主動配電網(wǎng)中關(guān)于微電網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用探討

劉校明

【摘 要】論文從微電網(wǎng)的概念以及相關(guān)特性出發(fā)，闡述關(guān)于微電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)用技術(shù)，將其運(yùn)用中的問題以及優(yōu)勢進(jìn)行系統(tǒng)概括，對前期的理論框架結(jié)構(gòu)以及運(yùn)行模式等相關(guān)方面做出解釋，對微電網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢以及應(yīng)用進(jìn)行解析。

【Abstract】Based on the concept of micro power grid and related characteristics， this paper explores the operation technology of micro grid system，summarizes the problems and advantages in the operation of this system， explains the theoretical framework structure and operation mode etc. related aspects in earlier stage， then analyzes the advantage and application of micro grid technology.

【關(guān)鍵詞】微電網(wǎng)技術(shù)；主動配電網(wǎng)；微電網(wǎng)群

【Keywords】micro grid technology； active power distribution network； micro power grid group

【中圖分類號】V242.3 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）05-0147-02

1 概念與特性

1.1 微電網(wǎng)概念

電網(wǎng)在不同的環(huán)境下，不同的經(jīng)濟(jì)狀況、地理環(huán)境、國家政策、水文地質(zhì)以及社會風(fēng)俗上都會呈現(xiàn)不同的發(fā)展?fàn)顩r，因此在不同的地域?qū)τ谖㈦娋W(wǎng)的應(yīng)用都不盡相同，而相應(yīng)的研究方向也各不相同，因此在廣義上，并沒有對此形成一個統(tǒng)一的定義。國內(nèi)的學(xué)者根據(jù)我國國情以及具體情況將其定義為由儲能裝置、分布式電源、能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)以及保護(hù)監(jiān)控等裝置和設(shè)備進(jìn)行合理配置而形成的發(fā)配電系統(tǒng)設(shè)備[1]。

1.2 微電網(wǎng)的特點(diǎn)

①微電網(wǎng)在與大電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行連接時，一般為單點(diǎn)接入，這種接入方式可以達(dá)到終端控制發(fā)電載荷的作用，并且能夠利用電網(wǎng)內(nèi)部各裝置的系統(tǒng)效應(yīng)，大大加強(qiáng)能源的運(yùn)作，降低損耗，提高電網(wǎng)的工作效率。

②在不同的模式下，微電網(wǎng)的作用各不相同。在并網(wǎng)運(yùn)行中，電能的提供不僅可以依靠主電網(wǎng)，也可以使用微電網(wǎng)，而且，微電網(wǎng)本身的監(jiān)控反應(yīng)機(jī)制會在電網(wǎng)運(yùn)行故障時觸發(fā)自我保護(hù)機(jī)制，進(jìn)行斷開并且進(jìn)行孤立運(yùn)行，保證正常的電力運(yùn)轉(zhuǎn)。

③慣性小、工作效率高。在實(shí)際工作運(yùn)轉(zhuǎn)當(dāng)中其慣性基本趨近于無，另外由于大電網(wǎng)在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)過程中受到環(huán)境限制或者負(fù)荷過大造成電網(wǎng)的失衡，微電網(wǎng)還可以進(jìn)行補(bǔ)充和平衡，極大地增加了電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

2主動配電網(wǎng)中微電網(wǎng)接入模式

科學(xué)合理地應(yīng)用微電網(wǎng)技術(shù)是讓其發(fā)揮最大效應(yīng)的必然要求，利用合理的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來進(jìn)行各裝置的系統(tǒng)排列，達(dá)到對微電網(wǎng)的管控，提高電網(wǎng)的運(yùn)行效率并降低在運(yùn)行當(dāng)中不必要的資源損耗，將微電網(wǎng)的效率最大化。在進(jìn)行微電網(wǎng)接入結(jié)構(gòu)的構(gòu)建時，需要進(jìn)行全方位的統(tǒng)籌分析，進(jìn)行相關(guān)節(jié)點(diǎn)的連接接入。如圖1所示，在進(jìn)行接入時，需要嚴(yán)格控制接入點(diǎn)以及相關(guān)裝置的配合度，微電網(wǎng)的這種接入結(jié)構(gòu)能夠?qū)⒉町愝^大的儲能裝備進(jìn)行整合調(diào)控，另一方面還能將不相同的兩組配電網(wǎng)進(jìn)行連接強(qiáng)化，增加運(yùn)行效率[2]。

3 微電網(wǎng)技術(shù)在主動配電網(wǎng)中的應(yīng)用分析

3.1 提高運(yùn)行效率

該技術(shù)的使用不僅可以對配電網(wǎng)起到調(diào)節(jié)，還可以更好地吸收能源。在國內(nèi)，微電網(wǎng)電源使用最為普遍的都是能夠進(jìn)行功率調(diào)節(jié)的機(jī)械，這在一定程度上不僅能夠滿足自有機(jī)體的供電，還能夠?qū)ζ渌年P(guān)聯(lián)系統(tǒng)進(jìn)行主動配電網(wǎng)的轉(zhuǎn)接，將資源充分利用并合理配置，在資源損耗最小的基礎(chǔ)上，最大程度地提高電網(wǎng)的整體運(yùn)行效率。

