平.含多微网的主动配电网分层调度策略[J].电力系统保护与控制,2018,46(18):121-127.

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