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分布式发电技术与智能电网技术的协同发展趋势

段晓磊

国网冀北电力有限公司张家口供电公司,河北省张家口市,075000

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
DOI:10.12721/ccn.2022.157084
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1分布式发电发展的概述
1.1分布式发电的概念
分布式发电技术相较于我国传统的大机组、集中发电以及高电压的发电技术,该技术是一种分散式、非集中式发电方式,分布式发电技术具有模块小型化、清洁以及高效等特点,该技术可以满足用户特定的需求,并且可以支持现有的配电网经济的运行,分布式发电指的是可以安装在用户附近的发电设施,包括冷热电联产、热电联产及各种蓄能技术,可以满足任何发电形式的规模大小和一次能源的使用类型。随着人们生活水平的不断提高,人们的生活当中出现了众多的新型电器以及机械设备,虽然提高了人们的生活质量,但对我国的供电系统造成了巨大的压力,而分布式发电技术有着诸多优势,可以缓解供电高峰期以及电力超负荷给供电系统造成的影响,可以满足现代化社会电力系统的需求,分布式电源接入电网后,会给整个电网的电压、电能以及运行造成诸多的影响,并联模式下电网的监控和管理面临很多技术上的难题。
1.2分布式电源接入电网后对电力系统的影响
当把分布式电源接入电网后,配电网被多电源结构取代了原本的放射状结构,这样一来,原来的电力系统一定会受到不同程度的影响,主要涉及到以下五个方面:第一,系统规划问题会因此而变得更加复杂;第二,配电系统稳定性会受到电网潮流大小和方向改变的影响,一些开关电容器组等电压调整设备也会随之出现一系列的问题;第三,电能质量会有所影响,系统电压和频率会有一定偏差,出现电压波动和闪变问题;第四,短路电流和继电保护受到影响;第五,配电系统的实时控制受到干扰,在原配电系统中,实时监控、控制和调度经由供电部门统一管理。但是接入了分布式电源,无源放射状电网便不复存在,信息采集、开关操作和能源调度面临较大挑战。

2分布式发电技术与智能电网技术融合需要的条件
2.1 系统的规划
随着城市化进程加快和乡村振兴的进行,在服务范围上,电力系统得到空前扩张,电力数据随之剧增,由于数据信息的流动性,处理数据愈发困难。在智能电网接入分布式发电技术后,电力数据的类型会增加,产出方面也会增加,困难和复杂程度愈发加深。为了走出这一困境,必须重新规划现有电网系统的布局,使各端口都更加规范,管理更加有顺序,进而促使整个电网处于正常状态下运行。目前,我国智能电网技术与分布式发电技术正处于融合的阶段,为了有效缓解信息处理中的冲突,必须统筹分析网络系统的规划。
2.2 稳定的运行
为了保证电力能源处于稳定的状态下输送,必须采用单一的智能电网,并且设置好与该电网适应的运行模式。为促进电网的智能化管理,必须实时监控潮流和电压等参数。当智能电网和分布式发电技术融合之后,发电电压和电能将更加复杂,管理端口的数量也会增加,因此,为了实现全方位智能化监控,为了电网的安全稳定运行,必须采取综合的智能化管理手段。
2.3 完善的信息传输与管理
以往的智能电网模式单一,为统一管理电力能源可以通过监控电能,参考系统实际运行情况对运行模式进行动态调控。当智能电网技术接入分布式发电技术时,光能应用的问题随之产生,此时不仅电网的传输速率会出现偏差,无源放射性电网的性质也会发生变化,此时实时了解配电网信息并进行动态化的管理就成变得较为困难,影响后续工作进行。为了促进智能电网技术和分布式发电技术的融合,需要不断完善信息的传输和管理,保证配电网信息的实时传送,以便后续对数据信息的判断和处理工作。    

3分布式发电技术与智能电网技术的协同发展探析
3.1对两项技术进行深入分析,并加强标准化体系建设
在分布式发电技术和智能电网技术进行融合的过程中需要技术人员对两种技术的具体性能、分布状况以及负荷变化等情况进行深入分析和研究,然后结合电力系统整体功能运行要求以及相关的技术参数等,将分布式发电技术并入到智能电网体系中,并明确具体的接入位置、接入容量等,根据试运行情况来进行动态调整,可以根据IEEEP1574内容等进行具体的选择和配置,总结以往的运行情况,从而更好地加强标准化体系建设,保证后续的稳定有效运行。
3.2针对两者融合存在的问题加强全过程控制管理
在分布式发电技术和智能电网技术融合的过程中存在各种各样的问题,大部分的问题主要集中在难以有效监控方面,所以要积极探索有效解决运行冲突等方面的新技术。比如可以引入电力电子技术,该技术主要是通过“即插即用”的方式,来实现协调性监控以及能量控制的作用。一方面需要应用电力电子耦合技术进行并行电路的构建,这样既可以实现接口的快速转换,同时也可以起到限制短路电流的作用,另一方面通过电力电子耦合技术构建并行电路,可以确保短路电流始终比额定的电流更低,这样即使发生故障,也能够保证电路系统的稳定运行。当然该技术还存在一定的缺陷,即电力系统出现故障会导致系统电压和频率等不能恢复到正常的状态,这样不利于保证配电系统的顺畅运行。针对上述电力电子耦合并行电路构建和运行方面存在的问题,有的专家还设计了功率管理系统,在该系统中可以设置很多的控制模块,这样可以实现对并行电路体系中无功、有功电力潮流的有效控制,将其在电力电子耦合并行电路体系中配置在终端环节,这样可以实现全过程的有效功率控制,从而提升系统的安全性。该技术通常包含三种控制模式,分别为电压下垂特性调整、电压调整策略制定、电力潮流因子校正,这样就可以保证电力系统电压的稳定维持,避免发生偏离,及时进行电力潮流因子的校正从而保证母线无功补偿。当然该技术也存在一定的局限性,主要体现在其本身不能实现良好的通信管理,为了解决这一问题,可以引入智能电网高级故障管理体系,这样增加相应的通信功能,从而保证一旦发生电力系统故障,可以通过通信系统来确保分布式供电系统的独立运行,避免影响整体系统的性能发挥。此外还需要加强电力系统运行管理人员和技术人才的培养,引导他们深入学习和了解分布式发电技术和智能电网技术的内涵、特征以及融合方面存在的不足,积极探索分离式控制以及多代理系统配置运行的新技术、新方法,从而更好的为推动电力系统的有效平稳运行提供强大的人力支持。

4结束语
智能电网与分布式发电技术两者的结合,以及在电网系统中的运用,是我们现在和将来都需要探讨的问题。智能电网技术将分布式发电技术的运用效率提升到了一个新的高度。这是我国电网在未来发展的目标和方向。同时,智能电网技术和分布式发电技术不应该分开,两者需要相互依存,相互促进,智能电网技术是分布式发电技术的有力保障,通过两者结合,可以更好地满足我国电网的实际需要。
参考文献
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