新能源微电网在配电系统中的应用技术研究

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微电网参与下的配电网调频优化方法研究

微电网参与下的配电网调频优化方法研究

Telecom Power Technology电力技术应用 2023年7月25日第40卷第14期· 79 ·Telecom Power TechnologyJul. 25, 2023, Vol.40 No.14岳 彤:微电网参与下的配电网调频优化方法研究运行成本;C R 1为火电机组单位燃耗成本,取0.05元/(kW·h );K Y 1为配电网单位运行成本,取 0.035元/(kW·h )。

配电网参与调频1 h 的总收益为 C M =(P L 1+∆P L )×C 0-C (3)式中:C 为燃耗成本C R 和运行成本C Y 之和;C 0为单位电价,取0.477元/(kW·h )。

f 2P L1∆P LP L2P L2( f )P L1( f )P G3( f )P G2( f )P G1( f )P P 2P 30236541f 3f Nf图2 电力系统频率二次调整机理1.2 微电网参与配电网调频微电网参与配电网的调频机理如图3所示,电力系统负荷有功功率增加∆P L =P L 2-P L 1,发电机组同步器发生作用,电发电机功率频率特性曲线上移至 P G 2( f ),电力系统平衡运行点随之移到2点。

同时,微电网发生并网,电力系统负荷和发电量增加,负荷功率和发电机组有功功率增加,负荷功率特性曲线上移至P L 2+L 0( f ),发电机功率频率特性曲线上移至P G 2+G 0( f ),电力系统平衡运行点移到3点。

之后,同步器再一次发挥作用,发电机功率频率特性曲线上移至P G 4( f ),电力系统稳定运行点移到5点,频率恢复额定功率f N 。

其成本及收益模型建立公式为 C R 1=(P L 1+L 0+∆P L 0)×C R 0 (4) C Y 1=(P L 1+L 0+∆P L 0)×K Y 0 (5) C M 1=(P L 1+L 0+∆P L 0)×C 0-C w (6)式中:C R 0和K Y 0为微电网参与调频后的火电机组燃耗成本及单位运行成本;C W 为微电网参与调频后的燃耗成本C R 1和运行成本C Y 1之和;C M 1为微电网参与调频1 h 内总的收益;C R 0=0.02元/(kW·h );K Y 0=0.040 1元/(kW·h )。

新能源发电技术在电力系统中的应用

新能源发电技术在电力系统中的应用

新能源发电技术在电力系统中的应用摘要:新能源发电技术的应用有利于提高电网可靠性、拓宽电网覆盖范围。

为了提高电力系统中新能源发电技术的应用效率,技术人员可从地热发电技术、生物质发电技术、光伏发电技术、风力发电技术等方面探究促进新能源发电技术的良性发展。

关键词:新能源;发电技术;电力系统;应用当前,电力系统广泛应用了新能源发电技术,其与传统发电技术对比除了可以提高供电可靠性与稳定性之外还可以有效降低化石能源消耗,减少对生态环境的破坏,对电力企业的发展起到促进作用。

因此,技术人员可以就电力系统中应用新能源发电技术进行研究,助力电力企业可持续发展。

1新能源发电技术的应用意义1.1提高电网可靠性从新能源有效构成的微电网进行分析可以明确,其对强化电网可靠性起到促进作用,还有利于持续改善电能质量。

当前,我国已经进入到数字化时代,各行各业总用电量逐步扩大,为了促进我国社会的稳定发展,电网很有必要为社会各领域提供可靠的电力资源[1]。

然而,当前时期电网在用电高峰时其脆弱性比较突出,且用电量不断扩大,无法保证高峰期时的用电质量,而应用新能源发电技术可以解决上述问题,有效节约成本,还可以确保电能的可靠性与优质性,规避超负荷停电导致的经济损失,促进社会经济可持续发展。

1.2拓宽电网覆盖范围应用新能源发电技术之前,我国发电主要依赖天然气、煤炭与石油资源,这就意味着电网覆盖面积容易受到地理环境的影响,部分落后山区可能无法通电,不利于当地经济的发展[2]。

应用新能源发电技术之后可以结合当地的自然条件,合理利用太阳能、风能、水能,打造优良的微电网系统,确保各地区正常供电,显著拓宽了电网覆盖范围,发挥新能源发电技术的应用可以促进当地经济的发展。

