分布式发电技术与智能电网技术的发展论文

时间:2021-08-31

分布式发电技术与智能电网技术的发展论文

  【摘要】随着社会的不断发展,我国对电力能源的需求愈发增长,导致传统集中式供电的成本、负担都达到了一个难以承担的地步,此时为了改善传统模式的弊端,有相关研究提出了分布式发电技术,并迅速将其与智能电网技术相互结合,在实际运作当中可见,此项技术的应用效果十分突出,不但改善了传统的弊端,还提高了供电的稳定性、便捷性。

  【关键词】分布式发电技术;智能电网技术;协同发展

  引言

  自智能电网技术的提出以来,我国供电范围就一直在不断的增长,此时集中管理模式将不再适用,因此在理论上需要在智能电网技术当中并入分布式发电技术,以此来优化电力管理工作。但在智能电网技术与分布式发电技术并入的过程当中,研究者发现了两个问题,即电网系统的监控和管理存在阻碍,使得两项技术的并入存在缝隙,为此本文将分析智能电网技术与分布式发电技术的无缝并入方法,同时探讨两项技术的协同发展趋势。

  1分布式发电技术概述

  分布式发电技术是一种灵活性高、经济成本低、运作有效的电力设备布置技术,适用于大规模电力需求条件下,此项技术并不是新型的技术其起源于90年代中期,所以其是一种较为传统的技术,在以往的应用当中,多数电力单位都会将分布式发电技术应用在风力发电、太阳能发电、燃料电池等发电模式当中,此类发电模式具有发电规模小、灵活度较高的特点,所以时常设立在一些普通住户附近,以此实现向住户直接进行供电的目的。而在不断的发展之下,分布式发电技术也得到了不断的发展,其完全脱离了最原始的发电模式与电力管理模式,相比之下发展之后的分布式发电技术具有4大优势,如下文所述:(1)可靠性。因为技术的发展,许多电力设备的先进程度也在不断提高,这意味着设备性能在不断提高,此时因为分布式发电技术中包含了这些设备,所以也代表了此项技术的可靠性增长[1]。(2)经济效益较高。因为设备性能的提高,所以在进行设备布设时,可以设备之间的距离,以此避免了远距离电能传输造成的线损,有利于电力单位经济效益[2]。(3)灵活性。灵活性是分布式发电技术原本就具备的特点,其能够将小型设备放置在任意位置,即使在电力应急的需求下也可以随时应用[3]。(4)环保性。结合上文所述可见,分布式发电技术主要应用在风力发电、太阳能发电、燃料电池等模式当中,这些发电模式的发电能源均为高环保价值的能源,因此体现出分布式发电技术的环保性。

  2分布式发电技术并入智能电网之后产生的问题

  2.1系统规划影响

  在智能电网的应用之下,电力数据的产出量已经达到了一个很“恐怖”的地步,并且在大量数据的交错之下,数据整体的复杂性也大幅度增长,在此前提下,直接将分布式发电技术并入智能电网当中,无疑是一种增加数据产出、提高数据复杂性的举动,在高复杂性的条件下,电网系统规划预测会受到极大的阻碍。此外,因为分布式发电技术当中包含了多种能源,这些能源的应用方式、应用规模都造成智能电网系统规划难度上升。

  2.2对电网系统稳定性造成影响

  在单一的智能电网角度上,其配电运行的设置模式为单项模式,在此模式之下对电能配送的潮流、电压等进行监控管理,此时直接将分布式发电技术并入其中,就导致单项模式发生了改变,例如分布式发电技术中的光能应用,会产生与普通发电电能规模、速率不同的电压,此时单项模式就需要对这种电能潮流进行处理,而单项模式能效的局限性决定了其处理结果合理性不足,容易出现电能潮流方向、大小的变动,此时在电力设备的角度上,就会出现一系列异常,例如短路、断电等。

