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全球智能电网发展综述

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发布时间:2010年06月30日

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文/马春雷智能电网是当今世界电力系统发展变革的最新动向,并被认为是21世纪电力系统的重大科技创新和发展趋势。在2003年美加两国大停电事件之后,面对陈旧老化的电力设施、与数字信息技术脱节的二次控制系统以及巨额的投资改造计划,美国电力行业痛定思痛,决心利用日新月异的信息技术对电网进行彻底改造,以期建成一个高效能、低投资、安全可靠、灵活应变的电力系统。欧盟则根据可再生电源和分布式电源发展的要求,积极开展实时监控和远程控制的研究,以实现电源的“即插即用”的,使其提供更友好、更灵活的接入方式并实现与用户的互动。

欧美电力行业认识到,随着全球资源环境压力的不断增大、电力市场化进程的不断推进以及用户对电能可靠性和质量要求的不断提升,未来的电网必须更加适应多种能源类型发电方式的需要、更加适应高度市场化的电力交易的需要,以及更加适应客户的自主选择需要。为此不同的国家和组织都不约而同地提出要建设具有灵活、清洁、安全、经济、友好等性能的智能电网,将智能电网视为未来电网的一个发展方向。尽管全球对于智能电网的研究与实践目前尚处于起步阶段,但是建设智能电网已经成为世界电力行业的一种美好愿景,如果这个目标得以实现,将不仅仅是电力产业结构链众多厂商的重新洗牌,更重要的是会带来整个信息、通信、能源消费、材料、环保及生活方式的改变。这被普遍认为是继蒸汽机、电力和互联网之后的“第四次工业革命”的基础,必将进一步推动电力工业的变革与进步。

中国及全球智能电网发展历程:

2000年5月,中国科学院院士卢强发表《数字电力系统(DPS)》

?2006年,美国IBM公司曾与全球电力专业研究机构、电力企业合作开发了“智能电网”。

?2007年10月,华东电网正式启动了智能电网可行性研究项目

?2008年9月,Google与通用电气联合发表声明对外宣布:他们正在共同开发清洁能源业务,核心是为美国打造国家智能电网。

?2009年1月25日,美国白宫最新发布的《复苏计划尺度报告》宣布:将铺设或更新3000英里输电线路,并为4000万美国家庭安装智能电表。美国将推动互动电网的整体革命。

?2009年2月2日,独立能源问题专家武建东在《全面推互动电网革命拉动经济创新转型》的文章中明确提出:中国电网亟须实施“互动电网”革命性改造。

?2009年2月4日,地中海岛国马耳和IBM达成协议,双方同意建立一个“智能公用系统”,实现该国电网和供水系统数字化。这将是世界上第一个全国性智能电网。

?2009年2月10日,谷歌开始测试名为谷歌电表﹙PowerMeter﹚的用电监测软件。这是一个测试版在线仪表盘,预示着谷歌正在成为信息时代的公用基础设施制造商。

?2009年2月28日,作为华北公司智能化电网建设的一部分——华北电网稳态、动态、暂态三位一体安全防御及全过程发电控制系统在北京通过专家组的验收。

?2009年4月24日,中国国家电网公司总经理刘振亚访美,与美国能源部长朱棣文相晤,并在华盛顿发表演讲称:“中国国家电网公司正在全面建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础,以信息化、数字化、自动化、互动化为特征的自主创新、国际领先的坚强智能电网”

?2009年5月7日,国家电网公司党组会议明确提出,坚持走中国特色的电网发展道路,加快建设“坚强的智能电网”。这表明中国电网发展必然要走电网互动化的阳关大道。

?2009年5月21日,国家电网在“特高压技术国际会议”上正式宣布启动智能电网的建设。

?2009年7月,在青岛召开的国家电网年中工作会议上,国家电网公司首次拿出了智能电网的详细部署。具体时间表为:2010年前,完成发展规划的制定,开展关键技术设备研发和试点工作;到2015年,在关键技术和设备上实现重大突破和广泛应用;到2020年,全面建成坚强智能电网。在今后几年中,预计每年电网投资都将在2000亿元以上,开工、在建和投产的规模都将很大。

?2009年下半年,国家电网成立智能电网部,统一组织开展相关工作。南方电网也在加紧智能电网计划的制订和技术的研发,目前已建立公司智能电网研究联席会议制度,定期召开联席会议。同时,南方电网还成立了智能电网技术研究工作小组,深入研究智能电网技术及其在南方电网的应用目标和实施路线。

