张沛 电力系统分布式资源整合概述
电力系统分布式资源整合概述
发 电公司 可 以选择 在他们 的投 资组合 中增 加再 生能 源 。能源服 务公 司可 以在 客户 网站上安装 分布式 资 源 并在 出售 传统 电能 的同时增加 可靠性和 热 （ 电 热
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第 ２ 第 ６期／ｏ． Ｎｏ 卷 Ｖ １２ ． ６
２０ ０ ８年 ｌ ２月／ ｅ． ０ ８ Ｄ ｃ ２０
南方 电网技 术
ＳｏＵＴＨＥＲＮ ＰＯＷ ＥＲ Ｙ Ｓ Ｓ ＴＥＭ ＴＥＣＨＮ ０Ｌ０ＧＹ
环保 与 节 能／ Ｐ ５ —１ Ｐ ．６６
Ｇｒ ｅ ｗ ｅ ｅ ｎＰｏ ｒＥｎｅｇｙ ｒ
果分布 式资源 安装在较 弱 的二次配 电系统上 ，并且
关键 词 ： 电力 系统 ；分 布 式 资 源 （ ＤＲ） 整合 ；
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电力系统中的分布式能源资源优化调度
电力系统中的分布式能源资源优化调度随着全球能源需求的增长和可再生能源的兴起，分布式能源资源在电力系统中的比重逐渐增加。
分布式能源资源包括太阳能、风能、水能等可再生能源，以及储能系统等。
为了更好地利用和管理这些分布式能源资源，进行优化调度是必不可少的。
分布式能源资源的优化调度涉及到多种因素，如供需平衡、电力系统的稳定运行和经济效益等。
为了实现这些目标，需要综合考虑分布式能源资源的特点以及电力系统的特性。
首先，分布式能源资源的特点决定了其优化调度需要灵活性和高效性。
与传统的集中式发电方式相比，分布式能源资源具有分布广泛、规模较小、不稳定性等特点。
因此，在优化调度过程中需要考虑到这些特点，合理安排不同能源资源的发电时间和发电量，以满足用户的需求同时保持系统的稳定性。
其次，电力系统的特性也是分布式能源资源优化调度的考虑因素之一。
电力系统具有复杂的结构，包括发电、输电和配电等环节。
为了实现系统的优化调度，需要综合考虑各个环节的运行情况、设备状态和负载需求等。
通过合理调度分布式能源资源的发电和消纳，可以最大限度地减少系统的能耗和损耗，提高电网的效率和稳定性。
当前，分布式能源资源的优化调度面临着一些挑战。
首先，分布式能源资源的灵活性和不稳定性给优化调度带来了一定的困难。
由于天气等外部因素的影响，太阳能和风能等可再生能源的发电量会有所波动。
因此，在优化调度时需要根据实际情况进行灵活的调整，以适应变化的能源产生情况。
其次，分布式能源资源的规模较小，分布广泛，管理和监控方面存在一定的困难。
传统的集中式发电方式相对集中，易于管理和监控。
而分布式能源资源的管理和监控需要借助现代信息技术和通信技术，建立起完善的监测系统和云平台，以实时获取和分析能源数据，提供优化调度的依据。
另外，分布式能源资源的经济效益也是优化调度的考虑因素之一。
在优化调度过程中，需要综合考虑能源资源的成本、电力系统的运行成本以及用户的需求等。
通过合理配置资源、降低能源成本、提高系统效率，可以最大限度地实现经济效益。
微电网中的分布式能源组织与协调
微电网中的分布式能源组织与协调微电网是指由分布式能源、分布式储能和各种能源互联设备组成的小型电力系统，它能够独立运行或与主电网相互接入。
在当今推进能源转型的背景下，微电网逐渐成为实现可持续能源发展的有效途径。
然而，要实现微电网的高效运行，必须解决其中的分布式能源组织与协调问题。
一、分布式能源组织分布式能源指的是分散布局于终端用户用电场景的小型能源发电设备，如太阳能光伏、风力发电、燃气热电等。
这些能源发电设备根据用户的需求，在分布式电力系统中独立运行，为用电设备提供稳定、高质量的电力供应。
在微电网中，分布式能源的组织起着至关重要的作用。
首先，分布式能源组织需要基于用户的需求和能源资源的分布，对各种能源发电设备进行规划与布局，以确保微电网的能源供应具有高可靠性和可持续性。
其次，分布式能源组织需要与分布式储能设备相结合，实现能源的平衡和调度，提高微电网的供电能力和安全性。
此外，分布式能源组织还需要与能源互联设备相连接，实现能源的共享和交互，提高能源利用效率和经济性。