  2.3配电网实时性的影响

  同样在单一的智能电网角度上,其本身的电能监控工作是由统一的电力管理组织来完成的,会形成无源放射状电网模式,管理单位只需要针对此模式进行管控即可,但是当并入分布式发电技术之后,会导致无源放射状电网发生质变,即如同上述的光能应用问题,就会导致电能传输的`速率存在差异,此时就无法保障配电网数据传输的实时性,此点在电能配送角度上是绝对不可以出现的一项问题,值得相关单位重视。

  2.4对继电器保护装置的影响

  在以往的无源放射状电网模式之下,当电力配送出现了故障问题,只需要对断路器进行操作,使此设备跳开即可进行故障清理,但并入分布式发电技术之后,配电网结构就发生了变化,当出现故障现象时,故障点不单会存在无源放射状电网的电流,还会存在分布式发电技术当中的电流,此时如果仅对断路器操作是无法实现故障点断电的,该现象就体现出继电器保护装置的保护效果不足的问题,究其原因就在于分布式发电技术的并入。

  3分布式发电技术与智能电网技术的协同发展分析

  3.1分布式发电技术并入智能电网标准设定

  根据相应的规定得知,在分布式发电技术并入智能电网技术的过程当中,首先需要了解分布式发电技术的分布状况以及负荷增长的程度,之后以此为依据对分布式发电技术在智能电网技术当中的接入位置、接入容量进行适当调整。调整中需要依照相应的标准来开展工作,标准可以依照IEEEP1574内容来进行选择,本文对IEEEP1574进行了解之后确认,其标准适用于所有低于10MVA的分布式电源入网。

  3.2分布式发电技术并入智能电网控制方法

  分布式发电技术并入智能电网之后会发生一系列的问题,针对问题的特性进行分析可见,其大多数问题都存在难以控制的特性,因此为了保障分布式发电技术在智能电网当中的合理运作,需要采用相应的控制方法。本文主要介绍了电力电子技术、功率管理系统两种控制方法,具体如下文所述:(1)电力电子技术。在电力电子技术领域中,一种即插即用的技术受到了广大用户的青睐,本文通过前人研究了解到,此项技术能够对分布式发电技术与智能电网并行进行有效控制,控制侧重点在于协调性控制、能量控制。应用当中,首先采用电力电子耦合技术构建并行电路,此电路有两个显著的功能特点:①支持接口快速转换;②限制短路电流。其次,在电力电子耦合并行电路当中,可以始终保持短路电流低于额定电流200%,以此维持电路的稳定性。此外,虽然此项技术的性能良好,但同样存在一个“致命”的缺陷,即当电力故障发生之后无法恢复系统的电压与频率,不利于配电运作。(2)功率管理系统。此管理系统主要是针对上述电力电子耦合并行电路缺陷而设定的,其中包含了许多控制模块,可以针对电力电子耦合并行电路中的无功、有功电力潮流进行控制,因此可以作为电力电子耦合并行电路的终端处理系统。通过实际应用发现,功率管理系统具备3种不同的控制模式,即电压下垂特性调整、电压调整策略制定、电力潮流因子校正,因此该管理系统的灵活性也相对较高,可以避免电压下垂特性出现偏离、电力总线合理电压维持、校正电力潮流因子实现母线无功补偿。此外,因为功率管理系统本身不具备通信功能,所以也存在一定的弊端,对此本文建议电力单位采用相应的优化方法来进行改善,例如智能电网高级故障管理系统。智能电网高级故障管理系统能够在电力发生故障时,通过通信功能使分布式供电应用转化为孤岛模式,避免了故障的扩散。

  4结语

  本文主要分析了分布式发电技术与智能电网技术的协同发展,分析首先对分布式发电技术进行了概述,了解了此项技术的应用面以及应用优势,之后针对分布式发电技术并入智能电网技术后产生的问题进行分析,了解了此两项技术并入的难度,最终提出了两者协同发展的方法,主要包括标准设定、控制方法两个部分。

  参考文献

  [1]陈丽丽.智能电网大数据处理技术现状与挑战[J].科技资讯,2017,15(9):56.

  [2]吴朋.智能电网大数据处理技术现状与困境[J].电子制作,2016(12x):73.

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