?2010年世博会上,国家电网将集中对外展示在智能电网六个领域的成果及相关示范工程。

智能电网(或者说电网的智能化),简单的讲,就是借助ICT技术对发电、输电、变电、配电以及用电环节进行实时和双相监测,实现水、火、核及新源的灵活调度,同时通过部署在用电末端的智能电表及用户家庭中的IED(Integrated Electrical Device,集成化的电子设备)设备实现需求侧的精确管理,变现在的计划发用电为按需发用电,即“精确发电”。

智能电网包括三个层面的含义:首先是利用传感器对发电、输电、配电、供电等关键设备的运行状况进行实时监控;然后把获得的数据通过网络系统进行收集、整合;最后通过对数据的分析、挖掘,达到对整个电力系统运行的优化管理。

智能电网是建立在集成的、高速的双向通信网络的基础上,通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用,来实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标。其主要特征包括自愈、互动、高效、安全,提供满足21世纪用户低碳、按需发电、有序用电需求的电能质量,容许各种不同发电形式的接入,启动电力市场以及资产的优化高效运行。现在被逐渐称为“电网2.0”。

广义上的智能电网与目前全球所关注的碳经济、碳排放紧密相关。为了地球村的可持续发展,我们需要更加智能的电网(或称能源网络),优化调整能源消费结构,动态感知能源的消费对GHG(温室气体)的影响。

综合业界的一致观点,可以将未来智能电网概括为以下框架,如图1所示:

图1智能电网框架图

建设智能电网的最终目的是实现能源的合理有效利用。以2008年我国35,000亿千瓦时社会用电总量来计,若实现电网信息化体系创新,每年可节省5%~10%左右的电力资源,接近2000亿元人民币的水平,相当于建设3~4个核电站。2008年底,全国电网220千伏及以上输电线路回路长度已达36万公里,220千伏及以上变电设备容量达到138,714万千伏安,而这个系统中的输电、变电和供电的功能利用率与智能互动电网相比有明显差距。如果推行更大规模的信息化电网改造工程,电网体系将能够创造更加巨大的市场价值。从哥本哈根气候大会各国的角力中,隐约能够看到未来碳排放配额在全球经济发展活动中的作用,而智能电网则是监测、协调、控制能源合理消耗的中枢。

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智能电网文献综述

智能电网综述 摘要:智能电网是当今世界电力系统发展变革的最新动向,并被认为是21世纪电力系统的重大科技创新和发展趋势。目前,以美国、英国、法国、德国为代表的欧美国家,己经纷纷加入到研究和发展智能电网的行列中来,将智能电网(Smart Grid )作为末来电网发展的远景目标之一,建立一个高效能、低投资、安全可靠、灵活应变的电力系统。具有对用户可靠、经济、清洁、互动的电力供应和增值服务的智能电网是未来电网的发展方向。本文阐述了智能电网的内涵和特点,分析了国内外智能电网的研究进展和我国发展智能电网的条件,对一些现有的研究行进了分析和讨论。 关键词:智能电网;智能化;信息化;节能减排; 1 智能电网的概念 随着一些国家对电网的环境影响、可靠性和服务质量的关注,电网朝着更经济、稳定、安全和灵活的方向发展,因此提出了“智能电网”的概念。智能电网是以通信网络为基础,通过传感和测量技术、电力电子技术、控制方法以及决策支持系统技术,实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和高服务质量的目标,其主要特征包括自愈、引导用户、抵御攻击、提供满足用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、电力市场以及资产的优化高效运行。 目前,全世界智能电网的发展还处在起步阶段,没有一个共同的精确定义。对于智能电网,各个国家的定义有所不同。美国能源部在《Grid 2030》中将智能电网定义为:一个完全自动化的电力传输网络,能够监视和控制每个用户和电网节点,保证从电厂到终端用户整个输配电过程中所有节点之间的信息和电能的双向流动。中国物联网校企联盟将智能电网更具体的定义为:智能电网由:智能配电网、智能电能表、智能发电系统、新型储能等系统组成。欧洲技术论坛把智能电网定义为:一个可整合所有连接到电网用户所有行为的电力传输网络,以有效提供持续、经济和安全的电力。而国家电网中国电力科学研究院将智能电网定义为:以物理电网为基础(中国的智能电网是以特高压电网为骨干网架、各电压等级电网协调发展的坚强电网为基础),将现代先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成而形成的新型电网。它以充

