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分布式光伏发电与主动配电网的协调发展

2018-03-28罗熹张志文杜泽源

科技视界 2018年4期

罗熹 张志文 杜泽源

【摘 要】分布式光伏发电也就是在用户的周边建设的,以用户侧自发自用、多余电量上网为主要方式,以配电系统平衡调节为主要特征的光伏发电设施。分布式光伏发电对主动配电网具有着一定的影响,需要借助于合理的手段将两者进行协调,才能够确保其发挥最大化的价值。文中经由对分布式光伏发电与主动配电网概念的阐述,分析了主动配电网中分布式光伏发电所发挥的影响作用,并对两者的协调发展问题展开研究。

【关键词】分布式光伏发电;主动配电网;协调发展

中图分类号: TM615 文献标识码: A 文章编号: 2095-2457(2018)02-0197-002

【Abstract】Distributed photovoltaic power generation is in the user's surrounding construction,to the user side spontaneous for private use,excess capacity as the main way,online distribution system balance adjustment as the main characteristics of photovoltaic power generation facilities.Distributed photovoltaic to active distribution network has a certain influence, need the help of reasonable means to coordinate between the two,to ensure its maximum value.In this paper,through the concept of distributed photovoltaic power generation and active power distribution network,analyzes the active play to the effects of the distribution of distributed photovoltaic effect,and the coordinated development of the two problems.

【Key words】Distributed photovoltaic power generation;Active distribution network;The coordinated development

0 前言

对于分布式光伏发电的理论界定,可将其理解为是新型可再生能源开发与应用的有效方式之一,虽然分布式光伏发电具有着众多优势,但是,分布式光伏发电的接入为配电网的稳定性以及安全性造成了一定的威胁。为确保配电网的稳定运行,常规会应用到限制分布式光伏发电接入容量,对接入实施规范的方法。主动配电网是近年来比较受到关注的重点问题,为传统配电网的改革提供了重要保障,而分布式光伏发电与主动配电网技术存在着重要相关关系,需要关注到这一点客观事实来促使两者能够实现协调发展。

1 概念简述

1.1 主动配电网

主动配电网被定义为能够综合控制多个分布式电源、负荷、储能装置的全新配电网络,其具体工作为应用灵活性较强的网络拓扑控制系统,在确保分布式资源在适当监管环境与准入协议下为配电系统提供稳定的基础支持。主动配电网的理念主要呈现在规划、控制、管理等主动性以及感知的全面性上。主动配电网被视为智能配电系统,近年来广泛应用在社区与厂区等领域,对进一步提升电力系统的调度控制发挥着重要的作用。实际上,主动配电网的核心技术涉及到电力系统、电力电子、网络通讯等多个领域。

1.2 分布式光伏发电

图1 分布式光伏发电模式

分布式光伏发电依据因地制宜与分散布局以及就近应用等原则,应用地域内太阳能资源取代或是减少石化能源的消耗。分布式光伏发电具体所指向的是应用光伏组间,将太阳能转变为电能的分布式发电系统。分布式光伏发电是近几年出现的全新的具有较大发展空间的发电与能源综合应用方式,其核心价值在于调整电力在升压与长途运输中的损耗问题。当前分布式光伏發电主要被应用在城市建筑物屋顶光伏发电项目中,此项目需要介入公共电网,与公共电网共同作用为周边用户提供电力资源。分布式光伏发电具有着四大特点:其一,分布式光伏发电的输出功率较小,常规情况之下,分布式光伏发电项目的容量可控制在数千瓦之内,光伏电站的大小对发电功率以及经济性影响较小。其二,环保作用较强,分布式光伏发电项目在整个发电期间,并不会发出噪声,且不会对空气与水资源造成污染。其三,分布式光伏发电能够在较大程度上调整部分地区的用电紧张情况。其四,分布式光伏发电能够实现发电同时也能够实现储能作用。分布式光伏发电应用模式如图1所示。

2 主动配电网核心技术

2.1 柔性组网技术与保护技术

柔性组网技术是依据配电网的连接方式与设备形式,应用多种电力电子装置,经由柔性变压、双向潮流控制等柔性控制技术,此项技术能够为电网提供具有较强灵活性的调节作用,促使不同网络结构能够发挥其各自的优势,提升供电安全与稳定性。保护技术也就是依赖于模式识别与多信源以及大数据等技术,经由直流保护以及网络保护等技术,对各种故障进行可靠的判断,同时识别发生故障的区间,实现安全隔离。

