| |
智能電網(wǎng)的研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢 |
|
[ 通信界 / 張文亮，劉壯志，王明俊，楊旭升（中國電力科學(xué)研究院，北京市 海淀區(qū) 100192） / m.k-94.cn / 2010/1/4 20:54:57 ] |
|
|
|
| |
甚至在配網(wǎng)側(cè)安裝逆功率繼電器，正常時不向電網(wǎng)注入功率。
由分布式發(fā)電機(jī)組構(gòu)成的微網(wǎng)，既可與主網(wǎng)相連也可象孤島那樣自治運(yùn)行。此外，由于技術(shù)和自然原因，小型的分布式發(fā)電機(jī)組不可能持久穩(wěn)定運(yùn)行，其產(chǎn)品只能是能量(kWh)而不是功率(kW)。因此，除需研究解決將DG 接入主網(wǎng)所引發(fā)的有關(guān)問題外，還需研究解決微網(wǎng)許多特殊的運(yùn)行問題，如應(yīng)對DG 不同業(yè)主的分布決策，微網(wǎng)自由化市場下對DG 的智能控制，以及DG 除向網(wǎng)絡(luò)售電外的其他任務(wù)(如就地供熱、保持當(dāng)?shù)仉妷阂欢ㄋ�、主網(wǎng)故障時為當(dāng)?shù)刂匾?fù)荷提供后備等)[23-26]。
由于這些問題具有分布自主和不定因素等諸多特點(diǎn)，很難采用集中控制管理。因此，具有分布式問題求解(distributed problem solving，DPS)特點(diǎn)的MAS 技術(shù)，自然成為解決微網(wǎng)問題的一個新途徑[23]。
2）分布式儲能。
由分布式發(fā)電和蓄電池(uninterruptible powersupply，UPS)分布式儲能組成的微網(wǎng)接入主網(wǎng)時，當(dāng)?shù)刎?fù)荷同時從主網(wǎng)和本地微電源獲取功率，并能排除電網(wǎng)擾動保證電能質(zhì)量。主網(wǎng)供電中斷時，微網(wǎng)能平滑地過渡到孤島運(yùn)行，隨后再重新接入主網(wǎng)。
顯然，UPS 的儲能能力(或者說支持主網(wǎng)停電時間的長短)取決于蓄電池容量的大小。此外，這種直接面向用戶的分布式儲能設(shè)備，本身具有一定的損耗。隨著這類用戶的不斷增加，總投資和損耗將大幅度上升。解決這一問題的辦法，就是統(tǒng)一由供方在饋線上安裝能令眾多用戶受益、具有儲能和補(bǔ)償能力的電能質(zhì)量調(diào)整器(power qualityconditioner，PQC)�；陔娏﹄娮蛹夹g(shù)的PQC，是動態(tài)電壓恢復(fù)器(dynamic voltage restorer，DVR)和配電靜止同步補(bǔ)償器(distribution static synchronouscompensator，DSTACOM)的總稱。
DVR 或串聯(lián)接入的PQC 的作用是：當(dāng)配網(wǎng)瞬間發(fā)生失壓、欠壓或過壓擾動時予以補(bǔ)償，防止系統(tǒng)對饋線上的負(fù)載產(chǎn)生影響。DSTACOM 或并聯(lián)接入的PQC 作用是：當(dāng)用戶因非線性負(fù)載產(chǎn)生諧波、感性負(fù)載大或發(fā)生閃變時予以補(bǔ)償，防止這些擾動通過配網(wǎng)影響到其他用戶。若同時串并聯(lián)接入PQC，則兼有上述雙向補(bǔ)償功能。PQC 用于解決瞬間擾動和波形畸變問題時，采用適當(dāng)容量的電容器作為儲能設(shè)備就已足夠。但若要求DVR 不僅補(bǔ)償瞬間失壓，而且起到UPS 作用，因DVR 與系統(tǒng)具有有功功率交換，其儲能設(shè)備就必須采用高能蓄電池或超導(dǎo)蓄能設(shè)備，并相應(yīng)擴(kuò)大逆變器的容量。
智能電網(wǎng)所關(guān)注的不僅是風(fēng)險環(huán)境下的自愈，還包括向用戶提供安全優(yōu)質(zhì)的電力。因此，電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用，不僅促使分布式發(fā)電與分布式儲能相結(jié)合提供自愈基礎(chǔ)，還一并解決了無功調(diào)壓、瞬間擾動和波形畸變等電能質(zhì)量問題。
3）需求響應(yīng)資源。
對電網(wǎng)而言，分布式發(fā)電的啟�？梢钥闯墒翘摂M負(fù)荷的減少和增加。同樣，負(fù)荷的減少和增加也可等效于虛擬發(fā)電的增減。隨著電力市場的深入發(fā)展，負(fù)荷相當(dāng)于潛在的功率產(chǎn)品的價值正在日益凸現(xiàn)。當(dāng)前，需求響應(yīng)資源正從需求側(cè)管理向需求側(cè)競價(demand side bidding，DSB)發(fā)展[27]。用戶能夠通過改變自己的用電方式主動參與市場競爭，獲得相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)利益，而不象以前那樣被動地按所定價格行事。
DSB 產(chǎn)品的用途除與發(fā)電商之間的雙邊合同外，還包括各種形式的輔助服務(wù)(頻率控制、電壓控制、備用和黑啟動)、參與可中斷供電合同或峰谷電價計劃、在平衡市場中競價增減出力以及緩解輸配電阻塞等。
