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摘要:文章主要研究了主动配电网规划过程中所面临的关键性问题。作者首先从主动配电网的理论方面入手,深入了解主动配电网形成所需要的基本框架。期待通过对主动配电网规划方面知识的了解,能够找出影响主动配电网形成的关键性问题。作者将在文章中阐述我国对主动配电网的相关实践,并期望能够给出建设性建议。
关键词:主动配电网;规划;关键问题;实践;建议
引言
尽管我国的经济发展水平已经得到了显著的提高,但在人口数量众多的压力下,我国的环境问题以及资源问题都将成为我国经济发展的束缚因素。电力行业要想适应社会发展,也需要转变自身的配电模式。传统的配电网已经无法满足现在网络信息通信技术发达、电子设备遍布的社会需求。要想转变自身的发展模式,改善资源、能源的使用效率,需要电力行业转向低碳型的配电模式。主动配电网的规划起源于低碳经济的发展,我国已经开始将传统的配电网逐渐转化为主动配电的形式。
一、配电网规划框架
(一)传统配电网规划
在传统的配电网技术应用中,其规划的任务主要是以满足一定周期内、一定区域内的电力需求为目的,对输电线路和回路数的类型,以及建设的时间地点进行确定,在确保载流能力、特定节点的电压水平和供电的可靠性等重要技术指标前提下,最大程度地压缩投资成本。近年来,环境保护政策对电力企业的发展不断提出新的要求,因此节能减排的因素也逐渐纳入到配电网的规划思路中来,经济效益原则的唯一性正在被打破。与这一要求相适应,规划的模式中的目标函数及约束性条件不同程度地得到拓展。但是,作为较为成熟的系统,在传统的配电网规划方法中,基于对负荷的科学预测,设计适宜的容量裕度,可以对多种系统运行情况进行有效就对,并能快捷地依据相应准则确定最优方案,从这个意义上讲,传统的配电网规划相对较为简单。
(二)微电网规划
近年来,分布式能源的并网,使配电系统的内容结构产生了很大变化。为了响应节能减排政策,优化能源结构,对分布式能源的并网进行技术支持,产生了微电网技术。微电网可以进行自我控制、自我保护和自我管理,总体上是一个自动化的系统,因此,微电网规划的主要任务是对分布式能源的容量进行优化配置。如,以成本控制为目标,将分布式能源的装机容量、功率波动和系统备用等因素作为约束条件,制定微电网系统分布式能源优化配置方案;还应以全生命周期的成本控制为目标,确立包含分布式能源的微电网规划最优化模型。微电网一般设在用户侧,要重视其能源传输与配电系统的协调性,如探索形成合理的接线模式;综合考虑电压质量和网损等因素,建立最优的接入容量及位置的多目标的规划模型等。
(三)主动配电网规划及关键问题
主动配电网区别于微电网的显著特征是需求侧的互动以及对分布式能源的主动利用。主动配电网规划的关键问题,一是基于对分布式能源的主动兼容,使主动配电网规划的目标呈多元化态势,需要综合考虑到配电网系统的效益性、稳定性、可靠性及分布式能源的利用效率等。其次,随着电力企业改革的深入发展,电力供应市场日益开放,主动配电网的投资方由单一主体转变为分布式能源投资方、配电运营方、需求侧提供商等多元主体格局,这就要求在主动配电网规划上要体现多主体利益的协调发展。再次,通信资源、系统自动化、主动网络管理等要素的纳入以及需求侧资源利用机制的应用,使主动配电网规划的约束条件与决策变量大幅增加,需建立多要素统筹协调的规划模型。另外,分布式发电与需求侧响应的不确定性,使主动配电网的运行的可预测性变差,规划最优方案的确定,可腾挪的空间变窄,因此,在规划中要对各类不确定性因素进行科学的模拟运行和精细化的计算,在此基础上确立最优方案。
二、主动配电网规划研究展望
在深入推进供给侧改革的新形势下,我国智能化电网建设步伐正日益提速,主动配电网规划要顺应新时期的要求,在未来一定时期内,将重点推进以下领域的研究。
(一)对主动配电网系统模式下规划能源的重要技术特征进行系统研究,积极探索主动配电网典型资源的集成模式,以适应不同的应用需求,并构建主动配电系统对碳排放的替代能力评估模型,对不同模式下的减排能力与效益进行科学评价。
(二)以提高分布式能源利用效率为目的,对主动配电网的规划方法进行研究。这需要从市场机制、应用技术、管理体制等不同角度分析分布式能源高效利用的影响因素、作用机制以及破解方法;分析需求响应、主动网络管理等技术对于提升系统运行效益的影响,以及对分布式能源进行消纳的作用;对各类不确定性因素进行综合考量,对通信、网架以及自动化装备进行优化设计,研究以推进分布式能源主动利用为目的的规划方法。
(三)在电力市场体制逐渐开放的背景下,研究主动配电网规划的新格局,对各有关市场主体的权限、投资、成本、收益、决策等权责关系进行分析,构建起能够反映多主体利益的主动配电网综合评估指标体系,其中将节能减排效益、可再生能源利用率、供电质量、系统经济效益等属性作为重点。在多主体参与机制下,研究决策参与机制与规划协调机制,使各方利益与能源效益最大程度上达成一致。主动配电网的实践为了实现主动配电网的运行,未来的配电网应该构建自动化的配电结构。配电自动化是主动配电网的建设基础。只有在多个能源的协调之下,建立起配电自动化的结构,才能使配电网拥有故障定位以及资源调节等智能型的功能。配电自动化能够满足用户用电的需求,也能有效减少电力工人的业务时间,实现了电力行业对不同区域的配电系统改善。配电自动化显示出独特的差异性特质,能够解决线路当中的超负荷问题,优化了电网当中的配电结构。配电自动化的搭建为主动配电网的搭建奠定了一定的基础,通过建设配电自动化,技术人员对于主动配电网规划的技术更加娴熟。
三、结束语
为了迎合低碳经济发展的需要,我国的电力行业需要积极予以配合,将传统的配电网进行技术转型。相信通过对主动配电网技术的了解,我国的研究人员能够研究并规划出全新的符合当前社会发展需要的主动配电网。尽管我国的主动配电网才刚刚开始,但相信通过电力行业的通力合作,一定能够实现对可再生能源的充分利用。
参考文献:
[1]郝锴,施维松.主动配电网规划关键问题与研究展望[J].通讯世界,2019,26(02):183-184.
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