3.2 提高穩(wěn)定性

由大量儲能裝置、供電裝置以及各類輔助設(shè)備、分布式電源組成的主動配電網(wǎng)系統(tǒng)，因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)的復(fù)雜以及主動負(fù)荷接入點(diǎn)的數(shù)量眾多，這種狀況導(dǎo)致了電網(wǎng)系統(tǒng)的波動和不穩(wěn)定。尤其是分散的電源裝置，在不斷地使用當(dāng)中也會因?yàn)槠浞稚⑿远绊懻麄€系統(tǒng)運(yùn)行的質(zhì)量和效率。對于微電網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用能夠在很大程度上解決這種不穩(wěn)定，由于其自身特性，上面提到過，單點(diǎn)接入的特性能夠并網(wǎng)運(yùn)行，而且其本身慣性小，還能夠?qū)B接設(shè)備進(jìn)行輸送，這就保證了電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行電壓穩(wěn)定，讓電網(wǎng)運(yùn)行的質(zhì)量更高。其自身的孤立運(yùn)行特點(diǎn)，在電網(wǎng)運(yùn)行故障時可以保證繼續(xù)工作，大大提高了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

3.3 節(jié)約能源

微電網(wǎng)使用的能源供給裝置在很大程度上不僅能夠持續(xù)為機(jī)體自身進(jìn)行供電，而且能夠?qū)ξ㈦娋W(wǎng)相關(guān)聯(lián)的設(shè)備進(jìn)行供電，這一特性大大節(jié)約了能源在輸送中的損耗，既節(jié)約了輸送時間又降低了能耗。與傳統(tǒng)電網(wǎng)儲能裝置不科學(xué)分布對潮流控制的不足相比，微電網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用卻可以將儲能裝置和其他配置系統(tǒng)進(jìn)行合理科學(xué)的統(tǒng)籌分布，利用其與主動配電網(wǎng)進(jìn)行合理的配合連接，達(dá)到控制供電功率、減少網(wǎng)損的目的，能源的充分利用以及最少浪費(fèi)大大節(jié)約了能源。

3.4 提高輸送質(zhì)量

分布式電源不同于主動式電源，雙向流動的功率在很大程度上對于系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)中的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，保護(hù)裝置會在沒有預(yù)估的狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)，不僅輸送質(zhì)量得不到保障，還會增加許多人力、物力的損耗。微電網(wǎng)應(yīng)用之后，可以發(fā)揮自身孤立運(yùn)行的特性，在保護(hù)裝置出現(xiàn)誤發(fā)的狀況下保證電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行正常運(yùn)轉(zhuǎn)，不僅可以節(jié)省人力上的損耗，還可以避免由于斷電引起的其他社會問題，在根源上提高電網(wǎng)的輸送質(zhì)量。

3.5 提高電網(wǎng)管理效率

分布式電源由于其相關(guān)的互助設(shè)備多而雜，以及地域分布上的分散特性，而微電網(wǎng)技術(shù)對于這一問題來說，恰好解決了這一問題，可以進(jìn)行較為集中的管理和監(jiān)控，尤其是其自身能夠進(jìn)行智能化接入，利用科技來進(jìn)行整體把控，大大節(jié)約了管理的時間和降低了管理的難度，能夠較為容易地對電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行把控。其自身運(yùn)行指標(biāo)和數(shù)據(jù)的錄入和傳送也讓后期管理工作節(jié)省了大量的工作內(nèi)容，提高了工作效率，并且壓縮了電網(wǎng)的管理運(yùn)行成本。微電網(wǎng)自身的監(jiān)控職能能夠?qū)ο到y(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合反饋，降低管理難度提高管理效率。

3.6 提高電網(wǎng)的服務(wù)質(zhì)量

微電網(wǎng)技術(shù)在穩(wěn)定性以及輸送質(zhì)量上都優(yōu)于傳統(tǒng)的電網(wǎng)輸送系統(tǒng)，不僅更為安全可靠，而且能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)的搜集和反饋，對于用電居民的用電情況以及使用狀況和運(yùn)行數(shù)據(jù)都能進(jìn)行記錄，這為服務(wù)質(zhì)量的提高提供了可靠的數(shù)據(jù)。另外，其能源損耗低，管理成本低以及輸送効率高都對成本進(jìn)行了壓縮，使得經(jīng)濟(jì)效益更高，對于用戶來說也降低了使用成本。總地來說，微電網(wǎng)技術(shù)的使用降低了成本，增加了穩(wěn)定性和安全性，讓電網(wǎng)的服務(wù)質(zhì)量得到了綜合提高。[3]

4 結(jié)論

筆者根據(jù)相關(guān)的資料以及自身的經(jīng)驗(yàn)對其進(jìn)行了較為系統(tǒng)的闡述，但是受到目前認(rèn)知的局限，仍然還有一些不足，認(rèn)識還比較淺顯，還希望能夠得到專家的指導(dǎo)，對于國內(nèi)的電網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的研究和發(fā)展，讓當(dāng)前的微電網(wǎng)技術(shù)能夠得到更為成熟地發(fā)展和改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)系統(tǒng)的健康可持續(xù)發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

【1】劉東，盛萬興，王云，等.電網(wǎng)信息物理系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)及其進(jìn)展[J].中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2015（14）：3522-3531.

【2】尤毅，余南華，宋旭東，等.主動配電網(wǎng)間歇式能源消納及優(yōu)化技術(shù)示范應(yīng)用[J].供用電，2015（09）：18-24.

【3】蒲天驕，陳乃仕，王曉輝，等.主動配電網(wǎng)多源協(xié)同優(yōu)化調(diào)度架構(gòu)分析及應(yīng)用設(shè)計(jì)[J].電力系統(tǒng)自動化，2016（01）：17-23+32.