智能配电网讲座——第二讲 分布式电源并网技术

智能电网区别于传统电网的一个根本特征是支持分布式电源（Distributed Energy Resources,DER）的大量接入。满足DER并网的需要,是智能电网提出并获得迅速发展的根本原因。本讲介绍分布式电源的基本概念及其并网技术,作为读者学习、了解智能电网技术的基础知识。     

光伏电站并网对电网影响分析

1.概述智能电网区别于传统电网的一个根本特征是支持分布式电源(Dist ributed Energy Resources,DER)的大量接入。满足分布式电源并网的需要,是智能电网提出并获得迅速发展的根本原因。分布式发电有利于一次能源的多元化,发展可再生能源,减少排放污染,提高能源综合利用效率,提高电网供电安全、可靠性。分布式电源主要由光伏电站,风力发电,生物质能发电等微型电源构成。     

基于北斗技术的分布式新能源智能调控

随着社会经济的发展,传统化石能源消费模式已渐现弊端,太阳能、风能等可再生能源的开发和利用无疑是社会经济可持续发展的必由之路.目前电网对可再生能源的接入主要采用分布式发电技术,但分布式发电具有分散、随机变动等特点,大量的分布式电源的接入给电网的安全稳定运行带来极大影响.如何采集这些分布式电源的运行信息,实现对分布式电源的智能调度管理是迫切需要解决的问题.提出了基于北斗技术的分布式电源信息采集方案,实现对分布式新能源的实时信息采集和智能调度控制,解决其对电网安全的影响,保障新能源的安全接入和高效利用.     

虚拟电厂对分布式能源的管理和互动机制研究综述

在分布式可再生能源发电、电动汽车、需求响应等技术的推广应用下,分布式能源(distributedenergyresource,DER)将成为未来电力系统的重要组成部分。智能电网中,对DER的管理和利用方式涉及主动配电系统、微电网、动态电价、虚拟电厂等。首先对分布式电源的接入和管理需求进行分析,其次分析当前各种管理方式的研究进展和存在的问题,重点对虚拟电厂的管理架构、互动机制和关键技术进行探讨,最后通过与其他管理方式对比指出,虚拟电厂在信息通信基础设施、电力市场、DER集成方面具有良好的适用性。论文指出虚拟电厂为异构、分散、多样的DER提供了灵活管理方式,为电力系统从集中式能源生产到分散式能源生产利用发展提供解决方案。     

智能营销研究概述(二)——我国智能营销发展战略与机遇

为建立适应我国智能电网发展的新型电力营销模式,提出了开放、互动的"智能营销"新概念.结合国内现状,制定了智能营销3个发展阶段目标,以逐步实现其与智能电网的融合,探讨了智能电网愿景下智能营销差异化发展道路和在诸多层面发展所面临的挑战与机遇,阐述了广域、精细、集约的智能营销理念,提出可观可控、智能运营等战略目标,为智能电网下的电力营销全新领域拓展奠定了理论基调.     

分布式能源提供未来辅助服务的技术能力

近年来,分布式能源技术（Distributed Energy Resource）得到了快速发展。分布式能源（DER）系统具有可靠、高效、清洁、环保、配置灵活等优势,有着巨大的发展潜力,因此研究分布式能源技术具有重要的理论意义和重大的应用价值。概述了国内外分布式能源的发展现状及应用前景,简要介绍了分布式能源的概念、技术和特点,分析了DER提供当前和未来的辅助性服务（频率控制、电压控制、拥塞管理、电能质量提高、网络恢复、孤岛操作和电网损耗优化）的控制能力（分布式发电机DGs,存储和加载）。主要重点是对技术能力的评估。此外,通过DER系统的电网连接技术分析了这种技术方法,因为不同类型的电网连接技术可以应用在同样的DER系统中,而且电网连接技术决定了整个DER系统的许多功能。     

智能电网的风险评估

提出了智能电网风险评估的基本思路和总体框架,针对智能电网带来的新的不确定性,从工程风险和金融风险两方面提出了评估的内容和方法。总结了工程风险评估的研究现状,讨论了其在智能电网各领域的应用前景。分析了市场条件下分布式电源、大型可再生能源电源等新型电源和供电公司面临的金融风险,研究了电力市场不同发展阶段和典型模式对风险的影响。     

