含有微電網(wǎng)的智能配電網(wǎng)規(guī)劃研究

【摘要】微電網(wǎng)具有比較多的負(fù)荷，不僅具有可再生多種分布式電源，還具有固定電源多種分布式電源，這些電源的分布式會(huì)隨著時(shí)間的大發(fā)展，具有比較大的不確定性，所以就會(huì)在一定的程度上導(dǎo)致在不同的時(shí)間段，不僅會(huì)有不同的發(fā)電特性，還具有不同的用電特性等。本文主要介紹的就是微電網(wǎng)的智能配電網(wǎng)規(guī)劃的研究，并通過(guò)的相應(yīng)的數(shù)據(jù)以及表格進(jìn)行有效的說(shuō)明。

【關(guān)鍵詞】微電網(wǎng)；智能配電網(wǎng)；規(guī)劃研究

引言

能源問(wèn)題不僅是國(guó)家安全發(fā)展的重要基礎(chǔ)，也是維持人類(lèi)可持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展的主要目標(biāo)就是在一定的程度上保證能源的建設(shè)以及能源的保障。隨著經(jīng)濟(jì)不斷的發(fā)展，能源問(wèn)題也變得日益突出，國(guó)家以及世界都開(kāi)始對(duì)可再生的能源進(jìn)行比較廣泛的關(guān)注，同時(shí)也是我國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的主要戰(zhàn)略之一。微電網(wǎng)主要利用的及時(shí)分布式的可再生能源的主要方式之一，同時(shí)也是在電網(wǎng)在位未來(lái)建設(shè)過(guò)程中，比較關(guān)鍵的新技術(shù)之一。對(duì)含微電網(wǎng)而言，如何進(jìn)行科學(xué)合理的智能微電網(wǎng)規(guī)劃，是當(dāng)前電網(wǎng)規(guī)劃人員目前所面臨著比較總要的挑戰(zhàn)之一。

1.微電網(wǎng)發(fā)電和用電特性

結(jié)合美國(guó)電力的可靠性技術(shù)解決方案協(xié)會(huì)，提出了微電網(wǎng)的相關(guān)結(jié)構(gòu)，并將微電網(wǎng)的內(nèi)部分成了三個(gè)部分：一是負(fù)荷；二是可再生資源和儲(chǔ)能設(shè)備；三是固定電源，固定電源主要是微型燃?xì)廨啓C(jī)等。

本文主要研究的重點(diǎn)，就是以城市的居住區(qū)為主要的供電對(duì)象，不僅要進(jìn)行相應(yīng)的微電網(wǎng)發(fā)電模型，還要進(jìn)行電特性模型，主要分為三個(gè)部分：一是居民負(fù)荷的發(fā)電以及太陽(yáng)能光伏發(fā)電；二是商業(yè)負(fù)荷的相關(guān)用電特性模型；三是微型燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)行發(fā)電的特性模型，結(jié)合太陽(yáng)能能夠被充分的利用經(jīng)驗(yàn)，在整個(gè)城市的居住區(qū)，太陽(yáng)能的光伏在進(jìn)行發(fā)電的過(guò)程中，它和居民的用戶(hù)是進(jìn)行有效結(jié)合的，直接架設(shè)在用戶(hù)屋頂上就是太陽(yáng)能光伏電池板，所以本文就把太陽(yáng)能光伏發(fā)電以及居民度負(fù)荷作為一個(gè)整體，由于大多數(shù)的城市風(fēng)力資源和太陽(yáng)能資源相比較而言，是比較匱乏的，主要以某個(gè)城市為例，該城市常年的風(fēng)速是很少達(dá)到五級(jí)，在這樣的情況下，風(fēng)力進(jìn)行發(fā)電的工作效率相對(duì)來(lái)說(shuō)是比較低的，所以在該城市中的配電網(wǎng)中對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)進(jìn)行接入，相對(duì)來(lái)說(shuō)是比較不經(jīng)濟(jì)的。所以在本文進(jìn)行微電網(wǎng)發(fā)電模型和用電特性模型都不要考慮風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。

在太陽(yáng)能光伏發(fā)電量當(dāng)中，將會(huì)隨著時(shí)間的變化產(chǎn)生一些列的變化結(jié)果，而且是具有著一定的不確定性，所以，不僅微電網(wǎng)整個(gè)發(fā)電會(huì)隨著時(shí)間的變化而變化，同時(shí)用電特性也會(huì)隨著時(shí)間而發(fā)生巨大的變化，并建立出對(duì)微電網(wǎng)和用電模型的反應(yīng)如下：