二、分布式能源协调分布式能源协调是指在微电网中，各种分布式能源之间以及与电力系统之间的相互协调与合作。
它涉及到能源发电设备的出力调度、能源的调度与管理、能源供需的匹配等方面的内容。
首先，分布式能源协调需要对微电网中的各种能源发电设备进行合理的出力调度。
通过对各个能源设备的出力进行监测和调控，使得微电网中的能源供应与用户的需求保持匹配，避免能源的浪费和过度消耗。
其次，分布式能源协调需要实现能源的平衡和调度。
通过对各种能源的储存和释放进行控制和管理，实现能源的平衡和调度，保证微电网中能源的供应和供需之间的协调。
再次，分布式能源协调要实现能源的共享和交互。
通过能量管理系统和智能化电网管理系统的建设，实现微电网内部和外部能源之间的共享和交互，提高能源的利用效率和经济性。
最后，分布式能源协调还需要考虑到电力系统的稳定性和安全性。
通过建立微电网的响应机制和安全技术体系，保证微电网的能源供应安全和电力系统的稳定运行。
分布式能源系统介绍
分布式能源系统介绍分布式能源系统是一种能够在小范围内产生、转换、存储、分配和管理能源的系统。
它利用分散的能源资源，将能源产生和消耗相结合，实现能源的高效利用和可持续发展。
分布式能源系统与传统的集中式能源系统相比，具有更好的灵活性、可靠性、可持续性和环境友好性。
首先是能源产生。
分布式能源系统可以利用多种能源资源进行能源产生，如太阳能、风能、水能和生物能。
这些能源资源广泛分布于各个地区，可以充分利用当地的资源优势。
例如，利用太阳能光伏发电系统可以直接将太阳能转化为电能，而无需传输电能，不仅节约能源，还可以减少能源的损耗和环境污染。
其次是能源转换。
分布式能源系统将能源从一种形式转化为另一种形式，以适应不同的能源需求。
例如，将太阳能转化为电能，或者将生物能转化为液体燃料等。
能源转换可以实现能源的多样化利用，增加能源的可持续性和可靠性。
第三是能源储存。
分布式能源系统通过能源储存技术将多余的能源存储起来，以便在需要时使用。
能源储存可以解决能源供需不平衡的问题，提高能源系统的灵活性和可靠性。
例如，利用电池技术可以将太阳能发电系统产生的电能储存起来，以备不时之需。
第四是能源分配。
分布式能源系统将产生的能源分配给需要的地方，并保证能源的稳定供应。
能源分配可以通过能源网络、智能电网和能源交易市场等方式进行。
例如，利用微网技术可以将太阳能发电系统产生的电能分配给附近的用户，从而实现电能的局部供应和需求平衡。
最后是能源管理。
分布式能源系统通过能源管理技术对能源进行监测、控制和优化，以实现能源的高效利用和减少能源的浪费。
能源管理可以通过智能电表、能源监测系统和能源管理软件等进行。
例如，利用智能电表可以实时监测电能的使用情况，根据需要进行调整，以减少能源的浪费。
总之，分布式能源系统是一种灵活、可靠、可持续和环境友好的能源系统。
它能够利用分散的能源资源，满足不同地区和不同用户的能源需求，同时减少能源的损耗和环境污染，促进能源的可持续发展。
基于无线通信技术的智能电表电能计量信息采集方法
设计应用技术基于无线通信技术的智能电表电能计量信息采集方法张佩（国网中卫供电公司，宁夏中卫为提高电能计量信息的采集效率，引进无线通信技术，开展智能电表电能计量信息采集方法的设计研究。
确定通信协议，匹配智能电表无线通信网络；其次，定义所需对象类别，设计电能计量信息采集面向对象通信协议；最后，从近距离和远距离量信息，通过采集数据的集成管理，完成采集方法的设计。
实验结果表明，按照规范使用该方法采集智能电表电能计量信息，可以提高信息采集数量和效率，控制计量信息反馈和传输的时延。
无线通信技术；通信协议；网络匹配；采集方法；电能计量信息；智能电表Energy Metering Information Collection Method of Smart Electricity Meter Based onWireless Communication TechnologyZHANG Pei(State Grid Zhongwei Power Supply Company, ZhongweiAbstract: In order to improve the efficiency of energy metering information collection, wireless communication电能计量信息采集面向对象通信协议设计面向对象通信协议适用于智能电表的电能计量信息采集。
