福建电网发展战略思考

简单介绍了柔性交流输电系统和同步相量测量装置/广域测量系统两项技术;阐述了特高压电网和自愈电网/分布能源两大理念;分析了两项技术和两大理念在福建电网发展中的应用;提出了福建电网发展战略思考.     

智能电网技术（3） 储能技术

智能电网的基本概念就是要求自愈、互动、兼容、信息交流等。兼容这一条就要求兼容可再生能源,这就需要储能环节的支持,储能将扮演非常重要角色。我国当前电网运营面临着最高用电负荷持续增加、间歇式能源接入占比扩大、调峰手段有限等诸多挑战。而优质、自愈、安全、清洁、经济、互动是我国智能电网的设定目标,     

欧洲电网的发展及其与全球能源互联网的兼容性

全球能源互联网(Global Energy Interconnection,GEI)旨在通过建立洲际输电走廊来实现可再生能源发电在全球范围内的自由调度。研究表明,GEI愿景可有效促进全球去碳化。然而,各地区电网的现有发展计划分别以独立的愿景为基础框架,其与GEI的兼容性尚不清晰。文章旨在讨论由欧洲输电网运行商联盟(European Network of Transmission System Operators for Electricity, ENTSO-E)提出的欧洲电网发展十年计划(Ten Years Network Development Plan, TYNDP)与GEI愿景的兼容性,提出一种结合电力系统技术经济分析模型和社会经济决策支持工具的多准则优化方法。通过该方法,在充分考虑环境、社会和政治因素的影响下,对GEI跨洲互联通道在欧洲电网本地的落脚点进行优化配置,并计算了2030年和2050年GEI情景下欧洲电网规划模型内部的最优潮流。结果显示,在GEI情景所预测的高负荷水平下,斯堪的纳维亚地区和欧洲大陆之间将出现分布广泛的阻塞,从而限制来自北极地区风电向欧洲大陆的调度。研究认为,GEI的发展与实施需要各地区电网间的密切配合。     

城市电网自愈控制体系结构

建设智能电网是电力系统发展的必然结果,也是电力系统进展的最新动力,而自愈是其最重要的特征.通过分析城市电网的结构特点、运行方式与大电网的区别,给出了城市电网自愈控制的定义,提出城市电网自愈控制体系结构,设计了整个系统的框架.开发了城市电网自愈控制计算机系统,对南京市江宁区城市电网的运行情况进行快速仿真,结果表明所提出的自愈控制体系能协调处理城市电网面临的各种威胁,使城市电网具有向更佳运行状态转移的内驱力,即具备自愈能力.     

能量管理系统(EMS)在智能电网中的发展探索

无论从国家、电网公司还是用户的角度,发展智能电网都是解决当前电网发展所面临的问题,提高能源利用率和供电水平的必然选择.智能电网的独特特征和发展目标对于能量管理系统提出了更高的要求.分析了智能电网的发展和目标带来的对能量管理系统的要求,并探索了智能电网发展背景下,能量管理系统需要进行的改进和发展方向,对今后电力部门需要开展的工作有一定的借鉴价值.     

大电网实现自愈的理论研究方向

论述了复杂系统理论、稳定性理论以及自愈技术对大电网实现自愈的支持.基于已有研究成果和现状分析,提出了为实现大电网自愈有待进一步研究的方向和内容.电网自身强壮是自愈的坚实基础,重点阐述了应用复杂网络理论进行电网网架研究的内容;电网安全预警是实现自愈的重要前提,提出了应用相量测量单元(PMU)基于轨迹研究电力系统稳定性的观点和总体研究思路;在研究自愈系统构架方面,强调了电网自愈策略和电网恢复搜索方法的研究.     

自愈技术构建坚强智能电网

自愈技术是大电网实现安全运行最有力的支撑。建造坚强电网的基础就是智能电网的自愈功能。本文介绍了配电网自愈控制的概念、重要意义,总结了实现自愈控制的几种关键技术,并对未来进行展望。     

建设信息时代的智能电网

为了迎接电力行业由工业化向信息化转变的新挑战,提高能源资产利用率,应对全球环境能源危机,全球电力企业和研究机构提出了电力行业的可持续发展方向——智能电网。智能电网是一个以电力系统为对象,结合新型的控制技术、信息技术和管理技术,实现从输配电到用户所有环节的智能交流,能够科学系统地优化电力生产、传输和使用的自愈电网。文章介绍了智能电网的特征、发展和研究现状,分析了智能电网建设的目标、所需的先进技术和可能遇到的阻碍,并分别讨论了建设用户侧和输配电网侧智能电网的相关问题。     

智能电网标准化核心内容及其对EMS发展的影响

标准化工作是当前智能电网建设所面临的突出问题。介绍了IEC制订的最新版智能电网标准,分析了此标准所提示的智能电网的定义和核心领域。以IEC 62357为例,分析了智能电网对标准化工作的影响,指出新标准的架构可以更好地加强智能电网中各环节之间的互动,实现在不同时间尺度上的大闭环协调。智能调度中的EMS是智能电网的核心领域之一。结合南方电网的实际生产经验,研究了智能电网标准化工作对EMS发展的影响,得出如下结论:未来EMS有必要逐步引入云计算模式,并增加与分布式能源相关的新功能。     

坚强智能电网发展技术的研究

针对目前电力运行环境的日趋复杂、电力体制改革的不断前进、电力市场的逐步行成、现有的电力设备亟待更新、能源利用率低、电能质量差、用户与电网公司交互作用少等诸多问题,讨论了适合中国电网情况的智能电网的定义,总结出了智能电网自愈、互动、优化、兼容、集成五大特点,概括出了智能电网和传统电网的区别,并详细介绍了构成智能电网的四大体系和建立智能电网的两大基础,最后总结出智能电网是经济和技术发展的必然结果,我国应加快智能电网的研究发展。     

Integration of distributed energy resources into low voltage grid: A market-based multiperiod optimization model

This paper develops a multiperiod optimization model for an interconnected micro grid with hierarchical control that participates in wholesale energy market to maximize its benefit (i.e. revenues-costs). In addition to the operational constraints of distributed energy resources (DER) including both inter-temporal and non-inter-temporal types, the adequacy and steady-state security constraints of micro grid and its power losses are incorporated in the optimization model. In the presented model, DER are integrated into low voltage grid considering both technical and economical aspects. This integration as a micro grid can participate in wholesale energy market as an entity with dual role including producer and consumer based on the direction of exchanged power. The developed model is evaluated by testing on a micro grid considering different cases and the results are analyzed.     