2新能源发电技术在电力系统中的应用策略2.1地热发电技术地热发电技术主要发挥现代化设备与技术的作用,让地球内部的地热能向电能转变,让电力行业因能源紧缺或环境污染的问题得以解决。

当前,地热资源比较常见的有地热水与干蒸汽,涉及到的发电技术较多,主要有几种:第一,凝气发电技术,该技术主要应用在干蒸汽地热田,发电的过程中需要在蒸汽净化器中引入地热蒸汽,之后进行过滤,去除杂质之后可将纯净蒸汽往汽轮发电机输送,让不凝结的气体在凝汽器中凝聚,发挥抽气器的作用将凝汽器中的空气有效地排除,确保凝汽器进入真空状态[3]。

微电网技术在主动配电网中的应用

微电网技术在主动配电网中的应用

微电网技术在主动配电网中的应用随着我国电力行业的不断发展和电力需求的不断增加,传统的电力系统已经不能满足人们对电力的需求。

一种新型的电力系统——主动配电网应运而生。

主动配电网是指通过新能源、储能技术以及智能化技术,为用户提供可靠、高效、可持续的电力供应。

微电网技术作为主动配电网中的重要组成部分,正发挥着越来越重要的作用。

微电网是一种小型的能源系统,由多种分布式能源、储能设备和负荷组成,能够在与传统电网相互连接或者独立运行的情况下,提供可靠的电力供应。

微电网技术正是基于这种理念而产生的,其在主动配电网中的应用已经具有了非常重要的意义。

微电网技术能够有效提高主动配电网的供电可靠性。

在传统电力系统中,一旦系统出现故障,往往会导致大范围的停电,给用户带来严重的影响。

而微电网技术可以将传统的大型电网划分成许多小的微电网,每个微电网都可以独立地运行,当一个微电网发生故障时,其余的微电网仍然能够继续为用户提供电力供应,从而提高了整个系统的供电可靠性。

微电网技术能够有效提高主动配电网的能源利用率。

传统的电力系统大多依赖于传统的火力发电和水力发电,这些能源的利用率相对较低,而且会对环境造成不利影响。

微电网技术通过引入新能源和储能设备,可以更好地利用太阳能、风能等可再生能源,提高能源的利用率,降低能源的消耗,减少对环境的污染。

通过微电网技术,主动配电网可以更好地实现清洁能源的利用,推动我国能源结构向清洁、低碳的方向转变。

微电网技术能够提高主动配电网的自动化程度和智能化水平。

微电网系统可以配备智能监测设备、智能控制系统等智能化设备,在实时监测电力系统运行状态的可以对供电设备进行智能控制,实现对电力系统的自动管理和优化调度。

通过智能化技术,微电网可以更好地适应不同用户、不同需求的电力需求,提高电力系统的灵活性和响应速度,提供更为个性化的电力服务。

微电网技术能够显著改善主动配电网的电力质量。

传统的电力系统由于受到各种外界因素的影响,往往会出现电压波动、频率波动、谐波扰动等问题,给用户带来不稳定的电力供应和质量不佳的用电服务。

高渗透率新能源电力系统动态稳定控制关键技术及应用

高渗透率新能源电力系统动态稳定控制关键技术及应用

高渗透率新能源电力系统动态稳定控制关键技术及应用随着新能源在电力系统中的渗透率不断提高,新能源发电的波动性和不确定性给电力系统的动态稳定带来新的挑战。

因此,高渗透率新能源电力系统动态稳定控制关键技术及应用显得尤为重要。

本文将就这一领域进行深入探讨。

一、新能源电力系统动态稳定控制的重要性在新能源发电高渗透率的背景下,电力系统的动态稳定变得尤为重要。

动态稳定是指电力系统在运行过程中,对于随机扰动(如新能源发电的波动)能够保持稳定,不发生振荡或者失稳的能力。

由于新能源发电具有随机性和波动性,因此电力系统的动态稳定控制成为了一项关键技术。

二、高渗透率新能源电力系统动态稳定控制关键技术1.预测与调度技术:通过预测新能源发电的波动性和不确定性,以及负荷的变化,可以制定合理的调度策略,确保电力系统的动态稳定。

