微電網(wǎng)技術(shù)在主動(dòng)配電網(wǎng)中的實(shí)際運(yùn)用

李超 侯慶雷 崔大明

摘 ?要：隨著分布式發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，微電網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)成為了主動(dòng)配電網(wǎng)有效利用分布式能源所依賴的技術(shù)。所以，文章對(duì)在主動(dòng)配電網(wǎng)中進(jìn)行微電網(wǎng)技術(shù)的實(shí)際運(yùn)用的方法進(jìn)行了探討，具體對(duì)接入主動(dòng)配電網(wǎng)的微電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)規(guī)劃和控制問題進(jìn)行了分析，以便為關(guān)注這一話題的人們提供參考。

關(guān)鍵詞：微電網(wǎng)技術(shù);主動(dòng)配電網(wǎng);實(shí)際運(yùn)用

中圖分類號(hào)：TM727;TP77 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ?文章編號(hào)：1006-8937（2015）36-0032-02

隨著能源危機(jī)的日漸加重，傳統(tǒng)被動(dòng)式電網(wǎng)不得不開始向主動(dòng)式電網(wǎng)轉(zhuǎn)變，以便實(shí)現(xiàn)對(duì)大量間歇性能源的吸納。而在主動(dòng)配電網(wǎng)中進(jìn)行微電網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)這些能源的有效控制和管理，繼而更好的促進(jìn)主動(dòng)配電網(wǎng)的建設(shè)與發(fā)展。因此，有必要對(duì)微電網(wǎng)技術(shù)在主動(dòng)配電網(wǎng)中的實(shí)際運(yùn)用問題展開探討，以便更好的促進(jìn)我國(guó)電力事業(yè)的發(fā)展。

1 ?接入主動(dòng)配電網(wǎng)的微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)分析

在接入主動(dòng)配電網(wǎng)的過程中，微電網(wǎng)需要形成獨(dú)立的微電網(wǎng)模式、電源模式和電網(wǎng)間互動(dòng)聯(lián)合模式，以便形成一種多模式共存的主動(dòng)配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。而利用該種結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)主動(dòng)配電網(wǎng)、分布式電源和微電網(wǎng)等各個(gè)能量管理系統(tǒng)的統(tǒng)一調(diào)度，并且保證信息、能量的雙向流通，繼而使電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性都得到提高。分析這種結(jié)構(gòu)的形成原因可以發(fā)現(xiàn)，在主動(dòng)配電網(wǎng)中進(jìn)行微電網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，需要采取單點(diǎn)接入的方式將微電網(wǎng)接入到主動(dòng)配電網(wǎng)。

所以，為了避免微電網(wǎng)與分布式電源對(duì)配電網(wǎng)運(yùn)行產(chǎn)生不良影響，需要進(jìn)行聯(lián)合運(yùn)行系統(tǒng)的構(gòu)建，以便消除各種電能系統(tǒng)接入帶來的影響，繼而使電網(wǎng)對(duì)分布式電源的利用效率得到提高。因此，接入的微電網(wǎng)需要有主動(dòng)管理各類負(fù)荷的特征，并且主動(dòng)進(jìn)行不同分布式電源的協(xié)調(diào)控制[1]。

為此，微電網(wǎng)需要根據(jù)電網(wǎng)特點(diǎn)進(jìn)行能量管理系統(tǒng)的構(gòu)建，并且結(jié)合電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)和現(xiàn)有資源配置情況實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)用電、發(fā)電和配電的管理，繼而使電網(wǎng)的運(yùn)行得到優(yōu)化。

2 ? 接入主動(dòng)配電網(wǎng)的微電網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)劃

在主配電網(wǎng)接入微電網(wǎng)時(shí)，需要面對(duì)微電網(wǎng)接入位置的選擇、接入點(diǎn)功率的交互約束和分布式電源種類繁多等多種問題。而想要順利進(jìn)行微電網(wǎng)的接入，就需要將這些因素納入到主動(dòng)配電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)考慮范圍。所以，由于需要考慮主動(dòng)配電網(wǎng)和微電網(wǎng)這兩個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)問題，就需要實(shí)現(xiàn)對(duì)二者的雙層綜合規(guī)劃設(shè)計(jì)。其中，主動(dòng)配電網(wǎng)與微電網(wǎng)網(wǎng)架的規(guī)劃應(yīng)該劃分成兩類，即長(zhǎng)期規(guī)劃和中短期規(guī)劃。而微電網(wǎng)中分布式電源的規(guī)劃也應(yīng)該有兩個(gè)方面，即技術(shù)方案設(shè)計(jì)和接入效益分析。

在長(zhǎng)期規(guī)劃設(shè)計(jì)中，需要對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的負(fù)荷需求、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋽U(kuò)展、經(jīng)濟(jì)性和靈活性等多個(gè)因素指標(biāo)進(jìn)行分析。在短期規(guī)劃中，要對(duì)電網(wǎng)可靠性、運(yùn)行成本、網(wǎng)絡(luò)損耗和建設(shè)環(huán)境等問題進(jìn)行分析。在技術(shù)方案中，需要分析分布式電源的接入位置、類型和儲(chǔ)能配套等問題。而在效益分析的過程中，需要對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益等問題進(jìn)行分析[2]。實(shí)際上，由于微電網(wǎng)接入后主動(dòng)配電網(wǎng)將成為互動(dòng)性較強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)，所以需要涉及多層次、多模式和多約束的規(guī)劃設(shè)計(jì)問題。只有解決這些問題，才能夠合理進(jìn)行微電網(wǎng)的接入。

