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摘 要:我国社会经济水平不断提升,这为我国科学技术发展奠定基础,电力电能技术得到极大程度发展,分布式电源开始被应用在电网系统中,其的应用也在一定程度上缓解了能源问题和环境污染问题。而怎样发挥出分布式电源的最大优势,以最佳形式调度电能,成为电力企业研究人员非常关心的问题。本文在介绍了几种分布式电源的基础上,重点探讨了分布式电源的优化调度措施,以期能促进分布式电源应用水平的提升。
关键词:分布式电源;优化;调度措施
我国电力事业不断发展,电力网络结构变得更加复杂,很多分布式电源并入到电网中,发挥出了极大的电能供应作用。面对着电力需求不断增加的趋势,怎样能以更加经济的形式、更加环保的形式,开展电力调度工作,成为电力调度中心重点思考的问题。当分布式电源并入到电网后,电力调度发展趋势显现出的特点为离散化、非线性、多约束性、多目标化。为了促使分布式电源发挥出更大优势,电力调度中心必须针对分布式电源的电能调度进行优化调整,下面内容重点探讨一下有优化调度措施。
1 分布式电源分类
1.1 燃料电池
从运行模式的不同点去看,燃料电池应用在电网中通常会有两种形式,一种是孤岛运行,另一种是并网运行。燃料电池是通过化学燃料发生电化学反应,转变成电能的方式产生电能。其优点有,环境效益高、发电效率高、噪音低、可靠、建造时间少、占地面积小、使用燃料广泛、安装简便。
1.2 风力发电
把风能转变成电力能源的发电技术被称之为风力发电,这种分布式电源通常依据转速恒定进行区分,分成恒速运行模式与变速运行模式。风力发电机又被分成两种,一种是异步发电机,另一种是同步发电机。早期风力发电中使用的就是异步发电机,该种形式的发电机结构比较简单,经过其产生出工频交流电,其可以直接被使用,或者通过变压器变压输入到电网中。异步发电机一般会恒速旋转,而绕线式的发电机则能借助转子力量接入可变电阻,从而实现转矩大小调节的目的,变速运行也就实现。另一种同步风力发电机没有增速传动结构,因此结构也非常简单。科学技术的进步,“交-直-交”接入方式被应用在同步风力发电系统中,这种方式优势在于不需要同电网频率要求下转速做到同步。
1.3 光伏发电
这种发电方式能够直接把太阳能转变成电能,不必使用热力发动机。光伏发电系统可以独自运行,也可以通过并网形式运行。该种形式的发电输出功能范围很大,一般是瓦级至兆瓦级。光伏发电组成部分为固态电子器件,结构设计并不是很复杂,坚固而耐用,维修工作量很小。光伏发电中光伏电池是最主要组成部分,主要用来生产电能,如果没将其组合在一起,其单体输出的电流,还是输出电压都很低,有着较小的功率,因此需要将光伏电池串联和并联,构成光伏阵列,才能获更大的输出功率和输出电压。
2 分布式电源的优化调度措施
微电网的分布式电源种类及特性都有着较大程度区别,微电网优势在于有较好经济性和环保性,因此,对于分布式电源的调度,不单单要考虑经济性运行,还需要考虑会影响到分布式电源的环境因素。考虑到分布式电源会有两种运行模式,为此针对这两种运行模式对其进行了优化措施的探讨。
2.1 并网运行方式下的调度措施
分布式电源并网方式应用在微电网中,需要考虑两方面的问题:发电单元机组组合同电能分配的问题;微电网与外部主网间的功率交互问题。所以针对分布式电源实现经济性调整,需要考虑到微电网同主网的售购电价,另一方面还要考虑当地用电负荷需求。主要优化措施包括:(1)应该优先安排分布式电源最大限度的发电,因为分布式电源具有一定不可控制性,同时没有燃料成本,对环境影响小。(2)冬季或者夏季,应该从当地冷负荷与热负荷的实际需求出发,通过冷热电联会产生“以热定电”和“以冷定电”方法,预测出分布式电源的输出功率。(3)当分布式电源的发电量不能达到负荷需求的时候,需要储能电池发挥作用。通过储能电池将多余电量售出到主网,实现优化的调度;(4)当储能电池的电量不能满足负荷需求,则考虑从外部电网,获得电能,满足电能的供应。这种情况是发电成本超出购电电价的时候。而当发电成本小与购电电价的时候,则应该通过发电单元实现发电。这时的发电单元有电量剩余,则可以让其对存储电池充电,接着比较售电成本和发电成本,后者比前者小,电网应该从主网获得利润。