智能电网中微电网优化调度综述

智能电网中微电网优化调度综述 智能电网是一种智能技术系统,它包括优先使用清洁能源、动态定价以及通过调整发电、用电设备功率优化负载平衡等特点。终端用户不仅能从电力公司直接购买用电,同时还可以从储能设备中获取新能源和清洁能源,例如太阳能、风能,燃料电池、电动汽车等。另一方面智能电网具备高速、双向的通信系统,供电端与用电端实现实时通信、并且系统能够保证电网安全、稳定和优化运行。具有坚强、自愈、兼容、优化等特征。 微电网是一种新型的网络结构,是实现主动式配电网的一种有效的方式。由一组微电源、负荷、储能系统和控制装置构成的系统单元,可实现对负荷多种能源形式的高可靠供给。微电网中的电源多为容量较小的分布式电源,即含有电力电子接口的小型机组,包括微型燃气轮机、燃料电池、光伏电池、小型风力发电机组以及超级电容、飞轮及蓄电池等储能装置,它们接在用户侧,具有成本低、电压低及污染低等特点。开发和延伸微电网能够促进分布式电源与可再生能源的大规模接入,使传统电网向智能网络的过渡[1]。 1、微电网的组成及结构 微电网是由多种分布式电源(既包含有非可再生能源发电的燃料电池、微型燃气轮机;又包含可再生能源发电的风力和光伏发电单元等),再加上控制装置、储能装置和用电负荷共同组成。微电网的组成结构十分灵活,可以满足某片区域的特殊供电需求。微电网不仅可以通过公共连接点(PCC)与大电网连接,采用并网运行模式;还可以在大电网电能质量下降或者电网故障而影响到微电网内负荷正常用电时,在公共连接节点(PCC)处与大电网断开,采用孤岛运行模式。 典型的微电网结构如图1-1 所示。它是由热电联产源(CHP)如微型燃气轮机、燃料电池,非CHP源如风力发电机组、光伏电池组及储能装置等组成。微电源和储能设备通过微电源控制器(MC)连接到馈线A和C。微电网通过公共连接点(PCC)连接到配网中进行能量交换,双方互为备用,提高了供电的可靠性[2]。