就目前來看，主要開展的規(guī)劃設(shè)計(jì)工作主要有幾類，即分布式電源互補(bǔ)性設(shè)計(jì)、電網(wǎng)多層次網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和多目標(biāo)的微電網(wǎng)選址定容與優(yōu)化配置等工作。

3 ?接入主動(dòng)配電網(wǎng)的微電網(wǎng)的控制

隨著大量微電網(wǎng)的不斷接入，主動(dòng)配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)將發(fā)生改變。同時(shí)，隨著微電網(wǎng)的分布式特性的增強(qiáng)，其對(duì)主動(dòng)配電網(wǎng)的滲透程度也將越來越深。而此時(shí)，只有做好微電網(wǎng)群的協(xié)調(diào)控制工作，才能夠確保整個(gè)電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行，從而提供高質(zhì)量的電能。就目前來看，用于進(jìn)行電網(wǎng)中微電網(wǎng)群控制的方案有三種，即集中式控制、分布式控制和集中-分散式控制。其中，集中式控制是由一個(gè)主動(dòng)配電網(wǎng)控制中心進(jìn)行各微電網(wǎng)的控制。該中心需要收集所有電網(wǎng)的信息，并制定相應(yīng)的發(fā)電計(jì)劃，以便對(duì)電網(wǎng)群的能量輸出進(jìn)行控制。而這種控制方案雖然可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度，但是需要處理大量數(shù)據(jù)信息，所以需要有一定的兼容性和擴(kuò)展性。

分布式控制方案中則包含多個(gè)微電網(wǎng)控制中心，可以收集本地微電網(wǎng)信息，并對(duì)本地微電網(wǎng)進(jìn)行控制。而采取這種控制方式將保證系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，但也會(huì)導(dǎo)致微電網(wǎng)之間的協(xié)同運(yùn)行難以實(shí)現(xiàn)。

此外，還可以使用集中-分散式控制方案進(jìn)行電網(wǎng)的控制。具體來講，就是由各微電網(wǎng)控制中心進(jìn)行微電網(wǎng)的控制，并由主動(dòng)配電網(wǎng)控制中心進(jìn)行所有電網(wǎng)信息的整合，然后通過向各微電網(wǎng)控制中心分配任務(wù)實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的控制[3]。而使用該種控制方案，可以使電網(wǎng)運(yùn)行具有較好的實(shí)時(shí)性和擴(kuò)展性。

4 ?在主動(dòng)配電網(wǎng)中運(yùn)用微電網(wǎng)技術(shù)的效益

利用微電網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行分布式電源的接納，給主動(dòng)配電網(wǎng)的運(yùn)行帶來了更多效益。

首先，利用微電網(wǎng)技術(shù)使不同分布式電源接入的兼容和擴(kuò)展問題得到了解決，從而使主動(dòng)配電網(wǎng)對(duì)分布式電源的利用效率得到了提高。

其次，各類分布式電源的接入，容易引起主動(dòng)配電網(wǎng)電壓分布的變化，繼而影響到電網(wǎng)電壓質(zhì)量和穩(wěn)定性。而微電網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用為主動(dòng)配電網(wǎng)提供了電壓協(xié)調(diào)控制方法，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各類電源和儲(chǔ)能裝置的協(xié)調(diào)控制，從而使電網(wǎng)的電力質(zhì)量和穩(wěn)定性得到了改善。

再者，運(yùn)用微電網(wǎng)技術(shù)就地為負(fù)荷供電，使過去長(zhǎng)距離輸電產(chǎn)生的網(wǎng)損得到了減少。同時(shí)，通過對(duì)各類電源和儲(chǔ)能裝置進(jìn)行合理布局，主動(dòng)配電網(wǎng)也利用微電網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)配電網(wǎng)潮流的優(yōu)化調(diào)控，從而通過降低電網(wǎng)網(wǎng)損給自身帶來了更多的經(jīng)濟(jì)效益。

此外，在微電網(wǎng)并網(wǎng)與主動(dòng)配電網(wǎng)的共同運(yùn)行的情況下，即使發(fā)生電力故障也可以保證為用戶提供不間斷的電能，所以使電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性得到了提高。因此，在主動(dòng)配電網(wǎng)中進(jìn)行微電網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)際上為電網(wǎng)運(yùn)行帶來了更多的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

5 ? 結(jié) ?語(yǔ)

總而言之，做好接入主動(dòng)配電網(wǎng)的微電網(wǎng)的規(guī)劃和建設(shè)工作，可以使主動(dòng)配電網(wǎng)的能源利用率和穩(wěn)定性得到提高。因?yàn)槲㈦娮蛹夹g(shù)的使用可以將分布式電源多余的電能通過主動(dòng)配電網(wǎng)傳遞給大電網(wǎng)，并且實(shí)現(xiàn)對(duì)主動(dòng)配電網(wǎng)內(nèi)部的可控電源和不可控電源的協(xié)調(diào)管理，所以可以為主動(dòng)配電網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展提供技術(shù)支持。

因此，本文對(duì)在主動(dòng)配電網(wǎng)中使用微電網(wǎng)技術(shù)的問題展開的分析，可以為實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、安全和低碳的電力系統(tǒng)建設(shè)提供思路。

參考文獻(xiàn)：

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