2.2 孤岛运行方式的优化调度措施
微电网中分布式电源处于孤岛运行方式情况下,微电网与外部的主网件不存在功率交换,因此微电网的全部发电单元与储能装置都被用来供应所有负荷需求。针对这种方式,优化调度的方式包括:(1)同样先安排分布式电源提供电能。(2)通过冷热电联会产生“以热定电”和“以冷定电”方法,预测出分布式电源的输出功率。(3)还有一种情况需要蓄电池实施放电,才能满足负荷需求。这种情况就是分布式电源所发出的电量不能满足全部负荷需求的时候。(4)而当蓄电池产生放电数量依旧不能达到符合需求标准时,应该依据微电源综合发电成本,优化调度微电源输出功率。(5)如果微电源属于满电状态,存储装置保持完全形式的放电,提供的电量还是不能达到负荷求。这时所实施的措施就是以负荷关键程度为依据,从高到低排序,切除其中暂时可以切除的负荷,以此保证电网系统平衡。
3 结语
综上所述,分布式电源开始被应用在电网系统中,其的应用在一定程度上缓解了能源问题和环境污染问题。发挥出分布式电源的最大优势,以最佳形式调度电能,需要电能调度中心的工作人員通过优化调度措施实现,而针对并网运行和孤岛运行两种形式的分布式电源的调度,有着不同方式,有针对性的优化,才能最大程度上促进调度优化。
参考文献:
[1]孟晓丽,高君,盛万兴,等.含分布式电源的配电网日前两阶段优化调度模型[J].电网技术,2015,39(5):1294-1300.
[2]卢教道.含分布式电源优化调度的配电网络重构研究[J].科技展望,2016(25).
[3]吴婧妤,叶鹏飞,付明,等.分布式电源协调优化调度和电压协同控制关键技术综述[J].自动化与仪器仪表,2017(2):5-8.
作者简介:张熙(1982-),江苏宜兴人,本科,工程师,从事电网调控工作。
关键词:分布式电源;优化;调度措施
我国电力事业不断发展,电力网络结构变得更加复杂,很多分布式电源并入到电网中,发挥出了极大的电能供应作用。面对着电力需求不断增加的趋势,怎样能以更加经济的形式、更加环保的形式,开展电力调度工作,成为电力调度中心重点思考的问题。当分布式电源并入到电网后,电力调度发展趋势显现出的特点为离散化、非线性、多约束性、多目标化。为了促使分布式电源发挥出更大优势,电力调度中心必须针对分布式电源的电能调度进行优化调整,下面内容重点探讨一下有优化调度措施。
1 分布式电源分类
1.1 燃料电池
从运行模式的不同点去看,燃料电池应用在电网中通常会有两种形式,一种是孤岛运行,另一种是并网运行。燃料电池是通过化学燃料发生电化学反应,转变成电能的方式产生电能。其优点有,环境效益高、发电效率高、噪音低、可靠、建造时间少、占地面积小、使用燃料广泛、安装简便。
1.2 风力发电
把风能转变成电力能源的发电技术被称之为风力发电,这种分布式电源通常依据转速恒定进行区分,分成恒速运行模式与变速运行模式。风力发电机又被分成两种,一种是异步发电机,另一种是同步发电机。早期风力发电中使用的就是异步发电机,该种形式的发电机结构比较简单,经过其产生出工频交流电,其可以直接被使用,或者通过变压器变压输入到电网中。异步发电机一般会恒速旋转,而绕线式的发电机则能借助转子力量接入可变电阻,从而实现转矩大小调节的目的,变速运行也就实现。另一种同步风力发电机没有增速传动结构,因此结构也非常简单。科学技术的进步,“交-直-交”接入方式被应用在同步风力发电系统中,这种方式优势在于不需要同电网频率要求下转速做到同步。
