分布式发电技术与智能电网技术的协同发展

分布式发电技术与智能电网技术的协同发展

(广东电网茂名电白供电局525400)

摘要:受科学技术、电力事业不断发展的影响,分布式发电技术与智能电网技术取得了较大的进步,二者被广泛的应用于我国供电领域,大幅度提高了我国供电企业的供电效率,同时提高了我国电网自动化水平。由于分布式发电技术难以单独使用,如何将其与智能电网技术协同使用成为国内众多专家、学者思考的问题。本文主要阐述了智能电网技术、分布式发电技术的概念、功能与基本特征,并提出了分布式发电技术与智能电网技术协同发展的构想。

关键词:分布式发电技术;智能电网技术;应用;发展

随着社会经济的不断发展,我国居民用电总量不断增加,这对供电企业的日常管理、供电技术等提出了更高的要求。现阶段,我国社会主义市场经济正处于转型时期,实现社会经济的可持续发展是我国的各行各业的发展目标,而智能电网技术与分布式发电技术是实现电力企业可持续发展、绿色发展的有效途径。在能源资源逐渐短缺的今天,分布式发电技术、智能电网技术能够有效减少电力在传输过程中的能源损耗、提高电力能源的使用效率,是我国电力行业正常运行的技术保障。

1.智能电网技术的概念与功能

基于高速双向网络的智能电网技术不仅利用传感技术、控制方法,还利用高水平的设备技术、决策支持系统技术等,使供电网络安全、可靠、高效地运营。智能电网技术能够有效抵御黑客攻击,维护用户的经济利益,减少对电网周边环境的影响,为用户提供高质量的供电服务。同时,集成的智能电网还能够实现差异化发电形式的接入,有利于资产高效化的运行[1]。现阶段,我国智能电网基本具备嵌入式自主处理技术,能够依托现代信息技术对供电网络实时监控。

智能电网的兼容性较好,目前太阳能发电、风力发电等方式都能够较好地结合智能电网技术,实现了多网并行、实时使用。与此同时,智能电网的存储装置可以为用户提供多样化的供电服务。与传统电网技术不同,智能电网的交互性较强。通过智能电网,用户能够与供电企业双向沟通,提高了供电企业的供电效率,改善了用户体验。由于智能电网的传输损耗小,能够长距离地传输电力能源。利用智能电网技术传输我国西部地区的清洁能源,扩大风能发电、太阳能发电的受众范围,有利于我国生态环境建设。智能电网的另一突出优势是自愈功能,智能电网可及时对电网运行问题进行排查,并将运行问题及时反馈于电网维护人员,大幅度减少了故障的处理时间。

2.分布式发电技术的概念与基本特征

分布式发电技术诞生于上世纪70年代,分布式发电技术是指将发电设备直接安装于配电网、电力负荷周围区域,实现安全、高效、可靠的目标。燃料电池、太阳能发电以及微型燃气轮机等被广泛地应用于分布式发电电源中。

灵活性是分布式发电技术的显著特征。由于分布式发电技术具有占地面积小、投入成本少等优势,一旦出现供电故障,有关人员能在较短时间内解决。其次,分布式发电技术的经济性特征显著。分布式发电的线程较短,输电过程中的能源损耗较少,提升了输电效率。因为中小型机组被广泛地应用于电源中,各电站之间较为独立,操作过程相对便捷,所以一般不会出现严重的供电事故。即使出现线路故障,其对其它电站运行的影响较小,并且有关维修人员可在短时间内修复。

3.分布式发电技术与智能电网技术的协同应用

3.1输配电技术与储能技术

分布式发电技术与智能电网技术被广泛地应用于发电、输电、配电等过程中,智能电网技术可对线路中大功率的电子元件、变流器拓扑等实时监控,符合新经济背景下电力系统的发展需要[2]。智能调度系统是智能电网技术的重要内容,智能调度系统是在智能电网技术的基础上,利用电网调度控制中心优化电力资源的配置,实现电力资源高效配送、科学调度的目标。将智能电网技术与分布式发电技术融入智能调度控制系统中,有利于供电企业智能化、自动化、系统化电力调度中心的建设。

