江蘇乃爾風電技術開發有限公司

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            分布式電源與微電網的關鍵技術

            發布時間:2021-03-25 11:35:47      點擊:     發布者:

            分布式電源

            盡快分布式發電技術在一些發達國家已經成熟,并在一些領域得到推廣應用,但國際上尚未形成分布式電源的統一定義,不用國家、地區和組織對于分布式電源的界定不盡相同。其中,國家能源局的定義是:在用戶所在場地附近建設安裝、運行方式以用戶端自發自用為主、多余電量上網,在配電網系統平衡調節為特征的發電設備或有電力輸出的能量綜合梯級利用多聯供。

            微電網技術

            微電網技術的提出與分布式電源技術的應用與發展密切相關。為實現電網和分布式電源的協調發展,充分挖掘分布式電源為電網和用戶帶來的價值和效益,減少分布式電源并網對電能質量、控制保護、可靠運行帶來的不利影響,上世紀末和本世紀初,歐美國家提出了微電網的概念,并開展了實踐研究工作。

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            微電網具有以下幾個特征:

            微型

            微電網電壓等級一般在10kV以下;系統規模一般在兆瓦級及以下;與終端用戶相連,電能就地利用。

            清潔

            微電網內部分分布式電源以清潔能源為主,或是以能源綜合利用為目標的發電形式。天然氣多聯供系統綜合利用率一般在70%以上。

            自治

            微電網內部電力電量能實現基本自平衡,與外部電網的電量交換一般不超過總電量的20%。

            友好

            可減少大規模分布式電源接入對電網造成的沖擊,可以為用戶提供優質可靠的電力,能實現并網/離網模式的平滑切換。

            從分布式發電到微電網

            需要重點解決的幾個問題

            ?大規模分布式發電的并網給系統運行管理帶來挑戰。

            ?為減小分布式發電大規模并網帶來的沖擊,目前大電網通常采取隔離的方式。

            ?協調電網和分布式電源的矛盾,解決大量位置分散、形式多樣、特性各異的分布式電源簡單并網運行對電網和用戶造成的沖擊。

            ?充分挖掘分布式發電為電網和用戶帶來的價值和效益,提高可再生能源利用率,促進節能減排。

            還面臨哪些問題?

            ?產業發展亟需標準化工作支撐

            微電網在世界范圍內發展迅速,亟需標準化工作給予技術支撐和規范。

            ?微電網并網改變了電力系統在中低壓層面的結構和運行方式;

            ?與微電網和分布式電源并網息息相關的電網運營企業和設備供應商們熟悉的傳統原則受到挑戰。

            ?標準體系亟需統一規劃和頂層設計

            微電網和分布式電源并網涉及發電、電網、用戶等多個領域,系統復雜性突出。

            ?需將微電網作為一個相對獨立單元,對相關技術領域開展系統分析;

            ?對不同應用場景下微電網功能進行定位和系統邊界區分;

            ?從系統的角度辨識標準缺失和重復情況,識別亟需制定的標準,制定微電網標準化路線圖和標準體系。

            微電網關鍵技術

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            微電網優化規劃綜合評價指標體系

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            微電網運行控制架構

            控制系統采用集中管理和分層控制的思想,對整個系統中的設備進行分層/分級控制。解決分布式光伏、儲能及負荷的協調控制和整個微網優化運行的問題。

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            分布式發電/微電網關鍵裝備

            分布式電源運營管理系統

            ?對分布式電源進行并網動態分析、業務流程跟蹤、營業過程監控和安全運行管理;

            ?對分布式電源進行安全運營分析、經營效益分析、態勢發展分析;

            ?對分布式電源進行信息互動服務、輔助支撐服務和專家知識共享。

            根據分布式電源的基本信息、接入信息、建設情況等,按照管理單位進行統計分析,展現不同區域范圍、不同類型的分布式電源的分布情況、發展趨勢預測。

            采集檢測分布式電源并網電壓、電流、發電量、用電量、環境參數等信息。對監測結果進行統計顯示,對運行狀態異常的分布式電源進行標注。掌握區域內分布式電源的運行情況。

            保護控制一體化微電網調度平臺,包括微電網中央控制器(MGCC)及微網雙向自適應保護控制器及微網運行監控與能量管理系統。

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            微電網中央控制器(MGCC)

            ?基于Niagara AX開放性軟件架構,二次開發維護便利;

            ?具有微電網通信管理、并離網運行控制、自動同期、低頻減載等多種控制功能;

            ?具有獨立運行及主站調度兩種工作方式,實現“暫穩態”條件下控制策略“兼容性”;

            ?具備WEB服務特性,可進一步實現主站功能集成,滿足設備小型化,功能集成化要求。

            微網雙向自適應保護控制器

            針對分布式電源接入后的雙向潮流特性,配置正反向兩套整定值,可根據電流相位自動切換;設備針對分布式電源出力特性對動作角度設置了靈敏度限制,可有效提高含分布式電源/微電網的配電網故障應對能力。

            微網運行監控與能量管理平臺設計

            ?具備微網功率預測、運行監控、電能質量分析、安全分析、經濟調度、輔助決策等功能

            ?支持IEC61850、IEC61970/61968通信協議

            ?系統采用平臺化設計,支持高級應用無縫集成

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