在该协议中，抽象化处理电能计量信息采集过程涉及的对象，将相关的数据和方法组合为一个设计面向对象通信协议时，根据电能计量信息采集的需求，定义所需对象类别，如电表对象、数据对象ID-1…对象ID-2对象ID-N 性和经济性。
为确保计算机终端规范化管理采集信息，应在完成数据采集后进行集成管理。
通过数据集成管理，整合不同来源和不同格式的电能计量信息，形成完整的电能计量信息库。
同时，数据集成管理需要考虑数据隐私和数据共享等，确保数据的合法性和安全性。
电力系统分布式能源整合
电力系统分布式能源整合电力系统分布式能源整合近年来，随着能源消耗的迅速增加和对环境保护的日益关注，分布式能源整合成为电力系统领域的热门话题。
分布式能源整合是指将可再生能源和其他分散的能源资源整合到传统的电力系统中，以提高能源利用效率和减少对化石燃料的依赖。
分布式能源整合的主要目标是实现可持续的能源供应和优化电力系统的运行。
传统的电力系统主要依赖于发电站，通过输电线路将电能传输到用户。
然而，这种集中式的发电模式存在诸多问题，包括能源损耗、传输损耗和环境污染等。
分布式能源整合通过将可再生能源设备，如太阳能板和风力发电机，部署在用户附近，可以减少输电线路的长度，从而减少能源损耗和传输损耗。
同时，分布式能源整合还能够降低对传统燃料的需求，减少污染物的排放，从而实现对环境的保护。
分布式能源整合的关键技术包括能源存储、能源管理和智能电网等。
能源存储是分布式能源整合的重要环节，通过储能技术，如电池和超级电容器，可以将多余的能源存储起来，以备不时之需。
能源管理是分布式能源整合的核心，通过优化能源的生产和消费，可以实现电力系统的稳定运行。
智能电网是分布式能源整合的基础，通过数字化技术和智能设备，可以实现电力系统的自动化和智能化，提高能源的利用效率和供应可靠性。
分布式能源整合不仅可以提高电力系统的运行效率，还可以带来经济和社会的收益。
由于分布式能源整合可以降低对传统燃料的依赖，从而减少能源成本，为用户节省能源费用。
同时，分布式能源整合还可以促进当地经济的发展，提供就业机会和创造价值。
此外，分布式能源整合还可以改善电力系统的韧性和抗灾能力，提高供电可靠性，减少停电时间，提升用户的用电体验。
然而，分布式能源整合面临着一些挑战和难题。
首先，分布式能源的规模和分布程度较大，需要建设大量的能源设施和储能设施。
这需要大量的资金投入和土地资源，给项目的推进带来一定的困难。
其次，分布式能源的不稳定性和随机性也是一个问题，天气条件的变化会影响可再生能源的产量，需要进行合理的能源管理和调度。
电力系统中的分布式能源并网技术研究
电力系统中的分布式能源并网技术研究近年来，分布式能源并网技术在电力系统中得到了更加广泛的应用，成为了新能源发展的重要方向之一。
分布式能源与传统中央化发电相比，具有分散性、多样化、透明化等特点。
而分布式能源并网技术则主要解决分散化资源联合供能和对能源进行集成调度的问题，使得电力系统能够更加高效、可靠、灵活地运行。
一、分布式能源架构分布式能源架构分为三个层级：端点设备层、通信控制层和数据管理层。
端点设备层是分布式能源的最下层，主要由发电设备组成。
通信控制层通过计算机网络实现若干个端点设备间的信息传递和控制。
数据管理层则通过采集、存储、处理和显示数据，支持系统的运行和管理。
端点设备层主要包括光伏发电、风电发电、微电网、机械能收集、热能收集等多种形式的发电设备。
这些设备的容量和位置各异，需要通过通信控制层进行通信和控制。
通信控制层主要通过计算机网络实现端点设备间的信息传递和控制，包括数据采集、控制命令下达、设备状态监测、数据显示等。
现代通信技术的不断进步，使得通信控制层能够更加高效、可靠地传递和控制信息。
数据管理层则通过采集、存储、处理和显示数据，支持系统的运行和管理。
数据管理层含有的重要内容包括历史数据的查询、分析和报告生成、实时数据的监测和显示、故障报警和管理等。
二、分布式能源并网技术分布式能源并网技术主要解决分散化资源联合供能和对能源进行集成调度的问题，使得电力系统能够更加高效、可靠、灵活地运行。