这需要用到先进的预测技术和优化算法。

2.储能技术:通过在电力系统中引入储能设备(如电池、超级电容等),可以有效地平抑新能源发电的波动,提高电力系统的稳定性。

3.柔性交流输电技术:通过引入柔性交流输电设备(如SVG、TCSC等),可以实现对电力系统有功和无功的快速调节,进一步增强电力系统的稳定性。

4.优化控制技术:通过优化控制算法,实现对电力系统内各个组成部分的协调控制,以最小的代价实现电力系统的动态稳定。

三、高渗透率新能源电力系统动态稳定控制技术的应用1.在风力发电中的应用:风力发电是新能源发电的重要方式之一,但其发电量受风速的影响具有很大的不确定性。

动态稳定控制技术可以有效地平抑风力发电的波动,提高电力系统的稳定性。

2.在光伏发电中的应用:光伏发电受光照条件的影响,也存在较大的不确定性。

动态稳定控制技术可以预测和控制光伏发电的输出功率,避免对电力系统造成过大冲击。

3.在大型并网新能源电站中的应用:随着新能源发电规模的扩大,大型并网新能源电站越来越多。

动态稳定控制技术可以确保这类电站的稳定运行,避免对电力系统造成过大的影响。

电力系统中的分布式电源与微电网研究

电力系统中的分布式电源与微电网研究

电力系统中的分布式电源与微电网研究随着能源需求的不断增长和对可持续能源的追求,分布式电源和微电网成为了电力系统领域的研究热点。

本文将对电力系统中的分布式电源和微电网进行研究,并探讨其在能源转型中的潜力和应用。

一、分布式电源的概念与分类分布式电源(Distributed Generation,简称DG)是指分布于电网低压侧、中压侧或高压侧的小型电力发电装置。

与传统的集中式发电方式不同,分布式电源能够近距离接近用户,提供可靠的电力供应。

根据发电设备的种类,分布式电源可分为燃料电池、太阳能光伏、风力发电等多种形式。

二、分布式电源的优势和挑战分布式电源具有以下优势:1. 能源效率高:由于分布式电源可以近距离供电,能够减少输电过程中的能量损耗,提高了能源的利用效率。

2. 减少线路投资:传统的电力系统需要大量的线路、变压器等设备进行输电,而分布式电源可以减少对传输线路和升压设备的需求,降低了投资成本。

3. 提高供电可靠性:分布式电源可以接近用户,减少了电力故障传播范围,提高了供电的可靠性和稳定性。

然而,分布式电源也面临一些挑战:1. 调度和运行难题:由于分布式电源的分布广泛且规模较小,调度和运行相对复杂,需要解决能量匹配、频率稳定等问题。

2. 电力质量问题:分布式电源的接入可能造成电力质量波动、谐波等问题,需要进行电力质量的监测和控制。

三、微电网的概念与特点微电网是指由多个分布式电源和负荷组成的小型独立电力系统。

微电网可以独立运行,也可以与主电网进行互联。

微电网通过分布式发电和电能储存技术实现电力的自给自足,具有一定的灵活性和可调度性。

微电网的特点如下:1. 自主性:微电网可以独立运行,不依赖于主电网,当主电网故障时能够保持供电。

2. 灵活性:微电网可以根据需求进行灵活调度,适应不同的负荷和能源供应。

3. 可靠性:微电网通过多个分布式电源和电能储存设备的组合,提高了供电的可靠性和稳定性。

4. 智能化:微电网通过智能能源管理系统进行集中监测和控制,实现电力的优化调度和能源的高效利用。

中国微电网技术研究及其应用现状

中国微电网技术研究及其应用现状

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研究现状
自21世纪初以来,中国政府对微电网技术给予了高度,并大力推动相关研究工 作。目前,中国在微电网技术领域已经取得了一系列重要成果,以下为研究现 状的概述:
1、研究历史与现状
中国微电网技术的研究可以追溯到2000年代初期,当时主要集中在理论研究和 系统设计方面。随着政府对新能源和节能减排的重视,以及电力市场的逐步开 放,中国微电网技术的研究和应用得到了快速发展。目前,中国在微电网技术 领域的科研实力已经达到世界先进水平。
