主動配電網(wǎng)中微電網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用分析
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摘要：微電網(wǎng)接入配電網(wǎng)實(shí)施并網(wǎng)運(yùn)行，從而形成多方互補(bǔ)智能調(diào)控的用電網(wǎng)絡(luò)，在保障配電網(wǎng)對分布式電源的調(diào)節(jié)控制以及管理的同時，進(jìn)一步降低電網(wǎng)供電成本以及環(huán)境污染，其已成為主動配電網(wǎng)的發(fā)展趨勢以及主要運(yùn)營模式，因此加強(qiáng)對微電網(wǎng)技術(shù)在主動配電網(wǎng)應(yīng)用研究意義重大。文章主要對主動配電網(wǎng)中微電網(wǎng)接入構(gòu)造，以及微電網(wǎng)技術(shù)在主動配電網(wǎng)中的應(yīng)用進(jìn)行科學(xué)分析，以期為微電網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用提供一定的參考意見。
關(guān)鍵詞：微電網(wǎng)技術(shù)；主動配電網(wǎng)；應(yīng)用
1主動配電網(wǎng)中微電網(wǎng)接入構(gòu)造分析
技術(shù)人員通過構(gòu)建完整的、相對獨(dú)立的微電網(wǎng)接入結(jié)構(gòu)，進(jìn)而通過靈活的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對主動配網(wǎng)實(shí)施有效管理，并降低主動配電網(wǎng)對電力傳輸造成的額外能量消耗。微電網(wǎng)的接入構(gòu)造是采用相關(guān)節(jié)點(diǎn)將主動配電網(wǎng)以及微電網(wǎng)緊密連接，確保兩者可以并行使用。主動配電網(wǎng)中微電網(wǎng)接入構(gòu)造如圖1所示，一般而言，主動配電網(wǎng)中微電網(wǎng)接入構(gòu)造結(jié)構(gòu)較為獨(dú)特，這種結(jié)構(gòu)可將兩組配電網(wǎng)有效聯(lián)系結(jié)合，并將不同種類的電源以及儲能裝置進(jìn)行有效調(diào)控[1]。
2微電網(wǎng)技術(shù)在主動配電網(wǎng)中應(yīng)用分析
2.1加強(qiáng)主動配電網(wǎng)對分布式能源的利用效率
該技術(shù)主要根據(jù)各種類型的分布式電源的相關(guān)特點(diǎn)進(jìn)行整合，進(jìn)而有效處理其擴(kuò)展以及兼容問題。微電網(wǎng)技術(shù)也可調(diào)節(jié)主動配電網(wǎng)功率雙向流動方向和大小，進(jìn)而達(dá)到分布式能源的柔性消納的目的。微電網(wǎng)多使用功率可調(diào)節(jié)的分布式電源，諸如應(yīng)急供電柴油發(fā)電機(jī)組、熱電聯(lián)產(chǎn)微型燃?xì)廨啓C(jī)等，其在基于保證用戶正常用電的前提下，利用微電網(wǎng)電力管理系統(tǒng)將多余電量利用主動配電網(wǎng)輸送給其他電網(wǎng)、各個負(fù)荷以及微電網(wǎng)系統(tǒng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對電力資源的充分使用，因此微電網(wǎng)技術(shù)有助于主動配電網(wǎng)對各種能源的利用效率。
2.2提高主動配電網(wǎng)的電壓質(zhì)量以及穩(wěn)定性