1.3 光伏发电
这种发电方式能够直接把太阳能转变成电能,不必使用热力发动机。光伏发电系统可以独自运行,也可以通过并网形式运行。该种形式的发电输出功能范围很大,一般是瓦级至兆瓦级。光伏发电组成部分为固态电子器件,结构设计并不是很复杂,坚固而耐用,维修工作量很小。光伏发电中光伏电池是最主要组成部分,主要用来生产电能,如果没将其组合在一起,其单体输出的电流,还是输出电压都很低,有着较小的功率,因此需要将光伏电池串联和并联,构成光伏阵列,才能获更大的输出功率和输出电压。
2 分布式电源的优化调度措施
微电网的分布式电源种类及特性都有着较大程度区别,微电网优势在于有较好经济性和环保性,因此,对于分布式电源的调度,不单单要考虑经济性运行,还需要考虑会影响到分布式电源的环境因素。考虑到分布式电源会有两种运行模式,为此针对这两种运行模式对其进行了优化措施的探讨。
2.1 并网运行方式下的调度措施
分布式电源并网方式应用在微电网中,需要考虑两方面的问题:发电单元机组组合同电能分配的问题;微电网与外部主网间的功率交互问题。所以针对分布式电源实现经济性调整,需要考虑到微电网同主网的售购电价,另一方面还要考虑当地用电负荷需求。主要优化措施包括:(1)应该优先安排分布式电源最大限度的发电,因为分布式电源具有一定不可控制性,同时没有燃料成本,对环境影响小。(2)冬季或者夏季,应该从当地冷负荷与热负荷的实际需求出发,通过冷热电联会产生“以热定电”和“以冷定电”方法,预测出分布式电源的输出功率。(3)当分布式电源的发电量不能达到负荷需求的时候,需要储能电池发挥作用。通过储能电池将多余电量售出到主网,实现优化的调度;(4)当储能电池的电量不能满足负荷需求,则考虑从外部电网,获得电能,满足电能的供应。这种情况是发电成本超出购电电价的时候。而当发电成本小与购电电价的时候,则应该通过发电单元实现发电。这时的发电单元有电量剩余,则可以让其对存储电池充电,接着比较售电成本和发电成本,后者比前者小,电网应该从主网获得利润。
2.2 孤岛运行方式的优化调度措施
微电网中分布式电源处于孤岛运行方式情况下,微电网与外部的主网件不存在功率交换,因此微电网的全部发电单元与储能装置都被用来供应所有负荷需求。针对这种方式,优化调度的方式包括:(1)同样先安排分布式电源提供电能。(2)通过冷热电联会产生“以热定电”和“以冷定电”方法,预测出分布式电源的输出功率。(3)还有一种情况需要蓄电池实施放电,才能满足负荷需求。这种情况就是分布式电源所发出的电量不能满足全部负荷需求的时候。(4)而当蓄电池产生放电数量依旧不能达到符合需求标准时,应该依据微电源综合发电成本,优化调度微电源输出功率。(5)如果微电源属于满电状态,存储装置保持完全形式的放电,提供的电量还是不能达到负荷求。这时所实施的措施就是以负荷关键程度为依据,从高到低排序,切除其中暂时可以切除的负荷,以此保证电网系统平衡。
3 结语
综上所述,分布式电源开始被应用在电网系统中,其的应用在一定程度上缓解了能源问题和环境污染问题。发挥出分布式电源的最大优势,以最佳形式调度电能,需要电能调度中心的工作人員通过优化调度措施实现,而针对并网运行和孤岛运行两种形式的分布式电源的调度,有着不同方式,有针对性的优化,才能最大程度上促进调度优化。
参考文献:
[1]孟晓丽,高君,盛万兴,等.含分布式电源的配电网日前两阶段优化调度模型[J].电网技术,2015,39(5):1294-1300.
[2]卢教道.含分布式电源优化调度的配电网络重构研究[J].科技展望,2016(25).
[3]吴婧妤,叶鹏飞,付明,等.分布式电源协调优化调度和电压协同控制关键技术综述[J].自动化与仪器仪表,2017(2):5-8.
作者简介:张熙(1982-),江苏宜兴人,本科,工程师,从事电网调控工作。