2011年国际供电会议系列报道:分布式能源发展与用户侧电能的高效利用

对第21届国际供电会议的分布式能源(DER)与高效用能专题进行了梳理,围绕分布式电源(DG)/DER规划及研究、含DG/DER的配电网控制、用户侧发展及DG/DER技术4个方向详细归纳并介绍了世界范围内在该领域研究工作的重点、难点与进展情况。所述内容希望能够开拓中国学者在相关研究领域的视野,加深对当前配电网所面临的问题、机遇与挑战的理解,并最终推动国内智能配电网相关技术的研究、开发与工程应用。     

一种分布式电源并网监控通信适应性评价方法

分布式电源(DER)与配电网之间以及DER之间的通信不畅,会导致DER并网后对电网的电能质量、继电保护、孤岛问题产生不利影响,进一步影响整个电网的经济性和安全性。文中综合考虑技术性、经济性、适应性、扩展性和对DER的支撑性,设计了一种DER并网监控的解决方案,并提出了含DER的配电网通信方式适应性评价指标体系。根据DER并网监控通信需求,提出一种模糊一致的层次分析评价方法,并选择多种通信方式进行适应性评价。该评价方法结合了主客观需求,为含DER并网的配电网通信平台建设提供了可行性依据。     

智能营销研究概述(四)——DER带来的变革

分布式能源(DER)的快速发展和大规模应用将给智能营销带来新的机遇和挑战.基于智能电网技术路线提出DER发展展望,引入计及分布式发电单元的3级控制信息管理、电量消纳原理、虚拟营销、需求侧引导等全新概念,重点阐述其对智能营销带来的变革.最后针对我国智能电网发展愿景、能源利用等热点问题对DER参与下的智能营销做深入思考,提出其建模、接入权等问题,探讨了包含DER框架下的智能营销发展前景和研究方向.     

分布式光伏与储能系统协调控制终端的应用

智能电网区别于传统电网的一个特征是支持用户端接入分布式电源,从而使得用电形式多样化。以分布式光伏并网发电与储能系统作为分布式电源单元,介绍了一种分布式多电源接入电网的协调控制终端的解决方案,并着重介绍了终端白天模式和夜间模式的控制过程。     

华北、东北联网后华北电网自动发电控制(AGC)及其考核的实现

介绍了基于CC－2000平台的自动发电控制（AGC）的特点和华北、东北联网后华北电网AGC所采用的控制方式和控制策略。互联电网和跨大区电网的AGC采用联络线频率偏差控制方式和按北美可靠性委员会（NERC）CPS标准控制与考核是必然趋势。建议对互联电网和跨大区电网的AGC采用CPS标准控制与考核问题作深入研究。     

智能配电网研发路线探讨

充分体现智能电网特征的智能配电网,已成为当前是否优先研发的一个关注话题。在阐述智能配电网研发特点的基础上,将智能配电网的研发分为支撑系统、各种应用和智能设备三个层次展开分析讨论,试图寻求一条既充分发挥当代电网作用又跟踪技术创新实现跨越式发展的研发路线。最后,就我国搭建智能配电网提出了建议。     

智能电网

针对电力系统在新世纪面临的分布式电源并网、电网利用系数低以及数字化技术应用等诸多挑战,提出智能电网的概念,阐述了智能电网的特点、目标和主要组成,引用国外例证,估算了智能电网的投资和效益,指出智能电网是经济和技术发展的必然结果,应加快我国智能电网研究。     

Risk Assessment at the Edge: Applying NERC CIP to Aggregated Grid-Edge Resources

Distributed energy resources (DERs) promise to deliver benefits for both utilities and consumers by dynamically interoperating utility systems with customer-owned grid-edge technologies. These small energy-consuming devices are increasingly being aggregated for participation in grid markets, planning and operations. A cyber attack penetrating the control system of aggregated DERs could negatively impact the operation of the grid. In the worst case, the power grid could be severely damaged and physical safety compromised.In this paper we analyze cybersecurity risks associated with the aggregation of DERs and develop an approach to mitigating that risk. The approaches to both cyber risk analysis and mitigation were developed during a recent research project that serves as an example of how the approaches could be applied. However, both the risk analysis and mitigation are applicable to the broader domain of all DERs. An important conclusion is that the successful cyber compromise of aggregated DERs could have a significant impact on the bulk power system. This is the case even if each individual DER falls below the threshold of compliance with bulk-grid cybersecurity standards.For this reason, we specifically investigate how National Electricity Reliability Corporation’s Critical Infrastructure Protection requirements could flow down to interactions between DER aggregators and the DERs themselves in order to protect the grid from these bulk-scale cyber attack impacts.     

The value of the grid and the role of the utility in managing it

Distributed energy resources and electrification are countervailing trends in the electricity business. DER challenges the traditional electric utility business model, while electrification presents new opportunities for the economy, for the environment, and for utilities. Both of these new developments highlight the importance of the electric grid, and the critical need for utilities to manage this integrated grid of the future.