智能微電網的(de)“生存”意義
智能微電網(Micro Smart Grid)是将可(kě)再生能源發電技術(風力發電、光(guāng)伏發電、生物(wù)質能、潮汐能等)、能源管理(lǐ)系統(EMS)和(hé)輸配電基礎設施高(gāo)度集成的(de)新型電網,它具有提高(gāo)能源效率、提高(gāo)供電的(de)安全性和(hé)可(kě)靠性、減少電網的(de)電能損耗、減少對(duì)環境的(de)影(yǐng)響。強化(huà)科研技術,深入開發建設微電網有利于擴大(dà)分(fēn)布式電源與可(kě)再生能源的(de)大(dà)規模接入,爲負荷地區(qū)提供可(kě)靠的(de)供給,實現有效的(de)主動式配電網方式,促進智能微電網變革。
微網的(de)電壓等級一般爲380V~35KV,容量從幾KW至幾MK不等,在電網結構中最接近于用(yòng)戶。兩種運行方式:與大(dà)電網運行,也(yě)可(kě)在電網故障或需要時(shí)與主網斷開獨立于行,因此它具有雙重角色:
對(duì)于公用(yòng)電力企業,微電網可(kě)視爲電力系統可(kě)控的(de)“細胞”,成爲被控制的(de)一個(gè)簡單可(kě)調度負荷。可(kě)以在數秒内做(zuò)出響應以滿足電網系統的(de)需要;
對(duì)于用(yòng)戶,微電網可(kě)以作爲一個(gè)可(kě)定制的(de)電源,以滿足用(yòng)戶多(duō)樣化(huà)的(de)需求。它可(kě)以增強局部供電可(kě)靠性,降低饋電損耗,支持當地電壓,提高(gāo)一次能源利用(yòng)率,提供電壓下(xià)陷的(de)校正,或作爲不間斷電源。
中國微電網重要特征包括:①支持多(duō)種新能源分(fēn)布式發電;②快(kuài)速隔離,對(duì)大(dà)電網無影(yǐng)響;③可(kě)并網或孤網運行、即插即用(yòng)、無縫切換;④具有儲能系統,支持削峰填谷;⑤高(gāo)可(kě)靠性供電,安全、穩定微電網;⑥具有高(gāo)效能源管理(lǐ)功能,提高(gāo)能源利用(yòng)率;⑦支持多(duō)級微電網;⑧适應中國現有的(de)電力管理(lǐ)體制。
智能微電網特點:
可(kě)監測一一采用(yòng)先進的(de)量測、傳感技術;
可(kě)預測——通(tōng)過模型仿真和(hé)潮流分(fēn)析,合理(lǐ)預測和(hé)分(fēn)配電力;
可(kě)控制——對(duì)監測狀态進行有效控制;
可(kě)兼容——接入分(fēn)布式發電,自适應處理(lǐ)技術;
實時(shí)分(fēn)析——數據到信息的(de)提升,優化(huà)運行方式。
美(měi)國微電網發展現狀
美(měi)國電力可(kě)靠性技術解決方案學會(CERTS)最早提出微電網概念,其設計理(lǐ)念是不采用(yòng)快(kuài)速電氣控制、單點并網不上網、提供多(duō)樣化(huà)的(de)電能質量與供電可(kě)靠性等。這(zhè)些突出的(de)特點使它成爲世界上微電網概念中最權威、認可(kě)度最高(gāo)的(de)一個(gè)。
CERTS微電網的(de)主要特點是:①微電網與主網之間隻有1個(gè)PCC(微電網通(tōng)過公共連接點),微電網不向主網輸出電力。對(duì)于主網來(lái)說微電網也(yě)是一個(gè)普通(tōng)負荷,可(kě)減輕主網的(de)管理(lǐ)負擔。②分(fēn)布式電源通(tōng)過電力電子接口接入,采用(yòng)恒功率控制、下(xià)垂控制以及電壓頻(pín)率控制策略,主要對(duì)當地的(de)頻(pín)率和(hé)電壓變化(huà)做(zuò)出反應及采取相應控制。③按負荷的(de)重要性劃分(fēn)爲可(kě)中斷負荷、可(kě)調節負荷和(hé)敏感負荷。當主網側發生較嚴重的(de)電壓閃變及電壓跌落時(shí),可(kě)通(tōng)過靜态開關隔離可(kě)調節負荷和(hé)敏感負荷。此時(shí)孤島運行以保證局部供電的(de)可(kě)靠性,待系統恢複後再重新與主網相連運行。④提供“即插即用(yòng)”接口,對(duì)分(fēn)布式電源的(de)接入無需特殊工程要求。⑤通(tōng)過能量管理(lǐ)系統對(duì)分(fēn)布式電源進行經濟調度和(hé)管理(lǐ)。
從美(měi)國電網現代化(huà)角度來(lái)看,提高(gāo)重要負荷的(de)供電可(kě)靠性、滿足用(yòng)戶定制的(de)多(duō)種電能質量要求、降低成本、實現智能化(huà),将是美(měi)國微電網的(de)發展重點。今年美(měi)國康乃迪克州推出了(le)一系列應急的(de)微電網應用(yòng),美(měi)國能源局還(hái)準備了(le)700萬美(měi)元(約合4284萬元人(rén)民币)的(de)微電網設計資金。
微電網未來(lái)發展趨勢
由于“可(kě)再生能源在能源構成中不斷增長(cháng)的(de)比例,可(kě)再生能源整合使全球微電網的(de)利用(yòng)呈飛(fēi)速發展勢頭。”未來(lái)5年,亞太地區(qū)、非洲和(hé)南(nán)美(měi)的(de)偏遠(yuǎn)站點部署将迎來(lái)快(kuài)速增長(cháng)。此外,微電網還(hái)将爲能源發達地區(qū)的(de)設施建設開拓機會。
分(fēn)析師指出,發展面臨的(de)主要障礙是昂貴的(de)整合任務,自定義接口的(de)擴散增加了(le)系統的(de)成本。目前,歐洲和(hé)北(běi)美(měi)的(de)研究機構及大(dà)學正在想方設法克服這(zhè)些連接障礙,盡可(kě)能地創造微電網參與者的(de)大(dà)型價值鏈,爲微電網行業供給“燃料”。
來(lái)源:北(běi)極星電力網
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