張國(guó)寧 楊超
【摘要】首先,本文對(duì)智能電網(wǎng)的特點(diǎn)進(jìn)行了較為詳盡的論述,指出智能電網(wǎng)具有信息智能化、量測(cè)智能化以及控制智能化的重要特點(diǎn),說(shuō)明了在分布式發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用條件下,應(yīng)充分考慮到智能電網(wǎng)的本身特點(diǎn);接下來(lái),又對(duì)積極的配電管理策略進(jìn)行了探討,研究了分布式發(fā)電對(duì)配電網(wǎng)的影響,并重點(diǎn)介紹了有源配電管理的ADINE項(xiàng)目的功能和特點(diǎn)。
【關(guān)鍵詞】分布式電源;智能電網(wǎng);電力管理;電力控制
前言
隨著新的電力技術(shù)的普及應(yīng)用,電力供應(yīng)市場(chǎng)正在經(jīng)歷著重大的變革,一個(gè)全新的電力供求系統(tǒng)正在被構(gòu)建并逐漸成為主流。其中,含分布式電源的智能配電網(wǎng)就是其中最為重要的技術(shù)應(yīng)用之一。近幾年來(lái),分布式發(fā)電量始終呈現(xiàn)出上升趨勢(shì),因而使得其傳統(tǒng)的配電管理及負(fù)荷模式都發(fā)生了深刻的變化。從電網(wǎng)控制的角度看,分布式發(fā)電量的持續(xù)上升常常會(huì)導(dǎo)致輸配電系統(tǒng)更趨向復(fù)雜化,這與目前管理配電方法及不同有源電源的固有特點(diǎn)密切相關(guān)。由此可知,分布式電源增加了智能配電網(wǎng)的運(yùn)行難度,需要對(duì)其實(shí)行有效的控制策略。
1、智能電網(wǎng)的特點(diǎn)
1.1信息智能化
智能電網(wǎng)中應(yīng)用的的信息技術(shù)具有三大獨(dú)特優(yōu)勢(shì):第一,數(shù)字化程度提高,內(nèi)置智能傳感器、電力設(shè)備、控制設(shè)備及應(yīng)用系統(tǒng)等,可連接的設(shè)備增多,增強(qiáng)了發(fā)電、傳輸、變電、配電、用電以及調(diào)度流程的數(shù)據(jù)收集、收發(fā)、存儲(chǔ)和整理能力;第二,以面向服務(wù)架構(gòu)體系(Service-Oriented Architecture,SOA)為基礎(chǔ),對(duì)相關(guān)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)及應(yīng)用加以?xún)?yōu)化整合,構(gòu)建完善的信息交流平臺(tái),使數(shù)據(jù)及應(yīng)用實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化整合,促使整個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的集成;第三,能夠?qū)?jīng)營(yíng)管理、人才管理、電力營(yíng)銷(xiāo)及調(diào)度管理等輔助型決策數(shù)據(jù)提供一個(gè)數(shù)據(jù)集中、業(yè)務(wù)合理規(guī)劃、符合模型標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用擴(kuò)展性強(qiáng)的輔助管理系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、調(diào)度、人財(cái)物等業(yè)務(wù)信息的集中存儲(chǔ)、統(tǒng)一管理及系統(tǒng)分析,進(jìn)行充分智能化的決策判斷,能夠支持跨業(yè)務(wù)系統(tǒng)的綜合查詢(xún),為管理階層提供可靠的數(shù)據(jù)分析服務(wù)。
1.2量測(cè)智能化
為真正實(shí)現(xiàn)智能化的電力運(yùn)行,量測(cè)技術(shù)的智能化顯得至關(guān)重要。其中,參數(shù)量測(cè)技術(shù)是智能電網(wǎng)最基礎(chǔ)的組成部分之一,在收集到相關(guān)數(shù)據(jù)后可將其轉(zhuǎn)換為可識(shí)別的數(shù)據(jù)信息,并將轉(zhuǎn)換結(jié)果傳送至智能電網(wǎng)的各個(gè)系統(tǒng)中使用[1]。量測(cè)技術(shù)的智能化發(fā)展可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電力設(shè)備性能狀態(tài)及電網(wǎng)完整性的準(zhǔn)確評(píng)估,完成表計(jì)的讀取,避免竊電行為的出現(xiàn),同時(shí)緩解電網(wǎng)阻塞。智能表計(jì)在成功應(yīng)用微處理器后增添了更多的功能,不僅能夠測(cè)得不同時(shí)段的用電量,還可對(duì)電力企業(yè)下達(dá)的高峰電力價(jià)格信號(hào)及電費(fèi)費(fèi)率加以存儲(chǔ)。
1.3控制智能化