标准化的智能电网提升电网安全

现有国内数字化电网概念主要涉及电网实时数据采集和监控,而美国电科院EPRI提出的智能电网,自动化程度更高,提供了明确的方法来提高电网安全。文章介绍了智能电网的概念、作用,对智能电网的关键组成,即集成的能源和通信系统架构(IECSA)、快速系统仿真(FSM)、分布式能量资源/配网高级自动化(DER/ADA)和用户设备门户(Consumer Portal)分别作了介绍。分析了智能电网技术如何实现电力系统的自愈合,以及为了实现未来信息通信集成需采用、推进的标准。     

规模化分布式能源参与大电网安全稳定控制的机制初探

碳达峰、碳中和目标驱动能源结构转型,规模化分布式能源(DER)并网将成为一个突出问题.为保障大电网安全稳定运行、支撑可再生能源可持续消纳,探索DER参与大电网安全稳定控制的形式,提出基于虚拟电厂(VPP)的交互机制.首先,分析双碳目标下电力系统的衍变过程,剖析其安全稳定运行所面临的挑战.其次,阐述VPP的定义、组成结构和功能特征,揭示其整合海量异构型DER以与大电网友好交互的内涵.然后,构建基于多代理技术的VPP分层调控架构,提出其内部运行及参与大电网安全稳定控制的机制.最后指出,VPP是新型电力系统消纳高比例可再生能源的新型技术形态,该领域有若干技术问题需要重点关注.     

智能电网环境下电力市场面临的机遇与挑战

针对目前智能电网环境下电力市场研究的不足,对其进行了进一步研究.根据信息技术的广泛采用,分析了智能电网环境下电力市场将面临的三个主要发展机遇:高效可靠的电能质量保证体系、多样化的交易主体和全面信息化的智能交易平台,以上三个机遇为电力系统节能效益的实现奠定了基础.进一步考虑绿色能源的接入和节能调度的需要,分析了大规模分布式绿色能源并网、大容量间歇式绿色能源并网和广域互联电力系统给电力市场带来的挑战.所揭示的关键问题和新的研究方向,为智能电网环境下电力市场的深入研究提供了借鉴.     

智能营销研究概述(三)——关键问题研究构想

以发展的视角,讨论了智能电网建设进程中智能营销领域的若干关键问题,包括差异性研究、智能电网与电力市场、虚拟营销资源管理、智能营销自动化体系设计理念等多个层面,力图展现我国智能电网发展愿景下智能营销研究领域的理论热点与应用研发前景.所提问题范围包括理论与应用2个方面,为建立智能营销理论框架与逐步实现其高级应用勾画了部分研究路线.     

智能营销研究概述（五）——电价体系发展与改进

在智能电网和开放、互动的智能营销的发展过程中,电价体系面临发展与改进。关于智能营销的发展,指出新型电力营销中电价体系应具备多样、可选、双向、动态、互动特性。构想电价特性多样化下电价市场细分、电价形式选择、定价机制研究和用户互动行为研究的发展方向和新思路。认为电价体系发展与改进将在测量技术、需求侧管理、通信技术等方面对智能表计的发展提出新要求。复杂电价体系下发生的需求侧和电网间的实时互动将促使高级配电运行(ADO)及配网重构发展。这为逐步实现互动营销下的电价体系和充实智能营销理论框架奠定基础。     

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。     

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。     

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。     

在四川发展智能电网的现实意义

新一代电力网络"智能电网"是未来电力系统的发展趋势,而四川电网在全国联网系统中的战略地位及其送端电网、能源丰富、小水电成熟、自然灾害对电网影响大等特点都决定了在四川发展智能电网具有明显的优势和现实意义。阐述了智能电网的概念和主要特点,并简要介绍了四川电网的现状和规划,着重对在四川发展智能电网的优势、基础、现实意义及发展方向等问题进行了详细的分析。     

智能电网的风险预警校正系统设计

为了实现对智能电网运行状态的全面评估和控制,通过对智能电网主要特点进行研究,分析了其实现的主要技术构成,据此设计了一种适合于智能电网的风险预警校正系统。介绍了风险预警校正系统根据系统风险状态进行评估校正的原理,说明和解释了该系统各个模块的功能定位,并详细分析了该系统实现的技术要点。所设计的风险预警校正系统可适应大量新能源入网的未来电网发展需要。     

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。