1. 微电网技术微电网是一种以可再生能源和储能技术为核心的小型电网系统。
微电网不仅可以自给自足，还可以向电网提供电力。
微电网技术主要包括基于能量管理的微电网、智能微电网和混合微电网。
基于能量管理的微电网采用分级调控方式，通过能量管理器对能量进行管理和调控。
智能微电网则采用智能控制方式，实现自适应的电网运行管理。
混合微电网的运行和调度则由电网运行管理系统进行控制。
2. 光伏发电并网技术光伏发电并网技术主要包括电力电子技术和中介电力技术。
分布式能源工作原理
分布式能源工作原理
分布式能源是一种以分散配置的能源系统，通常是利用多个小型发电站或能源装置进行能源生产和管理。
其工作原理主要涉及以下几个方面：
1. 分散发电：分布式能源系统通常由多个小型发电站或能源装置组成，这些发电设施可以分布在不同地点，如屋顶太阳能电池板、风力涡轮机、燃料电池等。
每个设施都可以独立地产生能源，从而实现自给自足。
2. 灵活性和可靠性：由于分布式能源系统中存在多个能源装置，系统具有灵活性和可靠性。
如果某个发电设施出现故障，其他设施仍然可以继续工作，确保能源的持续供应。
此外，分布式能源系统还允许根据需求调整发电量，以适应能源需求的变化。
3. 电力融合和管理：分布式能源系统通常采用集中式的电力融合和管理方式，将来自不同发电设施的电能集中到一个或多个电网中。
这些电网可以是微型电网（通常由小范围内的设施组成）或区域电网（更大范围内的设施）。
通过电力融合和管理，可以实现能源的有序分配和管理，同时保持电力质量和稳定性。
4. 降低传输损失：分布式能源系统将能源源头更靠近能源使用地点，减少能源传输的距离，从而降低了能源传输过程中的能耗和损失。
这有助于提高能源利用效率，减少能源消耗对环境的影响。
总的来说，分布式能源系统通过利用分散配置的小型能源装置
和灵活的能源管理方法，实现能源的分散发电和有效利用，提高能源供应的可靠性和可持续性。
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文章编号：1674-0629(2008)06-0056-03 中图分类号：TM715 文献标志码：A 电力系统分布式资源整合概述张沛（美国电力科学研究院电网运行规划部，美国 94304）Overview of Integrating Distributed Resources into Power SystemsZHANG Pei（Electric Power Research Institute, USA 94304）Abstract: The distributed resources’ benefits and potential problems are summarized. This paper presents the key technical issues related with integration of distributed resources. The key technical issues include protection, grounding and transformer interface, transmission and distribution support etc. Having recognized the technical challenges, the paper indicates that it is possible to develop technical solutions to facilitate the interconnection of DR. The paper also points out that public policy decisions have significant impact on accelerating the improvement of DR interconnection standards, practices, and products.Key words: power system; distributed resources (DR); integration摘要：概述了分布式资源的好处及潜在的问题。
