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分布式光伏发电与主动配电网的协调发展

2017-04-26张继红王娟

科技创新与应用 2017年9期
关键词:协调发展

张继红+++王娟

摘 要:对于分布式光伏发电的特点进行基本介绍,通过分布式光伏发电对配电网的接入中可能产生的一些负面作用,从而制约了分布式光伏发电的推广和应用;在对如何利用主动配电网技术在解决分布式光伏发电的问题上进行了讨论,总结并分析了其中的一些问题所在;最后说明了分布式光伏发电与主动配电网技术相辅相成的依存关系。

关键词:分布式光伏发电;接入;主动配电网;协调发展

前言

当今世界中,在能源紧缺和环境恶劣的双重压力下,以太阳能为首的新能源得到了广泛地普及和应用。其中,作为一种能够结合光伏发电与分布式的技术,分布式光伏发电成为了新型可再生能源开发利用的关键途径。但是它的接入,对于配电网的安全稳定产生了威胁,对此,通过采用限制分布式光伏发电的接入容量,对其接入实施较为严格的方法来保证配电网的安全运行。近年来,在国内外的学术和工程应用技术研究上,主动配电网已经成为了重点的研究和讨论对象,因为它作为提升电力系统智能化水平的手段,除了能够为分布式光伏发电创造广阔的空间,更在为传统配电网的变革和突破上起到了重要的作用。

1 分布式光伏发电的概括

输电侧并网和配电侧并网是光伏发电的两种,输电侧并网更多地应用在较大规模发电站,所产生的能源统一并入电网,经过电网重新分配输送;配电侧电网则一般应用在规模较小的发电设备中,生产的能源就近分配消耗使用,统称为分布式发电。因此,分布式光伏发电具有简单灵活,对地区和环境条件要求较低的优点,可以建设在闲置空地、建筑物顶端和较为空旷的土地上,对土地环境及生态污染影响较小,由于所载电量少,覆盖使用面积相对较小,对接入电网的技术要求较低,具有安装简单、维护方便等特点[1]。正因为分布式光伏发电的这些优点,政府加大了这一项目的投入,促使配电网不断接受新的挑战。

首先,分布式光伏發电不同于传统配电网的单向路径,由于分布式光伏发电的接入于配电网形成双向路径,此外,分布式光伏发电的可预测性和可调度性由太阳能辐射强度的随机波动性决定。因此,分布式光伏发电对于配电网来讲具有不确定的影响。

其次,电力电子设备在转换分布式光伏发电产生的电能后方可进入电网,可能对电网产生不良效果。当进入分布式光伏发电设备的电量较小时,可以忽略对于电网的伤害,但随着接入的容量越来越大,对电网的影响也不断加深,最终导致电网重荷瘫痪。最后,分布式光伏发电的特点使得它在不同的领域与不同地区均可以广泛使用,不受位置制约。

2 主动配电网的介绍

主动配电网是一个综合统一的配电网,它是较为灵活的网络拓扑控制系统路径,且在合理的监督管理和准入协议下,使得电能可以为配电系统提供帮助。主动配电网相当于“综合配电体系”,其普及应用将对提高电能的使用和控制起到积极的作用。主动配电网技术可应用范围广泛,可应用于电力电子、电力储能以及网络通讯等领域,其主要技术手段包括:(1)柔性组网技术:利用主动配电网及相应设备的配合使用,通过双向路径控制、电力能源调整、持续供电等多样柔性组网技术,为电网提供较为灵活的交流、直流、交直流混合能源[3]。(2)保护技术:经过直流保护、网络保护等技术,对于故障区段准确快速地进行识别。(3)储能技术:不同的电力储能可以在不同的领域需求上发挥各自的优势,将不同的储能介质结合起来,扬长避短,发挥各自的作用,实现混合储备能源的有机结合,并提供最大的能效利用率。(4)能源调控技术:通过智能后台数据库技术,实现能源的合理化分配,达到配电网体系最终自行治理,自行调控,节约能源的优质高效供电技术。(5)即插即用技术:有效管理本地与配网间的能源双向路径流动,确保自我检测、自我诊断、自我保护、自我修复的配套识别系统参与电网管理。(6)电压控制技术:控制新进能源与原有电压相互融合后,由全网统一稳定调控融合后的电压,通过这种变电技术,保证接入的电压安全稳定。(7)谐波治理技术:利用可再生能源持续循环,并入电网体系提供谐波治理技术。从而保证谐波治理技术稳定运转和提供安全的用电能源。