主動配電網(wǎng)中的很多大量分布式電源、各類儲能裝置以及主動負(fù)荷的集群接入，導(dǎo)致電壓分布發(fā)生較為復(fù)雜變化。分布式電源的分散性以及隨機(jī)波動性會造成電壓的穩(wěn)定性交叉，而接入和退出過程也對電壓質(zhì)量帶來不良影響，從而嚴(yán)重影響配網(wǎng)設(shè)備的運(yùn)行壽命，因此需采取有效措施對主動配電網(wǎng)中電壓不穩(wěn)定的問題加以控制。微電網(wǎng)技術(shù)可有效支持分布式電源等并網(wǎng)運(yùn)行，也可解決配電網(wǎng)電壓問題，其電壓協(xié)調(diào)控制可保證分布式電源、儲能裝置以及無功補(bǔ)償裝置的參數(shù)控制，從而增強(qiáng)其和主動配電網(wǎng)接口處電壓的相關(guān)參數(shù)控制，同時其平滑切換技術(shù)也可降低分布式電源直接接入配電網(wǎng)造成的電壓不穩(wěn)[2]。
2.3保障主動配電網(wǎng)中諧波治理以及無功補(bǔ)償
分布式電源主要采用并網(wǎng)逆變器和電力電子裝置實(shí)施并網(wǎng)發(fā)電，其使用的PWM雙向變換器所產(chǎn)生的諧波電流會給配電網(wǎng)帶來嚴(yán)重的諧波污染。同時非線性負(fù)荷以及功率變流器大量應(yīng)用也導(dǎo)致相應(yīng)的諧波以及廣義無功問題。微電網(wǎng)技術(shù)的使用可以為各個用戶負(fù)荷提供相應(yīng)的定制電力保障，同時微電網(wǎng)中定制電力技術(shù)的關(guān)鍵設(shè)備與微電網(wǎng)柔性并網(wǎng)運(yùn)行控制技術(shù)，兩者都可有效處理諧波以及無功相關(guān)問題。
2.4降低主動配電網(wǎng)網(wǎng)耗
分布式發(fā)電與微電網(wǎng)聯(lián)用可為附近負(fù)荷供電，這樣可有效降低長距離輸電造成的較大網(wǎng)損[3]。而分布式電源、儲能裝置和相關(guān)負(fù)荷可將配電網(wǎng)原有的無源網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換成交直流混合使用的有源網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)而重新調(diào)整配電網(wǎng)的潮流分布。但電源以及儲能裝置布局的不合理，會影響對配電網(wǎng)潮流的控制，從而未能達(dá)到減少網(wǎng)損的目的。微電網(wǎng)技術(shù)主要是對分布式電源、儲能裝置以及負(fù)荷實(shí)施合理布局，再將其作為單點(diǎn)連接到主動配電網(wǎng)，這樣使得主動配電網(wǎng)可對供電功率實(shí)施有效調(diào)節(jié)。微電網(wǎng)技術(shù)還可優(yōu)化運(yùn)行模式，其可實(shí)現(xiàn)對潮流優(yōu)化調(diào)節(jié)的作用，從而達(dá)到分布式能源柔性就地消納的目的。
2.5提升主動配電網(wǎng)可靠性
通常不可控分布式電源并網(wǎng)使用會對配電網(wǎng)可靠性帶來不穩(wěn)定影響，進(jìn)而降低用戶用電質(zhì)量。而功率的雙向流動也對應(yīng)提高了潮流分布的不確定性，進(jìn)而導(dǎo)致常規(guī)繼電保護(hù)裝置的誤動問題。正常狀態(tài)時，微電網(wǎng)與主動配電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行可有效保障用電需求，而出現(xiàn)故障問題時，其可轉(zhuǎn)換為孤島運(yùn)行，從而保障分布式電源的連續(xù)供電。同時電力電子固態(tài)開關(guān)的相關(guān)調(diào)控也可達(dá)到配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)以及負(fù)荷轉(zhuǎn)移的目的，并保證微電網(wǎng)供電功率以及信息共享。其還可防止電網(wǎng)檢修以及電網(wǎng)故障引起的大量電源離網(wǎng)以及大面積斷電問題，進(jìn)而有效提升提高配電網(wǎng)的供電可靠性。
2.6降低主動配電網(wǎng)運(yùn)營管理及控制難度