文章提出了分布式资源整合的关键技术问题。
关键技术包括分布式资源保护，分布式资源接地和变压器接口，输电和配电的支持等。
讨论了技术上的挑战后，文章指出研发技术方案来实现分布式资源的整合是可能的。
文章还指出国家的政策决议对加速分布式资源接入标准的制定、实践和产品有重要的影响。
关键词：电力系统；分布式资源（DR）；整合内燃机、气轮机、燃料电池、微型涡轮机及太阳能和风能的新发展为电力系统多种多样的分布式资源的整合利用带来了意义重大的新机会。
利用新出现的分布式发电和能源调节技术来提高电力系统可靠性、效率，电能质量，减轻系统约束，减少能量消耗是个很好的机会[1]。
许多相关利益者可能受益于电力系统分布式资源的引入。
用电用户可以获得低成本的能源和更高的可靠性。
电力公司可以使用分布式资源共享来延缓基础建设，减少电力系统损失，提高系统可靠性。
发电公司可以选择在他们的投资组合中增加再生能源。
能源服务公司可以在客户网站上安装分布式资源并在出售传统电能的同时增加可靠性和热（热电联产）的服务。
最后，社会作为一个整体，可以受益于分散的电力系统，因为分散的电力系统更能抵抗自然灾害和人为灾害的影响。
分布式资源要实现上述潜能，必需与电力系统协调互连及管理。
如果不能妥善互连及解决关键系统的相互影响问题，则会降低分布式资源的价值并可能引发电力企业及电力用户设备的可靠性及安全性问题。
1 分布式资源对公共电力系统的影响问题许多严重的配电系统连接问题是由于安装集成分布式资源或单个大容量分布式资源而产生的。
单个的小型燃料电池不会对主要的配电系统造成重大影响，但它可能对二次配电系统构成不良影响。
如果分布式资源安装在较弱的二次配电系统上，并且没有妥善的保护和接入设备，不良作用的概率将会增加。
分布式资源对系统影响不仅与系统的大小有关，还与很多其他因素有关。
这些因素包括配电系统中接线点处的阻抗（强度），配电系统的设计类型，分布式资源的特征（大小，故障影响等级，谐波输出等）。
一个非常强的34.5 kV主配电馈线上可以连接几百兆瓦的分布式资源。
然而，几百千瓦分第4期张沛：电力系统分布式资源整合概述57布式资源若连接到一个弱的13.2 kV农村配短馈线尾端也会对主配电馈线产生主要影响。
在系统的二次侧，由于二次系统能力有限，其影响更为显着。
例如一个只有15 kW的分布式资源可以大大影响一个弱的二次回路及其邻近的用户[2]。
总体而言，任何分布式资源，即使是一个小的，也可能对分布式资源站点和/或邻近的用户造成局部的重大影响。
随着分布式资源规模的扩大，电力系统受影响区域也随之扩大，直到整个配电线路都被大量或大集成的分布式资源所影响。
这些可能出现的问题，可以根据电力系统的设计和与之相连的分布式资源的类型/数量准确地预测。
使分布式资源系统设计人员，电力企业所有者和经营者能够预测分布式资源与系统兼容性的工具已经出现，其中包括各种电力系统综合分析软件包——可以分析分布式资源在故障等级、电压水平、谐波、稳定性和其他因素方面的影响。
高效而快速地确定最可能危害系统性能的分布式资源的应用的筛选工具和方法，对于在电力系统中集成大量的分布式资源的过程是至关重要的。
这些筛选工具刚刚出现，正开始被用于工业，它会在识别系统的影响和分布式资源互连需求方面起到快速而有效的改进作用。
2 分布式资源的兼容性问题今天的电力系统在设计时没有考虑小规模的分布式发电系统。
因此在这种程度下分布式发电系统的安装就可能引起各种不良情况，包括电能质量问题，系统的可靠性的降低，效率的降低，潜在的破坏性过电压，以及各种安全问题。
从另一方面来看，尽管它们没有考虑分布式资源，但是大多数配电系统还是有很好的设计并有足够大的容量的，在分布式资源有适当的接地，变压器和保护功能时，它们仍然可以处理相当数量的分布式资源。
此外，当加入适度的这些分布式资源，并在适当的时间和地点运行，事实上可以提高而不是降低配电系统的性能。
随着分布式资源容量的增长超过了适度的水平并占到了配电系统总负荷的一定比例，配电系统设计当中的不兼容问题就会出现，并且配电系统设备，保护系统也需要改变以适应分布式资源的整合。
例如，当加入相当容量的分布式资源时，故障电流水平显著增加，电压调节控制器可能受到严重的影响，该影响是由于电力系统和分布式资源的继电保护装置（断路器，自动开关，分断隔离开关和保险丝）的误操作所造成的逆功率流产生的。