国内外智能电网的发展现状与分析

国内外智能电网的发展现状与分析 发表时间:2016-01-11T16:36:35.487Z 来源:《电力设备》2015年6期供稿作者:邓宏赵武 [导读] 国网山西省电力公司武乡县供电公司客户对电能质量的要求逐步提高,可再生能源等分散式发电资源数量不断增加,传统的电力网络已经难以满足这些发展要求。 (国网山西省电力公司武乡县供电公司 046300) 摘要:随着经济发展和市场化改革的推进,电网与电力市场、客户之间的关系越来越紧密。客户对电能质量的要求逐步提高,可再生能源等分散式发电资源数量不断增加,传统的电力网络已经难以满足这些发展要求。因此,发展智能电网就显得尤为重要,本文中笔者详细叙述了国内外智能电网的发展现状与形势,希望以此有所贡献。 关键词:国内外;智能电网;发展现状;分析 一、国内智能电网的发展现状与分析 1、国家电网公司智能电网发展现状 2009 年 5 月,在北京召开的“2009 特高压输电技术国际会议”上,国家电网公司正式发布了“坚强智能电网”发展战略。2009 年 8 月,国家电网公司启动了智能化规划编制、标准体系研究与制定、研究检测中心建设、重大专项研究和试点工程等一系列工作。坚强智能电网是以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强网架为基础,以通信信息平台为支撑,具有信息化、自动化、互动化特征,包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节,覆盖所有电压等级,实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合的现代电网。“坚强”与“智能”是现代电网的两个基本发展要求。“坚强”是基础,“智能”是关键。强调坚强网架与电网智能化的高度融合是以整体性、系统性的方法来客观描述现代电网发展的基本特征。 电网的“坚强”与“智能”本身也相互交叉,不可拆分。坚强智能电网是坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放和友好互动的电网。坚强可靠,指具有坚强的网架结构、强大的电力输送能力和安全可靠的电力供应;经济高效,指提高电网运行和输送效率,降低运营成本,促进能源资源和电力资产的高效利用;清洁环保,指促进清洁能源发展与利用,降低能源消耗和污染物排放,提高清洁电能在终端能源消费中的比重;透明开放,指电网、电源和用户的信息透明共享,电网无歧视开放;友好互动,指实现电网运行方式的灵活调整,友好兼容各类电源和用户接入,促进发电企业和用户主动参与电网运行调节。坚强智能电网的总体发展目标是:建成以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础,以信息化、自动化、互动化为特征的自主创新、国际领先的现代电网。 2、南方电网公司智能电网发展现状 近年来南方电网公司高度重视智能电网的发展,根据国家转变经济增长方式的要求以及公司的中长期的战略发展规划,思考智能电网的发展规模以及建设的方案,研究提出了围绕南方电网核心技术,运用信现代信息技术加快传统电网的升级改造,要建设智能高效可靠的电网发展定位,明确了四个提高以及一个促进。四个提高是提高电力系统的安全稳定运行的水平;提高系统和资产的利用率;提高用户能效管理以及优质服务水平;提高资源优化配置和高效利用的能力;同时促进资源节约型环境友好型企业的发展。 四个提高是提高电力系统的安全稳定运行的水平;提高系统和资产的利用率;提高用户能效管理以及优质服务水平;提高资源优化配置和高效利用的能力;同时促进资源节约型环境友好型企业的发展。南方电网公司认为在推进智能电网建设过程汇总应注意以下几个方面: 第一,研究推进智能电网建设应符合我国国情。由于我国的能源资源分配以及南方电网公司负荷区域分配是很不合理,往往能源资源很高的地方负荷能源很高,但是低的地方负荷能源很低。为了配合电网大范围的配置实现远距离、大能源交直流混合的智能电网特征,智能电网要解决由此带来的规划以及调动包括安全运营的问题。 第二,发展智能电网是社会的共同愿望,同时也是电网发展到目前程度的必然需求。特别是南方电网的水电比例是 38%,水火对智能电网的要求是很有效的,也很高的。南方电网公司比较重视智能电网建设顶层设计,组织开展了南方电网智能电网的战略规划以及研究,同时系统描绘了推进南方电网以及智能电网研究技术、发展目标,系统建立了智能电网的标准体系,编制完成了企业智能电网技术的标准体系总的构架,要关注了新能源的接入、设备状态检测以及评估,配电网自动化,以及智能电网技术的标准,同时承担了特高压直流输电以及电动汽车充电,包括电池储能等多项国家行业标准的编制工作。 二、国外智能电网发展的形势 1、美国进行智能电网改造 2006年,美国IBM公司曾与全球电力专业研究机构、电力企业合作开发了“智能电网”解决方案。电力公司可以通过使用传感器、计量表、数字控件和分析工具,自动监控电网,优化电网性能,防止断电、更快地恢复供电,消费者对电力使用的管理也可细化到每个联网的装置。008年4月,美国科罗拉多州波尔得市已经营建成为全美第一个智能电网城市,与此同时,美国还有10多个州正在开始推进智能电网发展计划。2009年1月,美国政府发布了《经济复兴计划进度报告》,宣布将铺设或更新约4 800 km输电线路,并在未来三年内为美国家庭安装4万多个智能电表。2009年4月,美国政府又宣布了一项约40亿美元的用于开发新的电力传输技术计划。此后,美国能源部长表示,政府向美国企业提供24亿美元,用于制造混合动力车和车用电池,美国能源部也在加强车用电池的研究作为新型电网最重要的客户工具,电池可以更大地创造智能电网的应用运转空间。这意味着美国政府能源计划的下一步战略将发展智能电网产业。 2、欧洲电力企业的智能电网建设实践 目前,英、法、意等国都在加快推动智能电网的应用和变革,意大利的局部电网已经率先实现了智能化。2009年初,欧盟有关圆桌会议进一步明确要依靠智能电网技术将北海和大西洋的海上风电、欧洲南部和北非的太阳能融入欧洲电网,以实现可再生能源大规模集成的跳跃式发展。欧盟为应对气候变化、对能源进口依赖日益严重等挑战,向客户提供可靠便利的能源服务,正在着手制定一整套能源政策。这些政策将覆盖资源侧、输送侧以及需求侧等方面,从而推动整个产业电工电气(2010 No.3)领域深刻变革,为客户提供可持续发展的能源,形成低能耗的经济发展模式。在欧洲已经有大量的电力企业在如火如荼地开展智能电网建设实践,内容覆盖发电、输电、配电和售电