(2)城市供电领域:在城市供电系统中,微电网可以作为配电网的补充,提 高电力供应的可靠性和稳定性,同时满足多样化的电力需求。
(3)农村供电领域:在偏远地区和农村地区,微电网可以解决电力供应成本 高、可靠性差等问题,提高农村地区的生产生活水平。
2、贡献与效果
中国微电网技术的应用已经取得了显著的成效和贡献,主要表现在以下几个方 面:
(3)微电网保护与安全:主要研究微电网的继电保护、安全防护、故障诊断 等方面,以确保微电网的安全稳定运行。中国在微电网保护与安全方面的研究 已经取得了重要进展,如基于智能算法的继电保护系统和故障诊断系统等。
3、存在的问题和挑战
尽管中国微电网技术的应用已经取得了显著成效,但仍存在以下问题和挑战: (1)投资成本较高:微电网建设需要较大的投资成本,包括设备购置、安装 调试、运行维护等方面的费用。高昂的投资成本可能会成为制约微电网技术推 广应用的一个重要因素。
(2)技术标准缺失:目前,中国微电网技术标准尚不完善,缺乏统一的技术 规范和标准化的管理方法。这可能导致不同地区、不同企业的微电网系统难以 兼容和互联互通,限制了微电网技术的发展和应用。
(3)政策支持不足:尽管中国政府已经出台了一些鼓励新能源和节能减排的 政策,但在微电网技术方面的政策支持力度还有待加强。政策支持的不足可能 会影响微电网技术的研发、示范和推广应用。

微电网技术在主动配电网中的应用

微电网技术在主动配电网中的应用

1242022年6月下 第12期 总第384期油气、地矿、电力设备管理与技术China Science & Technology Overview0.引言近些年的发展过程中,在能源不断枯竭以及环境保护压力不断提升的背景下,微电网由于其自身因地制宜性、能够应用新能源、成本较低、污染相对较小,且运行模式高度灵活等诸多特点,在当前世界电气领域获得了广泛的关注。

近年来,我国环境问题持续增加,而智能电网已经成为当前应对气候恶化的重要对策。

借助智能电网建设的国家相关政策,微电网与主动电网在实际构建过程中,其工程的建设受到了广泛的重视,我国在发展的过程中已经逐步的对各类能够对物联网、智能电网以及相关储能技术作为实际支撑的新能源微电网示范工程予以构建。

微电网在实际构建过程中,会将分布性的多种分布式电源进行有效的整合及优化,之后集中单点接入,主动电网将显著增加配电网以及用户的能量互动性。

同时,使得信息互动性得以增加。

文章对微电网在实际主动配电网中的应用进行详细分析,希望能够为我国的微电网技术提供一定程度的参考[1-3]。

1.对微电网相关概念进行分析1.1对概念进行分析在当前社会发展过程中,世界各国均开始对微电网进行研究。

每一个国家在实际研究过程中对微电网具有的定义也会存在一定程度的差别。

我国微电网研究人员在实际研究中,与我国的实际情况进行有机结合,对微电网进行如下定义。

电网的实际建设中,主要是指对该地区内分布式电源以及传统发电进行合理的分配,并且会对周边运行电能供给属于特殊性的电网,与传统的电网进行比较,微电网在建设过程中,能够拥有独立运行的重要特征。

1.2对微电网在主动配电网中其接入的构造进行详细的分析通过构建较为独立且具有高度完整性的微电网接入结构,技术人员在建设过程中能够更为灵活的对网络拓扑结构进行应用,由此对实际的主动配电网进行管理,使得主动配电网在开展电力传输过程中,具有的额外能量消耗得到大幅度地降低。

中国微电网技术研究及其应用现状分析

中国微电网技术研究及其应用现状分析

中国微电网技术研究及其应用现状分析微电网是一种结合了电能供应与优化控制的微型电力网络布设技术,在我国一些人口集中的海岛、校园等应用较多,本文就微电网技术进行了概述及组成研究,并就其应用特点以及现状进行了研讨。

标签:微电网技术;应用现状;电力引言微电网是我国电力供给结构的一种形式,它是积极利用当前新型绿色再生能源进行电能供应的一种电网技术,当前我国各地都在积极应用这种新型能源与电能网络输送结构技术,为国家电网电能输送结构提供了补充,未来微电网还会得到技术更新与更广泛地应用。