智能化控制技術(shù)的主要職責(zé)在于從智能電網(wǎng)中分析、判斷并預(yù)測(cè)電網(wǎng)狀態(tài),在此基礎(chǔ)上確定并采取有效的措施加以清除或減輕,從而防止供電中斷及電能質(zhì)量擾動(dòng)現(xiàn)象的發(fā)生[2]??刂萍夹g(shù)的智能化發(fā)展有利于輸電、配電和用戶(hù)側(cè)控制的優(yōu)化提高,對(duì)電網(wǎng)中的有功功率和無(wú)功功率進(jìn)行合理化分配。
2、積極的配電管理策略
2.1分布式發(fā)電對(duì)配電網(wǎng)的影響
如果一個(gè)規(guī)模較大的分布式發(fā)電機(jī)組比如風(fēng)電場(chǎng)與電力用戶(hù)的距離較遠(yuǎn)時(shí),或者相對(duì)于缺乏分布式發(fā)電機(jī)組的解決措施,從而加大電力傳輸?shù)木嚯x,就會(huì)造成電網(wǎng)的損耗。同時(shí),在分布式電源的控制條件下,配電網(wǎng)絡(luò)的繼電保護(hù)要求也應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整,因?yàn)榇藭r(shí)根據(jù)單向潮流設(shè)計(jì)的繼電保護(hù)將失去作用。因此在分布式發(fā)電接入系統(tǒng)中后,會(huì)出現(xiàn)不必要的跳閘、不可測(cè)的故障或繼電器動(dòng)作滯后。此外,分布式發(fā)電還會(huì)對(duì)自動(dòng)重合閘帶來(lái)一定影響。因此,處理故障時(shí)應(yīng)特別重視保護(hù)設(shè)備的運(yùn)行次序。由于分布式發(fā)電方式的應(yīng)用逐漸普及,以往使用的許多故障定位的措施將無(wú)法滿(mǎn)足實(shí)際需求,一旦發(fā)生故障,現(xiàn)有的配電運(yùn)行流程會(huì)要求移除分布式發(fā)電機(jī)組,從而使運(yùn)行狀況更加直觀(guān)、清晰、安全可靠且便于自動(dòng)重合閘。分布式發(fā)電入網(wǎng)處繼電保護(hù)(頻率與電壓繼電器)的目的在于抑制機(jī)組的故障電弧的滋生,從而防止孤島效應(yīng)的產(chǎn)生。如果分布式發(fā)電接入持續(xù)增加,且一些分布式發(fā)電機(jī)組能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)輸電網(wǎng)存在的一個(gè)短路故障,這時(shí)發(fā)電機(jī)組的瞬時(shí)跳閘結(jié)果就極有可能變得十分不利[3]。甚至在配電網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時(shí),在饋線(xiàn)的不必要跳閘、分布式發(fā)電機(jī)組的繼電保護(hù)、同步發(fā)電機(jī)失去同步異步發(fā)電機(jī)的持續(xù)過(guò)速以及過(guò)電流或者電子變換器的過(guò)電流和過(guò)電壓等多種因素的影響下,從而導(dǎo)致分布式發(fā)電機(jī)組的不必要切斷。從目前的運(yùn)行實(shí)踐中可以得知,在電網(wǎng)安全性及可靠性之間存在著較大矛盾。
2.2有源配電管理的ADINE項(xiàng)目
為使配電管理能夠更好適應(yīng)當(dāng)前的管理,滿(mǎn)足分布式發(fā)電的技術(shù)要求ADINE項(xiàng)目應(yīng)運(yùn)而生。由有源網(wǎng)絡(luò)管理理論可知,如果一個(gè)配電網(wǎng)絡(luò)處于管理之中,不同有源網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的相互影響完全能夠被計(jì)劃和控制,因此這一項(xiàng)目能夠極大促進(jìn)電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性[4]。該項(xiàng)目的最大優(yōu)勢(shì)在于它能夠提出良好的有源網(wǎng)絡(luò)管理方法,并得到準(zhǔn)確的結(jié)果。項(xiàng)目對(duì)以下內(nèi)容做出了明確要求:第一,在配網(wǎng)中采用繼電器技術(shù)作為通訊手段;第二,分布式發(fā)電模式下的故障定位技術(shù);第三,在電網(wǎng)信息系統(tǒng)中制定協(xié)調(diào)保護(hù)規(guī)劃方案。
結(jié)論
本文通過(guò)對(duì)含分布式電源的智能配網(wǎng)的控制策略進(jìn)行研究分析,指出目前的配電管理方式應(yīng)隨著分布式發(fā)電的擴(kuò)大應(yīng)用而加以改進(jìn),使其能夠解決分布式發(fā)電所帶來(lái)的新問(wèn)題,采取更加科學(xué)合理的控制策略。本文對(duì)智能電網(wǎng)的特點(diǎn)進(jìn)行了充分的論述,同時(shí)又對(duì)積極的配電管理策略展開(kāi)了深入的探討,強(qiáng)調(diào)了應(yīng)根據(jù)分布式發(fā)電的具體應(yīng)用方式和條件,采取相應(yīng)的控制策略。
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