我国坚强智能电网的综述

浅谈我国的坚强智能电网 摘要:智能电网是21 世纪电力系统的重大科技创新和发展趋势,我国也开始进入智能电网高速发展时代。建造坚强智能电网是我国电网发展的必然趋势,能够带动整个电力行业的优化,构成电网的发、输、配、送、用等重要组成部分,必然也要向智能化方向协调发展,最终实现电网的可持续发展。因此,对坚强智能电网的评价、研究是十分必要的。本文主要介绍了智能电网发展背景,阐述了对智能电网的认识,综述了我国智能电网的发展历史、和“三步走”、“一特四大”的坚强智能电网发展战略,以及对电网关键技术的要求,最后对我国智能电网的发展做出了展望。 关键词:智能电网能源三步走一特四大 正文: 我国能源消费是以煤为主, 煤炭消费占一次性能源的70%左右, 清洁能源的比重相对较低, 面临着环保问题的严峻挑战,故而我国政府高度重视清洁能源发展。根据规划, 我国将在甘肃酒泉、江苏沿海和内蒙古等地建设若干个千万kW 级的风电基地, 打造“风电三峡工程”;在西北部地区发展大规模太阳能光伏发电;继续加快中东部地区核电开发和西部大型水电开发。我国的水能、风能、太阳能等可再生能源资源具有规模大、分布集中的特点, 需要走集中开发、规模外送、大范围消纳的发展道路。同时,风电、太阳能发电具有随机性和间歇性的特征, 水电具有明显的季节性特征,客观上要求电网大幅提高安全稳定水平,适应各类电源接入和送出的需要,发展核电同样也需要坚强电网的有力支撑。要满足以上需求,传统电网将面临极大挑战, 技术升级势在必行。另一方面, 2009 年1月,国家电网自主创新投产的特高压线路已经试运行成功, 这为下一步发展智能电网提供了坚实的基础。因此,国家电网公司结合我国的基本国情和特高压实践,提出了建设“坚强智能

智能电网综述性论文

智能电网技术综述 摘要:日前全球资源环境压力的不断增大,随着电力市场化进程的不断加快以及用户对电力供出的越来越高的要求,国家安全、环保等各方面都对电网的建设和管理提出了更高的标准。智能电网是国际公认的解决21世纪能源问题的一个重大解决方案。电力与通讯是的双向化是智能电网的一大特色,灵活、清洁、安全、经济、友好等性能都是智能电网是未来电网的发展方向。欧美等发达国家纷纷投入大量的精力,力求在智能电网研究邻域有所斩获。而在中国,在政府及国家电网公司的政策引领推动下,智能电网研究正不断向着建设中国特色智能电网的目标稳步前进。 关键词:智能电网,能源问题,传统电网,智能电网技术 一、论文研究的背景及意义 坚强智能电网的发展在全世界还处于起步阶段,没有一个共同的精确定义,其技术大致可分为四个领域:高级智能电网智能电网量测体系、高级配电运行、高级输电运行和高级资产管理。高级量测体系主要作用是授权给用户,使系统同负荷建立起联系,使用户能够支持电网的运行;高级配电运行核心是在线实时决策指挥,目标是灾变防治,实现大面积连锁故障的预防;高级输电运行主要作用是强调阻塞管理和降低大规模停运的风险;高级资产管理是在系统中安装大量可以提供系统参数和设备(资产)“健康”状况的高级传感器,并把所收集到的实时信息与资源管理、模拟与仿真等过程集成,改进电网的运行和效率。智能电网是物联网的重要应用。 二、智能电网的内涵和特征 目前对于智能电网尚未有统一的定义,但一致认为智能电网是一个中长期的目标和愿景(vision)。 智能电网应以现代输配电网为物理基础,建立在集成和高速双向的通信网络平台上,综合应用先进的传感和测量、计算机、微电子、电力电子、控制以及智能决策等技术,利用电网实时全景信息,进行实时监控、灾变防护和用户互动,以实现可靠、安全、经济、优质、高效的电网运行和可持续发展。最终实现的智能电网应具有以下关键特征

