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欧洲配电网智能化八大应用场景解析

2015-03-19 15:42
默菲
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   本讲重点介绍欧洲配电网智能化的各种应用场景,分别为:分布式可再生能源的接入、配电自动化、高级测量基础设施、储能、微电网、需求侧和发电管理、分布式能源管理系统和虚拟电厂、电动汽车等。

  智能配电网在全世界配电网的实际应用中已经成为现实,而且为了铺平欧洲(或者某一天乃至全世界)迈向低碳和可再生能源的未来之路,智能配电网将来还会成为一种强制性的安装方式。智能配电网将有助于减少配电网的供电成本,因此使得整个能源供应系统进入到可再生的未来。

  CIRED2013智能电网工作组在研究过程中,建成了一个数据库,汇总了欧洲约15个国家的50多个智能电网项目。多数项目为国家或国际项目,一些为跨国合作,甚至欧盟范围内的合作项目。

  应用场景之一:分布式可再生能源的集成

  识别问题

  在现代配电网中接入波动性的可再生能源(RES)和分布式资源(DER),会给电网规划和运行带来许多挑战。由于在设计时电网元件的容量选择并没有考虑到较高功率的潮流反送到电网的情况,电缆、架空线和配电变压器的过载是一个严重的问题,由此会导致加强电网和确保供电安全性的投资需求增大。

  确定目标

  DER在接入配电网时应该达到以下目标:

  (1)通过电网的智能运行和对主动设备、负荷和发电的控制,使得加强电网的投资最小化。

  (2)确保供电质量,使得客户不会由于RES对供电质量的冲击而受影响。

  (3)促使电力市场接入电网。如果RES不具有灵活性,就不应该承担市场风险。电力市场需要适应电网的约束条件和拓扑结构。

  主要功能

  智能配电网技术解决方案的主要功能包括:

  (1)改变电网结构和运行模式。

  (2)采用需求侧管理、可控发电机、电动汽车或分布式储能设备来平衡本地负荷和发电功率,以及控制与中高压电网之间的功率交换。

  (3)控制可再生能源(DG)的发电功率。

  (4)通过安装主动元件以替代被动元件,来控制配电网电压。

  (5)在正常情况下,DSO将根据市场谈判控制RES。在异常或紧急情况下,DSO应该完全控制RES。

  (6)在多数案例下,应用信息通信技术(ICT)技术,包括集中或分散的智能化和决策算法。

  预期收益及其相关利益者

  为了保证电网稳定性,通过主动元件影响有功/无功潮流,可以减少甚至彻底消除设备过载和电压越限的情况。因此,可以大大减少电网扩容和改造的投资需求。

  相关利益者包括配电企业/DSO,客户,电网所有者,市场。

  应用场景之二:配电自动化

  描述问题

  由于智能配电网的各种功能,如智能表计、需求侧管理、需求响应、DER接入以及即插式电动汽车(PEVs),配电系统自动化对整个电力系统运行的高效和可靠越来越重要。

  对配变站及环网单元(RMUs)的自动化、监测、保护提出了更多的新要求。

  确定目标

  通过配电自动化,企业可以实现的主要目标是:

  (1)对其配电系统的灵活控制,可用于提高供电的效率、可靠性和质量。

  (2)通过在电网中部署符合IEC标准的遥控功能,实现对网络状态的监控以及测量值的通信,从而提高网络的可观性和可控性。

  (3)可以提高故障或扰动的诊断和清除能力,以及提高采取措施恢复停电客户的供电能力。

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