P（tn）=P1（tn）+P2（tn）-P3（tn） （1）

在整個(gè)公式中：

P（tn）為在不同的時(shí)間階段整個(gè)微電網(wǎng)的發(fā)電量以及用電量的預(yù)測(cè)值；n主要的代表的就是在一年的中，不同的時(shí)間段的標(biāo)號(hào)，本文將一年按照三個(gè)部分的進(jìn)行相應(yīng)的劃分，一是夏季，一年中的六月份到八月份；二是春秋季，三月分到五月份為春季；九月份到十一月份為秋季；三是冬季，當(dāng)年的十二月份到次年的二月份；并把每一天按照小時(shí)也劃分為三個(gè)部分：一是23：00到次日的9：00，二是17：00到23：00；三是09：00到17：00，就把一年劃分為3×3個(gè)時(shí)間段，也就是n=1，2，3，4，5，6，7，8，9；P1（tn）是不同時(shí)間段內(nèi)居民發(fā)電量以及電量預(yù)測(cè)值；P2（tn）代表的就是不同的時(shí)間段內(nèi)商業(yè)負(fù)荷用電量的預(yù)測(cè)值；P3（tn）代表的就是不同時(shí)間微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電量的預(yù)測(cè)值。

P1（tn）可以通過(guò)下面的公式進(jìn)行計(jì)算：

P1（tn）=α1nP1max （2）

在公式中，P1max中代表的是微電網(wǎng)內(nèi)部居民負(fù)荷的最大的而符合預(yù)測(cè)數(shù)值；α1n指的就是每小時(shí)用電量以及發(fā)電量預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)的P1max計(jì)算中每個(gè)小時(shí)的用電量的比值；α1n正表示該整體呈用電特性，負(fù)表示的就是整體發(fā)電特想，具體數(shù)據(jù)可以見(jiàn)表1：

在公式（2）中不僅可以表準(zhǔn)確的反映出居民負(fù)荷發(fā)電，還可以讓太陽(yáng)能光伏的用電特性進(jìn)行有效的反應(yīng)。經(jīng)過(guò)對(duì)表格1中的α1n的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，將P1（tn）用太陽(yáng)能光伏發(fā)電量的強(qiáng)弱，將其分成九個(gè)典型的時(shí)間段進(jìn)行分別的表示，這樣就可以在一定的程度上對(duì)太陽(yáng)光伏發(fā)電進(jìn)行有效的解決，同時(shí)對(duì)該電伏隨著時(shí)間進(jìn)行不斷變化并難以表達(dá)的特點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的解決。

2.含微電網(wǎng)配電網(wǎng)架規(guī)劃

微電網(wǎng)接入也會(huì)受到一定的限制，根據(jù)《城市電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則》相關(guān)的一些規(guī)定中，針對(duì)一些小規(guī)模的分布式電源在進(jìn)行發(fā)電的過(guò)程中，就要就近消納為主，也不能夠?qū)ι霞?jí)的電網(wǎng)進(jìn)行倒送的功率。在以后的一段時(shí)間內(nèi)，不僅國(guó)內(nèi)的配電網(wǎng)比較缺乏倒送控制功率的方式無(wú)法得到相應(yīng)的改變，也不能對(duì)管理的現(xiàn)狀從根本上進(jìn)行改變，所以在對(duì)微電網(wǎng)進(jìn)行配電網(wǎng)網(wǎng)架規(guī)劃的過(guò)程中，一定要在相應(yīng)的程度上減少微電網(wǎng)在接入的過(guò)程中對(duì)配網(wǎng)產(chǎn)生的影響，供電變電的倒送功率的條件進(jìn)行了一定的限制。隨著電網(wǎng)得到了不斷的發(fā)展，微電網(wǎng)在接入配電網(wǎng)已經(jīng)成為一種趨勢(shì)，并對(duì)這種方法進(jìn)行了研究。下圖為微電網(wǎng)接入配電網(wǎng)的示意圖：

在圖中，A為變電站；B為微電網(wǎng)；C為普通復(fù)合節(jié)點(diǎn)；D為普通復(fù)合節(jié)點(diǎn)；當(dāng)微電網(wǎng)B倒送功率的過(guò)程中，如果節(jié)點(diǎn)C、D負(fù)荷之間的和，一定要大于此階段微電網(wǎng)B的倒送功率值，這樣就可以在一定的程度上對(duì)微電網(wǎng)B進(jìn)行保證，也不會(huì)向變電站A倒送功率。為了進(jìn)一步的保證微電網(wǎng)對(duì)變電站進(jìn)行倒送功率，微電網(wǎng)在接入比例的過(guò)程中是不能夠進(jìn)行過(guò)大的，這和微電網(wǎng)的接入初期的實(shí)際情況相對(duì)來(lái)說(shuō)是比較吻合的。

總結(jié)

隨著微電網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在不斷的成熟，在實(shí)際的過(guò)程中也在不斷的進(jìn)行應(yīng)用。調(diào)度人員在運(yùn)行相關(guān)管理的過(guò)程中，經(jīng)驗(yàn)都得到了比較明顯的增加，這樣就在一定的程度上在微電網(wǎng)上接入配電網(wǎng)成為了一種可能，也是今后所面臨的主要研究課題之一。

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作者簡(jiǎn)介

王澤洋，男，1988年11月，籍貫：吉林省吉林市.單位：廣東電網(wǎng)公司佛山供電局，助理工程師.