微电网储能技术研究综述

电力系统新技术 专业电力系统及其自动化 班级研1109班 学号1108080392 学生周晓玲 2012 年

电力储能技术 摘要:储能技术在电力系统中具有削峰填谷、一次调频、提高电网稳定性、改善电能质量、提高电网利用率、提高可再生能源的利用率等重要作用。本文主要介绍了抽水储能、飞轮储能、压缩空气储能、钠硫电池储能、液流电池储能以及超导储能、超级电容器储能等典型储能技术以及各自的国内外研究动态,比较了各种储能技术的优缺点,并对储能技术在电力系统中的不同应用进行了综述。 关键词:储能技术,可再生能源发电,消峰填谷,一次调频ABSTRACT:Power storage technology serves to cut the peak and fill valley,regulate the power frequency,improve the stability,and raise the utilization coefficient of the grid in the power system.This paper introduces various types of storage technology such as pumped hydropower,flywheel electricity storage technology,compressed air energy storage,sodium sulfur(NaS)battery,,Flow Battery Technology,super conductive magnetic energy storage and super capacitor storage discusses their advantages and disadvantages.The development trend and the Different applications of storage technology in the power system are also summarized. KEY WORDS:energy storage technology,renewable energy Resources power generation,peak load shifting,primary frequency 1.背景意义 近几十年来,电能存储技术的研究和发展一直受到各国能源、交通、电力、电讯等部门的重视。电能的存储是伴随着电力工业发展一直存在的问题,其实到现在为止也没有一种非常完美的储能技术,但经过几代科学家的努力,一些比较成熟的储能技术在各行各业发挥着重要的作用。储能的优点有很多,节能、环保、经济。比如火电厂要求以额定负荷运行,以维持较高的能源转换效率和品质,但用电量却随时间变化,如果有大容量、高效率的电能存储技术对电力系统进行调峰,对电厂的稳定运行和节能是至关重要的。另外,由于分布式发电在电网中所占的比例越来越高,基于系统稳定性和经济性的考虑,分布式发电系统要存储一定数量的电能,用以应付突发事件。随着电力电子学、材料学等学科的发展,现代储能技术已经得到了一定程度的发展,在分布式发电中已经起到了重要作用。储能已经成为除发、输、变、配、用五大环节的第六大环节。如下图即为储能在电力系统中的应用。

智能电网技术在国内外的研究现状与发展状况

智能电网技术在国内外的研究现状与发展状况 摘要:为了迎接电力行业由工业化向信息化转变的新挑战,国家电网公司提出 建设统一坚强智能电网。本文首先介绍了智能电网的概念.阐述了智能电网的内 涵和特点,总结了智能电网技术在国内外的研究现状与发展状况,并对实现智能 电网在网络拓扑、通信系统、计量体系、需求侧管理、智能调度、电力电子设备、配电自动化、分布武电源接入等领域需要解决的关键技术问题进行了较为详尽的 讨论。 关键词:智能电网;关键技术;通信系统;计量体系;需求侧管理;智能调 度 1 智能电网的特点 1.1 自愈 自愈是智能电网的一个突出特征,也是电网安全可靠运行的重要保证。它是 指对于无论来自外部还是来自内部的对电网的损害。无需或仅需少量人为干预, 实现电力网络中存在问题元器件的隔离或使其恢复正常运行。尽可能小地对系统 正常运行产生影响。通过进行连续的评估自测,智能电网可以检测、分析、响应 甚至恢复电力元件或局部网络的异常运行。 1.2 兼容 支持风电和太阳能发电等可再生能源的正确、合理的接入,适应分布式发电 和微电网的并网运行。做到“即插即用”,可以容纳包含集中式发电在内的多种不 同类型电源甚至是储能装置,满足用户多样化的电力需求。 1.3 交互 电网在运行中与用户设备和行为进行交互,将其视为电力系统的完整组成部 分之一,可以促使电力用户发挥积极作用,实现电力运行和环境保护等多方面的 收益,使需求侧管理的功能更加完善,实现与用户的交互和高效互动。 1.4 协调 与批发电力市场甚至是零售电力市场实现无缝衔接。有效的市场设计可以提 高电力系统的规划、运行和可靠性管理水平,电力系统管理能力的提升促进电力 市场竞争效率的提高。 1.5 高效 引人最先进的信息和监控技术,优化设备和资源的使用效益,可以提高单个 资产的利用效率,从整体上实现网络运行和扩容的优化。降低其运行维护成本和 投资。 1.6 优质 在数字化、高科技占主导的经济模式下,电力用户的电能质量能够得到有效 保障,实现电能质量的差别定价。 1.7 集成 实现电网信息的高度集成和共享。采用统一的平台和模型,实现标准化、规 范化和精细化管理。 2 智能电网的关键技术 2.1 坚强、灵活的网络拓扑 坚强、灵活的电网结构是未来智能电网的基础。我国能源分布与生产力布局 很不平衡,为了缓解此现状所带来的不利影响,我国制定了“西电东送”的政策, 并开展了特高压联网工程、直流联网工程、点 45 对点或点对网送电等工程的实