2.2 储能技术与能量管理技术

储能技术是结合具有差异性的储能形式在规模与功率密度、速率、成本、可用性等方面的优势与劣势,针对规模化储能系统,将各种储能介质协调应用,经由对各种储能方式配比优化设计以及协调控制,发挥其各自的优势,实现混合储能系统的最大化价值。能量管理技术也就是经由先进传感器网络以及智能终端技术,对电网运行状态、电源、负荷特性进行识别,并在单元层面评估电源出力、充放电需求、负荷需求,促使其能够达到配电网系统可查看可操控标准。另外,储能管理技术能够建立在多源大数据平台上,经由协同优化技术来优化主动配电网的区域自治以及布局。

2.3 新能源接入电压控制技术与可再生资源渗透谐波技术

新能源接入在一定程度上增加了电压调节的难度,经由地域内以及全局电压协调控制,对本地电压控制环节与控制能力实现动态追踪以及实施评估,向系统预报地区内无功需求以及无功可调节量,由系统实现全局优化。另外,结合系统给出的电压控制值经由低于各无功电压控制环节的联合控制,确保接入点新能源接入的电压安全。就可再生能源高渗透区域谐波治理技术而言,为能够配合大量间歇波动性可再生资源与电力电子装置等接入,应高做出的工作位调整各单元之间可能会引发的谐波超出标准问题。应用可再生能源并网变流器等装置吸收谐波,能够在一定程度上确保配电网的完善性以及稳定性。

3 分布式光伏发电与主动配电网协调发展

3.1 政策规划

基于分布式光伏发电与主动配电网各自的特点,分布式发电与主动配电网的协调不能够脱离政策方面的支持,且需要在规划设计阶段对此加以考虑。依据不同地区的特点以及实际需求,需要结合其实际情况建设分布式光伏发电系统,并对配电网的发展加以规划。结合需求差异性,现阶段分布式光伏发电与主动配电网存在着三种具有代表性的应用模式。在电网架构薄弱或是电力资源不足的地区,將提升供电水平作为核心目的,其关键点是调整电压稳定性以及分布式光伏发电渗透率接入等问题。

3.2 技术规范

在分布式光伏发电与主动配电网协调发展期间,技术规范起到重要作用,在初期发展中,技术特征主要展现在避免分布式光伏发电为电网所带来的负面影响。在此阶段中关注的关键点在于提升改善分布式发电装置的性能,促使其能够符合配电网稳定性以及可靠性的标准。在分布式光伏发电应用越来越广泛后,单向的应用技术规范来限制分布式光伏发电系统的模式广泛应用,经由引入主动配电网技术对传统配电网实施优化升级,能够在系统层面改善分布式光伏发电对配电网的负面影响,促使分布式光伏发电宽限接入可能性有所提升,为分布式光伏发电的大规模推广提供了必要的基础条件。

3.3 实验示范

基于实验示范项目对分布式光伏发电以及主动配电网的关键技术实施演示,一方面能够促进关键技术的发展,另一个方面能够为先关技术的广泛应用提供基础保障。在电网架构相对薄弱以及电力功能水平不足的地区中,其关注点应该是实验功率以及电压的动态控制,在外部电网发生巨大的变动或是突发故障时,促使局部配电网的供电安全性能够得到优化。在城镇范围内,主要实验主动配电网基于储能与负荷管理,关注到分布式发电装置灵活接入以及分散运行管理的具体情况,基于整体设计标准设计电压与谐波控制策略,经由调节负荷与储能装置的功率,控制配电网内部与公共连接点的功率范围。

4 结论

新能源越来越受到关注,各种关于新能源的问题也在持续研究过程中,这其中包括着新能源的开发以及利用等众多内容,而分布式光伏发电在新能源的开发与利用中发挥着重要作用。经由上文对分布式光伏发电与主动配电网概念以及特点的分析,能够看出分布式光伏发电对主动配电网系统具有着较大的影响作用,两者协调发展对供电稳定性以及安全性具有着重要积极作用。

【参考文献】

[1]薛书倩.分布式光伏发电并网对配电网安全的影响分析[J].江西建材,2017,08(23):191.

[2]程孟增,于佳,戴晓宇,等.分布式光伏接入主动配电网电压特性研究[J].东北电力技术,2017,38(05):18-22.

[3]王焱.关于分布式光伏发电与主动配电网的协调发展探究[J].通讯世界,2017,09(01):161-162.