太阳能发电技术、风能发电技术以及地热能发电技术等都是分布式发电的重要内容;蓄电池蓄能、超导蓄能等是分布式储能的主要方式。由于东部地区日照时间相对较短、风力资源相对不足,因此我国多数风力发电厂位于西部以及草原地区,电力发电与传输受天气、地区等因素影响较大,难以长时间地传输,结合智能电网技术可在一定程度上缓解这一局面。

3.2分布式发电中智能电网技术的接入与测量体系

虽然分布式发电技术的接入流程较为便捷,但在低压配电网与中压配电网中,接入分布式发电技术往往需要对传统的技术方案进行变革,有关人员需全面检查配电系统,进而控制电压。分布式发电中智能电网技术的应用可使配电网的控制方式下有效改善。以日本为例,日本智能电网多使用太阳能发电技术,且在汽车中配备了快速充电装置,这为汽车提供了充足的电力资源。在科研方面,日本重视人才培养,同时加大了对分布式电源的研究力度。

通过引入分布式发电技术与智能电网技术能够有效降低电路损耗,完善配电网的电压分布情况。分布式发电中智能电网技术的接入需要根据电路实际运行负荷,对分布式发电中智能电网的接入位置不断调整,科学、合理地规划接入容量。

智能电网测量体系可以提供全面的电网信息,是分布式发电技术与智能电网技术的重要组成部分。测量体系基于智能电网技术,引入分布式发电技术,进一步改善电力运输、配电情况,同时可将传输信息、配电信息向各层上传,确保电网运行的高效性与安全性。

3.3智能电网中分布式电源的控制方法

基于的电力电子组合的分布式电源控制方法能够研究智能电网的不同模块,通过恢复算法以及功率下垂特性调节功率平衡。基于电力电子组合的分布式电源控制方法在调节控制电压时,能够产生以下效果:第一,对特定负载电压进行控制;第二,能够补偿分布式单元母线;第三,避免初步设置V-Q特定终端发生偏移的情况[3]。值得注意的是,基于电力电子组合的分布式电源控制方法只适用于可调节功率的智能电网中。在多代理系统基础上的分布式电源控制方法主要由控制代理、数据库代理以及分布式发电代理等共同构成(见图1)。基于多代理系统的控制不仅可以对相关分布式能源信息、种类进行存储,而且可检测智能电网的故障与功率等。除此之外,基于多代理系统的控制方法还可提供最新的对电网信息,同时通过数据库代理对信息进行储存。

图1多代理系统示意图

风险评估、自愈控制等系统共同构成快速仿真模拟系统,在智能电网中采用快速仿真模拟系统可能够建立数学模型,为有关人员的故障处理提供了新的思路。另外,在智能分布技术基础上的分布协调系统使各个系统之间可以相互连接、远程操作等,并通过一定的加密措施保护智能电网用户的隐私。

4.结语

综上所述,在新时代社会经济、电力技术快速发展的时代背景下,将分布式发电技术与智能电网技术有机融合是实现电力行业长远发展的必然选择。在智能电网中引入先进的控制方法与测量体系能够提高智能电网日常运行的稳定性与安全性。若想实现分布式发电技术与智能电网技术的协同发展,电力企业须对智能电网的配电系统、分布式电源积极控制与管理。与国外相比,我国的分布式发电技术与智能电网技术仍存在一定差距,二者在实际应用过程中存在一些问题,我国需加大对智能电网技术以及分布式发电技术的研究力度。

参考文献:

[1]孙慧丽,张中宽.分布式发电技术及对电力系统影响[J].通讯世界.2016(19)

[2]王建华,张国钢,耿英三,宋政湘.智能电器最新技术研究及应用发展前景[J].电工技术学报.2015(09)

[3]曹军威,万宇鑫,涂国煜,张树卿,夏艾瑄,刘小非,陈震,陆超.智能电网信息系统体系结构研究[J].计算机学报.2013(01)

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