智能電網(wǎng)的任務(wù)在于實(shí)現(xiàn)需求響應(yīng)資源的系統(tǒng)集成，使之在正常、緊急和恢復(fù)狀態(tài)下協(xié)調(diào)運(yùn)行。這除了需要研發(fā)有關(guān)DSB 市場的各種應(yīng)用，諸如輔助服務(wù)、輸電約束、供電合同、平衡市場以及現(xiàn)貨市場外，還需要研發(fā)正常、緊急、恢復(fù)狀態(tài)下的各種運(yùn)行軟件，諸如正常狀態(tài)下的直接負(fù)荷控制、固定負(fù)荷消費(fèi)水平、按通知減負(fù)荷、分布式發(fā)電參與負(fù)荷響應(yīng)程序、緩解輸配電阻塞，緊急狀態(tài)下的頻率控制、電壓控制、備用和黑啟動等。
3.3 快速仿真決策技術(shù)
基于事件響應(yīng)的快速仿真決策，既不同于傳統(tǒng)預(yù)防性控制的靜態(tài)安全分析和安全對策，也較基于PMU 的廣域測量系統(tǒng)所組成的動態(tài)安全評估(dynamic security assessment，DSA)有所發(fā)展，主要增加故障發(fā)展快速仿真的實(shí)時預(yù)測功能，為調(diào)度員提供緊急狀態(tài)下的決策支持。
快速仿真與模擬(fast simulation and modeling，F(xiàn)SM)是含風(fēng)險評估、自愈控制與優(yōu)化的高級軟件系統(tǒng)(包涵廣義的EMS、DMS 等功能)。它為智能電網(wǎng)提供數(shù)學(xué)支持和預(yù)測能力（而不只是對緊急情況做出反應(yīng)的能力），以期達(dá)到改善電網(wǎng)的穩(wěn)定性、安全性、可靠性和運(yùn)行效率的目的。
從目前的發(fā)展趨勢來看，基于Agent 的快速仿真決策是未來發(fā)展的重要方向。
3.4 基于知識的綜合決策支持
未來智能電網(wǎng)面對的數(shù)據(jù)和信息將日益復(fù)雜并呈幾何級增長，同時各種信息之間的關(guān)聯(lián)程度也將越來越緊密。例如：調(diào)度部門內(nèi)部的各個職能部門間的信息已經(jīng)越來越緊密關(guān)聯(lián)，互通互動；實(shí)時信息與離線信息、動態(tài)信息與靜態(tài)信息、運(yùn)行信息與管理信息、技術(shù)信息與經(jīng)濟(jì)信息等均更加緊密關(guān)聯(lián)；調(diào)度人員既直接對電網(wǎng)運(yùn)行實(shí)施調(diào)度控制職能，也需要其他職能部門的支持和配合，需要信息互通。此外電網(wǎng)運(yùn)行中還包括其他一些相關(guān)信息和知識，如天氣預(yù)報、雷電觀測、離線計算、歷史事件、專家知識以及電網(wǎng)運(yùn)行規(guī)程和調(diào)度員經(jīng)驗(yàn)等。
如何有效地從上述海量信息中獲取、發(fā)布、共享、管理和利用知識資源，消除信息孤島和知識孤島, 建立實(shí)現(xiàn)廣域、多層次的知識資源共享的智能電網(wǎng)知識管理系統(tǒng)，通過知識流與電力流、信息流和業(yè)務(wù)流的高度一體化融合，實(shí)現(xiàn)基于知識的高效的電網(wǎng)智能調(diào)度運(yùn)行與控制，是未來智能電網(wǎng)的必由之路。
4 對我國發(fā)展智能電網(wǎng)的建議
在當(dāng)前的國內(nèi)外經(jīng)濟(jì)社會形勢下，建設(shè)中國智能電網(wǎng)對于促進(jìn)節(jié)能減排，發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)，拉動內(nèi)需，帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，改善民生，保障經(jīng)濟(jì)社會和諧發(fā)展，彰顯大國責(zé)任具有重要意義，因此是國家能源戰(zhàn)略的必然選擇。
智能電網(wǎng)建設(shè)是一項(xiàng)高度復(fù)雜上一頁 [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] ... 下一頁 >> |
作者：張文亮，劉壯志，王明俊，楊旭升（中國電力科學(xué)研究院，北京市 海淀區(qū) 100192） 合作媒體：專網(wǎng)通信世界-中國電力通信網(wǎng) 編輯：顧北 |
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
| 版權(quán)與免責(zé)聲明： ① 凡本網(wǎng)注明“合作媒體：通信界”的所有作品，版權(quán)均屬于通信界，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來源：通信界”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
② 凡本網(wǎng)注明“合作媒體：XXX（非通信界）”的作品，均轉(zhuǎn)載自其它媒體，轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對其真實(shí)性負(fù)責(zé)。
③ 如因作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問題需要同本網(wǎng)聯(lián)系的，請?jiān)谝辉聝?nèi)進(jìn)行。 |
|
|
|
|
|
