主动配电网与主网协调调度牛文超

主动配电网与主网协调调度牛文超

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摘要:(ADN)主动配电网具有较大的调度自主性,能够主动管理分布式发电机、储能设备和主动负荷,保证配电网的有效运行。本文研究了主动式配电网的调度优化措施,重点分析了主动式配电网的调度及其相互作用。

关键词:主动配电网;协调调度;主网

由于资源稀缺和环境污染,传统化石燃料在电网中的比重逐渐下降,分布式能源的普及程度不断提高。可再生能源大规模接入电网后,配电网将不再是简单的电力终端,而是在管理分布式能源和储能设备以及管理需求侧负荷方面享有更大的自主权。配电网中出现了分布式电源、储能装置、需求侧响应等新要素,对传统配电网的业务规划和主动配电网的建设提出了新的挑战。主动配电网是指能够自主控制分布式发电(DG)、主动负荷和储能设备,通过灵活的规划吸收间歇性可再生能源,降低影响电网可靠性的不确定性的配电网。

一、主动配电网国内外研究现状

随着技术的快速发展,配电网已经从传统的配电网发展到目前配电网的自动化,包括主动配电网的发展。ADN与传统配电网的主要区别在于,ADN具有较高的配电网份额和较高的控制水平,具有灵活的网络拓扑结构和协调优化的控制中心。除了设备智能、控制智能和操作自动化之外,还更加强调与核心网络和用户信息的交互。

目前,在欧美、日本等发达国家开展了大量的研究工作取得一些进展。CIGREC6提出了广泛应用的有源配电网的基本定义和框架研究涉及ADN规划、运营和管理的各个方面,为有源配电网的研究奠定了基础一个良好的基础。欧盟还启动了ADINE示范项目、DISPOWER项目和DER实验室项目等。我国也进行了初步研究,开展了863项目“主动配电网的间歇式能源消纳及优化技术研究与应用”、“主动配电网和智能微电网关键技术研究及示范”重点技术研究论证等相关项目,但整体解决方案仍缺乏可复制性而实际操作案例中,相关关键技术的研究才刚刚开始。在制定主动配电网调度策略时,需要考虑多种因素。在配电网内,需要制定分布式发电机、主动负荷和储能装置的调度策略。在配电网外部,主动配电网需要确定主网的购电规模和参与市场的策略。近年来,对有源配电网调度策略进行了大量的研究。主动配电网调度模型以配电网的最优成本为目标函数,考虑了储能设备充放电的影响。针对高可再生能源渗透率的有源配电网,建立了短期调度模型,在保证配电网运行经济性和安全性的前提下,确定各分布式发电机组在各时段的出力。模型包括两个阶段:日前调度和实时调度。日前模型以最优经济效益为目标,实时调度以电能质量偏差为目标目标是最小差异。基于最优潮流(OPF)算法的ADN协调调度模型,以发电成本最小为目标,包括发电机的有功出力成本、配电网与主网的功率交换成本、可再生能源证书成本。动态最优潮流是一种多时间主动配电网管理方法。将随机规划理论应用于考虑风电、光伏发电不确定性影响的有源配电网调度模型。针对大规模分布式发电接入配电系统带来的技术挑战,建立了一个多层控制框架。该框架分为三层:第一层是局部控制,快速协调单DG、并联电容、负载调节器、保护装置等的处理。第二层是基于微电网和虚拟电厂的区域协调控制,用于协调区域DG之间的调度和运行。第三层是基于全局最优管理控制系统,通过获取全局信息数据,实现对全局系统的最优调度。提出一种先进的电源管理系统的安全解决方案,有效地管理有功功率分配网络,该方案基于系统无功功率优化,降低了系统成本和成本考虑能源消耗和成本的无功功率,有功功率削减成本和甩负荷和储备能源系统成本,成本等。摘要针对分布式发电机、储能设备和主动式配电网侧负荷可控的特点,提出了多周期有功无功协调优化调度模型。