很多種類的分布式電源可控性能相對較弱且分布較為分散，這樣需要對相關(guān)能源進(jìn)行協(xié)調(diào)供電，進(jìn)而保障微電網(wǎng)可以協(xié)調(diào)運(yùn)行。而保障用戶正常供電、實(shí)時電價信息以及可選擇經(jīng)濟(jì)用電這些問題，使得主動配電網(wǎng)運(yùn)營管理難度相對較大，并且難以控制相關(guān)配電網(wǎng)能量信息。微電網(wǎng)可對分布式電源和相關(guān)用戶進(jìn)行有效整合，其可作為智能單元接入主體電網(wǎng)，從而有效減少主動配電網(wǎng)對分布式電源以及用戶的控制難度。微電網(wǎng)也可為主動配電網(wǎng)傳遞相關(guān)實(shí)時參數(shù)和運(yùn)行狀態(tài)信息，進(jìn)而保障電網(wǎng)的穩(wěn)定供電以及經(jīng)濟(jì)性。微電網(wǎng)依據(jù)配電網(wǎng)需求以及運(yùn)行目的，對微電網(wǎng)以及主動配電網(wǎng)的能量傳輸實(shí)施有效調(diào)控。微電網(wǎng)還可參考負(fù)荷需求、天氣情況、電價和氣價等相關(guān)參數(shù)，對分電源、儲能裝置和負(fù)荷實(shí)施相關(guān)調(diào)節(jié)，進(jìn)而有效保證微電網(wǎng)的調(diào)度控制。微電網(wǎng)主要對微電網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)施有效監(jiān)控，并及時將相關(guān)信息進(jìn)行處理再傳遞給相應(yīng)的控制中心，這樣在一定程度上降低整個電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)營管理難度。
2.7提高用戶滿意度
隨著分布式光伏發(fā)電技術(shù)在電力系統(tǒng)中的大量應(yīng)用，其對各個電力公司對用戶的服務(wù)質(zhì)量有較高要求，而用戶滿意度則為衡量相關(guān)供電質(zhì)量的主要標(biāo)準(zhǔn)。微電網(wǎng)管理系統(tǒng)可對光伏發(fā)電量、用戶用電情況、電能儲存狀態(tài)以及售電入網(wǎng)等方面實(shí)施重點(diǎn)監(jiān)控，并使得其制定出相應(yīng)的較為經(jīng)濟(jì)的用電、售電以及電能存儲模式，進(jìn)而保證相關(guān)用戶得到最大化的經(jīng)濟(jì)利益。當(dāng)天氣條件較為惡劣時，微電網(wǎng)可對主動配電網(wǎng)配電以及儲能裝置實(shí)施協(xié)調(diào)發(fā)電，從而有效保障用戶的正常用電。特別是配電網(wǎng)發(fā)生故障導(dǎo)致供電中斷時，微電網(wǎng)可轉(zhuǎn)換成孤島運(yùn)行模式，其可對各個電源以及儲能裝置進(jìn)行調(diào)控，進(jìn)而提高用戶的可靠性以及經(jīng)濟(jì)性。
3結(jié)束語
通過文章對主動配電網(wǎng)中微電網(wǎng)接入構(gòu)造，以及微電網(wǎng)技術(shù)在主動配電網(wǎng)中應(yīng)用分析，不難看出，將微電網(wǎng)技術(shù)用于主動配電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行，該技術(shù)可保障主動配電網(wǎng)的正常運(yùn)行，并提高配電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行效率，進(jìn)而大幅度保障電力企業(yè)的供電質(zhì)量。但微電網(wǎng)接入主動配電網(wǎng)存在技術(shù)和管理方面的缺陷和不足，只有根據(jù)實(shí)際情況制定出有效措施才可優(yōu)化提高主動配電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行質(zhì)量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)各方經(jīng)濟(jì)利益最大化。
參考文獻(xiàn)
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作者：王子豪1 李禎2 閆光太2 單位：1、國網(wǎng)山東茌平縣供電公司 2、國網(wǎng)聊城供電公司