1微电网技术概述以及组成分析1.1微电网技术概述微电网技术其实就是由微型电源以及电能负荷共同组成的一种电能供、消网络结构,微电网运行中电源实现电能供应,而负荷结构则实现电能向其他能量的转换。

我国研究人员对于微电网的定义为:一种小型发配电系统,它主要由储能装置以及电网控制系统以及电源结构构成电能供应单元,而由网络电能负荷设备组成电能消耗单元,微电网可以进行供配电以及电能消耗的自我管理以及保护操作,当前微电网已经成为我国智能电网建设中的重要建设内容。

1.2微电网的主要供电单元组成分析1.2微电网中的分布式电源装置针对不同的发电系统采用不同的分布式电源,目前的发电类型包括光伏发电、水利发电、风力发电以及潮汐发电、内燃机发电系统等,对于微电网对接的发电类型主要是可再生能源发电。

微电网和外部大型供配电网络相比,容量小而且电压等级也相对较低,因此一般以380V、10kV和110kV的电压等级和外部大电网进行能量交换。

1.2.2 储能装置随着储能技术的发展,目前储能装置也已有多种类型,部件包括热儲能装置、机械储能装置,还包括电磁储能装置以及新型电化学储能装置。

电化学储能装置一般通过蓄电池储能实现其功能,对于电磁储能装置而言一般采用超导体和超级电容来实现其功能。

1.2.3 控制系统控制系统作为微电网中必不可少的一环,主要实现对整个系统的控制,保证整个系统的运行,包括计量系统、监控系统、保护系统以及能量管理系统等多个子系统。

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新能源微电网在配电系统中的应用技术研究
随着社会的发展和能源危机的加剧,新能源已经逐渐成为了我们生活中不可或缺的一部分。

而微电网也是新能源的发展趋势之一,它可以利用当地可再生能源,同时配合各种现有电力设备,建立起一套智能化、高效的配电系统。

因此,本文将就新能源微电网在配电系统中的应用技术进行探讨。

一、新能源微电网的定义及特点
新能源微电网是一种覆盖范围较小、面向用户集中、局部完全不依赖大型电力系统的新型电力系统,它主要由可再生能源、传统能源和高效能量储存装置组成。

新能源微电网以能源互补、智能化运行和环境友好为主要特点,同时具备集成和交互能力、协同能力、自控能力、可拓展性和可靠性等方面的优势。

二、新能源微电网的应用技术
(一)智能化控制技术
智能化控制技术是新能源微电网的关键技术之一,它可以实现对电力系统中各个分布式能源源的智能集成和运营控制。

在智能化控制技术中,要实现的内容包括:分布式能源的交互、依据实时的负载状态进行协同运行、管理和分配能源、对故障情况进行预警和动态调整运行策略等。

(二)能量储存技术
能量储存技术也是新能源微电网的核心技术,它可以平衡和稳定电网的电源负荷,以及接受大规模可再生能源。

储能技术的种类有很多,如钠硫电池、铅酸电池、超级电容器等。

根据不同的使用环境和需求,应选用不同的储能技术。

(三)智能能源管理技术
智能能源管理技术可以对微电网运行的数据进行采集、处理,实现对微电网的完全认知和智能调度。

这种技术可以提高微电网的效率和安全性,解决能源管理中遇到的问题,例如负载平衡、节能减排等问题。

(四)可再生能源接入技术
用于微电网的可再生能源是不可避免的。

可再生能源的接入技术是微电网发展的重要指标之一,几乎所有的微电网都是以可再生能源为基础。

以太阳能为例,当前市场上主要有光伏发电池组和光热发电技术,当然,它们都各有优缺点。

三、新能源微电网的应用现状和展望
目前在我国,新能源微电网的发展还处于起步阶段,但是在国家的政策支持下,它的发展前景看好。

目前我国的可再生能源应用主要集中在太阳能这一方面,未来也会加大对其他可再生能源的研发和应用,新能源微电网也将得到进一步的应用推广。

可以看出,新能源微电网是一种重要的电力系统,它的建立可以有效的规避电力系统中的各种问题,同时也为我们的生活带来了很多便捷和优势。

所以,我们应该加强对于新能源微电网的研究和开发,利用新技术、新思路,为新能源微电网的应用发展作出更大的贡献。

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