二、主动配电网进行调度优化的策略

主动配电网具有较大的主动性,能够控制各种设备,实现网络的运行。调度优化的主要目的是充分发挥分布式能源的主要角色,以便有效的协调的主要网络和分销网络,不仅为了提高效率,并最终开采,也为了吸收所需的所有能量来减少损失,以及开发和提高网络的可靠性。分布式能源主要涉及发电机和一些储能设备。其主要特点是分布式能源的接入,使得分布式网络规划的各个方面更加灵活可靠,是两者之间的协作过程。

1.发电设备。配电网的发电机主要能够集中一些最分散的能源,从而在一定程度上提高能源利用率。至于设备,燃气发生器,它主要是微型、低功率通常作为其主要使用化石燃料的动能运行的操作,快速且相对可控,从而起到辅助电网运作中起着至关重要的作用。其次向风力发电,这是一种新型能源、环保和极高安全性能和资源丰富,但运行过程存在一定缺陷,如稳定差,主要是受网络的风速,从而稳定极为不利,而且保证电网的安全运行。此外,风能仍然相对较低,在一些电力需求相对较高的情况下,它根本无法满足基本的传输任务。此外,风能发电不能够及时进行调节,因为它运行过程不确定且运行不稳,法对其进行调整。三是光伏发电,这也是一种新型能源,具有环保和再生的特点。然而,它也有一些缺点。首先,由于太阳能相对分散,光伏发电设施和设备占地面积较大。其次,受天气影响,电力运行不稳定。最后,光伏发电易受地理位置的影响,光照强,功率弱。

2.其它。这种配电网的另一个重要特点是,它能够管理相关的负荷,并在每个时期平均分配电力,这不仅降低了成本,而且进一步减轻了运行压力。最后一个特点是充分利用可以储存能源的设备,因为一些能源基本上都是它的主要作用是间歇性地平均分配能量,这样每个时间段都有能量进行传输。如果它能储存能量,缺点就能减少。

三、两者之间协调调度策略

由于配电网和主网之间是相互依存的,在调度时不仅要考虑成本,还要考虑两者的协调程度。在旧的配电系统中,它主要是一个利益相关者,没有自己的主动性,其主要作用仅仅是传输和分配电力。此外,为了调度的目的,只依赖于输电网的发电机。但今天,随着因素的发展,他们的配电网向主动性发展,因为分布式能源与之相连,从而改变了他们系统的内部功率流。在调度方面,主要是系统生产者的调度和配电网发电机的调度。因为它的系统操作和配电网单独运行,所以这样一个独立的性便使得其配电网和主网需要进行独立的调度,但这两个是整个电力系统的一部分,所以两者之间的进度势必影响到另一个操作和调度,将两种调度协调,有效解决内部矛盾。在配电网调度中心,根据节点价格和负荷及发电量预测,制定电力采购计划、设备运行计划等,然后进行采购。由于分布式能源的不稳定性,必须首先对其进行控制。然后根据有关原则,在核心网络调度中心根据最终购买的电力数量进行检查,以保持实际购买的最终数量与申报的数量之间的基本平衡。因此,可以基本得出结论,节点价格将影响配电网的最终调度方案,配电网所购电量也将影响主网的调度方案。因此,在协调过程中应根据这些信息的相互作用进行整体优化,避免出现局部最优的情况。

结束语:

由于两者之间的互动基本上是在最终的日程安排必须结合具体情况,根据之间的交互信息内容的协调调度方案,使全球达到一个最优的模式,也不能出现局部最优,否则你会使电网操作产生不稳定的情况。

参考文献:

[1]范小花.主动配电系统可行技术的研究[J].中国电机工程学报,2017,33(22):12-18.

[2]刘健.主动配电网技术及其进展[J].电力系统自动化,2017,36(18):10-16.

[3]程瑞.主动配电网关键技术分析与展望[J].电力建设,2017,36(1):26-32.

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