幸运的是，不同系统的影响问题采用现有的技术可以完全解决。
这些解决方案可能包括在变电站增加继电保护装置，增加新的馈线保护装置，改变电压调节设备，升级开关设备，改进系统接地，变换器，以及许多其他的技术。
主要问题是找到分布式资源对系统的负面影响。
一旦问题确定，完全可能通过使用适当的系统设计、控制和保护得以解决。
3 关键技术问题和系统设计、控制及保护相关的关键技术问题包括[3−4]：（1）分布式资源保护。
使用适当的保护功能和设置以确保分布式资源适当地响应电力系统反常情形或分布式资源自身问题的能力。
这些功能被用于使发电机跳开线路来预防无意的孤立，持续故障情况，可接受电压外的恒态运行条件以及频率操作限制，确保系统受干扰后正确的同步和正确的重接。
（2）分布式资源接地和变压器接口。
分布式资源应该准确地接地并使用适当的变压器接口以确保与电力系统和用户站点接地配置使用的一致。
这是为了确保可能影响电力系统和用户站点的故障期间过电压和其他危险不会发生。
（3）管理分布式资源对电力系统影响。
分布式资源和电力系统的交互作用包括电压调节器、过电流设备，变压器，电容器和其他系统设备与控制。
对系统造成的影响可以通过很好理解的分析技术来预测，并通过在需要改变设计的配电系统中使用合适的分布式资源设计来管理。
（4）对输电和配电的支持。
分布式资源可以对输电和配电系统提供的好处包括减轻拥塞，减少系统损失，适应新的基础设施，增强电压调节等等。
根据具体的情况，这些好处可能实现，也可能无法实现。
关键的整合目标是从计划的前景来评估分布式资源并确定其对输电和配电系统基础设施支持的有利或不利的价值。
这个评估可以被用于决定电力系统策略和设备需求，以确保安全可靠运行，从而保证分布式资源给系统提供有利的价值。
其中最关键的方面是为分布式资源建在南方电网技术第2卷58最理想的位置以帮助减少电力系统的峰荷。
4 分布式资源整合的解决方法解决复杂分布式资源互连的办法正在研发中，不过还需加速努力以改善现有的互连的标准、规范和产品。
国家政策决议能够有助于促进这些改进。
为促进分布式资源的互连，所有利益相关人员必须协力完成下列行为[5]：——制定完善的技术互连标准，在不牺牲安全性或造成公共电力系统运行的重大干扰的前提下确保尽可能接近分布式资源安装的“即插即用”。
——为分布式资源设备建立一个类似于保险商实验所等级级别的认证程序，使分布式资源在不同的系统条件的行为尽可能地可预见。
——为未来推动更方便、更安全的分布式资源界面的配电系统采用规划和设计实践，形成与分布式资源更兼容的公共电力系统。
——鼓励分布式资源的使用，并提供奖励措施，以支持现有的输电及配电系统。
——创造新型的快速代理继电器和电源调节器件，以减低现时的互连问题，如发电机的故障，由于不充分接地造成的过电压等。
——开发筛选方法，允许有效率的测定分布式资源互连和系统影响的需求。
除了这些行为，经验是不可替代的。
有关人士正在搜集系统中分布式资源互连的经验，但他们需要更多的在同一配电网络和以电力电子为基础的转换器的响应下多重分布式资源单位相互作用作为的经验。
持续的实地经验（像在线的越来越多的单位）和现场试验，将提供个案研究报告和数据，以用来预测，从而防止互连问题。
这些资料可以令模拟和实验室研究中的操作设备更进一步地扩大知识。
如果分布式发电机大批量地安装进入之前分布式资源兼容的系统设计和互连技术已经成熟的话，互连问题解决方案的成本相对来说较低。
加快分布式资源互连当然是可能的，但是不成熟的设计可能被证实是代价高昂的，更困难的，并更耗时的。
从技术的角度来看，通过使用适当的集成保护和控制系统，并重新设计配电系统，一个完全整合的、高度依赖分布式资源的公共电力系统是完全有可能的。
但有关方面必须首先解决一些基本问题，诸如加速互连是私有和公共资源的有效投资吗？市场压力和公共政策支持分布式资源技术的加速发展吗？5 结语分布式资源技术的发展和电力工业结构的调整同时促进了对分布式资源应用的兴趣。
当分布式资源有效地整合到电力系统中时，它可以用来提供能源，提高电网传输能力，以及各种配套服务（如电压调节），还有电能质量的改善和紧急供电。