综合以上的几点技术特性,由于分布式光伏发电的安全稳定技术要求特殊性及重要性,保证用户电能使用的安全稳定,优质可靠,既能保证环境的可持续发展,又能使分布式光伏发电技术应用到各个领域,更好的服务与人们的生产生活中去,推动人类的进步,除科研人员不断的研究和发掘其潜在价值外,还需要政府政策的有力支持。

3 协调发展的方式以及意义

3.1 协调发展的方式

3.1.1 政策支持。二者的协调与统一的关系需要政府相关政策的支持,不同地区根据地区特点结合当地政策法规,在政府支持下,在项目的准备阶段充分考虑到技术难点。扬长避短,依据地方特色和气候特征,制定可持续发展的分布式光伏发电和主动配电网的规划方案,并在建设工程中不断的探索和攻克技术难点[3]。

目前,分布式光伏发电与主动配电网主要有三种存在形式:一种存在于较为偏远,贫困落后的山区,技术难点在于解决电压合理分布,保证家家有电;另一种在城镇,由于人口密度较大,用电多集中在某一时段的高峰期,如何在用电的瞬间高峰仍能保证电压的稳定性和持续性是城镇用电的关键;还有一种则是工业区,需要借助分布式光伏发电大规模开发,重点解决远程调动等技术。

3.1.2 技术水平提高。分布式光伏发电的不断普及,仅仅使用技术规范约束分布式光伏发电的弊端日渐凸显[5]。介入主动配电网与分布式光伏发电的有效结合,可以在技术层面,彻底解决分布式光伏发电种种弊端,使得分布式光伏发电的宽限接入成为可能,从而大大推进了分布式光伏发电的发展速度。

3.1.3 实验示范。实践是检验真理的唯一标准,借助试验,对分布式光伏发电和主动配电网的技术参数不断比对校准[4]。不仅可以在技术水平上不断完善,还可以结合实际情况进行改良,使之应用到不同领域,服务于更多的产业。

3.2 协调发展的意义

陈旧的电力程序作为综合性较强、较为复杂的电力系统代表,一直以来沿袭着统一分配的建筑规划和使用分配形式,对涉及到电线、设施、用户统一的管理方式确保电力程序的高质稳定。与传统的电力程序相对照,分布式光伏电力的灵活多变性优势较为突出,但是,若将分布式光伏发电当作“不合格发电”严格控制它的使用,过多的限制发布式光伏发电在各个领域中的使用条件,导致其无法运用到人们的生产生活中去,制约了分布式光伏发电技术的发展范围[1]。所以,分布式光伏发电与主动配电网是相辅相成,相互制约,共同发展的关系。

4 结束语

介入主动配电网技术,可以实现分布式光伏发电的宽限接入,使其运用到偏远山区,人口较为密集的城镇地区和工业区,有针对性的解决不同地区的不同用电需求,发挥更大的作用和价值。是主动配电网技术的研究重点、热点和未来发展趋势,不断促进分布式光伏发电和主动配电网相辅相成,相互制约,共同发展的关系,应寻求政府政策支持,技术规范和反复实验示范基础上,融合两种技术的优势,科学有效的设计发展方向。

参考文献

[1]邱碧丹,陈灵根.主动配电网中分布式光伏发电的优化配置研究[J].水电能源科学,2016,05(08):209-213.

[2]分布式光伏发电如何与配电网协调发展[A].中小型风能设备与应用(2016年第2期总第22期)[C].2016:3.

[3]李中雷.基于多代理技术主动配电网协调控制策略研究[D].哈尔滨工业大学,2015,12.

[4]董少峤.基于随机潮流的主动配电网多目标优化重构方法[D].华北电力大学,2015,02.

[5]谷丰.城市配电网接入分布式光伏发电系统的规划研究[D].华北电力大学,2014,04.

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