微电网文献综述

微电网文献综述 摘要:微电网是发挥分布式电源效能的有效方式,具有巨大的社会与经济意义。本文从概述角度介绍了微电网规划设计和电力系统仿真软件DIgSILENT在微电网建模和仿真中的应用,论述了微电网系统的控制策略和经济运行,指出了微电网技术的发展前景。 关键字:微电网;综述;DIgSILENT;控制策略 引言 分布式发电以其可靠、经济、环境友好、能源综合利用率高等优点越来越受到各国的重视和大力推广。然而,分布式发电技术自身存在诸多潜在弊端,如电源接入成本高、功率输出波动等,其规模化接入电网后会给电网运行控制带来一系列影响。为了协调大电网与分布式电源间的矛盾,智能微电网作为·种新型分布式能源组织形式应运而生,微电网是一种将分布式电源、负荷、储能装置、变流器以及监控保护装置有机整合在一起的小型发配电系统。 目前,随着我国微电网研究工作的不断深入,已经涉及了几乎所有技术方向,包括:①研究微电网(包括分布式电源)规划与设计,以使微电网能够更优的发挥其对配电网的正面作用,改善供电质量和可靠性;②研究微电源运行特性,为分布式电源的选择提供依据;③研究微电网运行控制与能量管理(包含储能技术),以提高微电网运行效率并降低排放;④研究微电网并网问题,以减小微电网接入对配电网的扰动,发挥微电网提高供电可靠性的优势;⑤研究微电网孤岛运行;⑥研究微电网保护。 一、微电网规划 1、智能微电网主要具有以下特点: (1)自治性:微电网是由分布式电源、负荷、储能单元构成的小型系统,运行方式灵活,可以独立自治运行,实现自我控制、保护与管理。 (2)互动性:微电网运行控制在采集分布式单元信息的基础上,实现了配电网、微电网、控制器间的互动通信。 (3)多元性:微电源构成多元化,有热电联产燃气轮机、柴油机等高效低污染电源及风力、光伏发电单元。负荷类型多元化,有敏感型、非敏感型,可控型、非可控型等。 2、微电网电压等级与容量的一般选取原则 3、微电网网架结构设计

微电网技术及其发展现状研究

2011年·06月·下期 学术·理论 现代现代企业教育 MODERN ENTERPRISE EDUCATION 企业 教育 25 微电网技术及其发展现状研究 吴 萍 尤向阳 (三门峡职业技术学院 河南 三门峡 472000) 摘 要:微电网充分发挥了分布式发电的价值和效益,可作为大型电网的有益补充,解决大规模电力系统的诸多潜在问题。本文介绍了微电网产生的背景,并阐释了其概念和结构特点,最后,对国内外微电网发展现状进行了对比研究。关键词:微电网 分布式发电 供电可靠性 引言 近年来,世界能源紧缺、环境污染、温室效应等问题越来越严重,分布式发电技术以具有低污染、高能源利用效率、可节约电网投资、提高大电网供电可靠性等优点得到重视。但是分布式电源(DG)单机接入成本高、控制困难,大量接入可能会对电网造成冲击,影响电能质量和系统的安全稳定。为协调大电网与分布式电源的矛盾,充分挖掘DG的价值和效益,在本世纪初,学者们提出了一个解决方法,即将DG及负荷一起作为公共配网的一个单一可控的子系统——微电网(Microgrid)。 一、微电网的概念 目前,国际上主要有美国、日本、欧盟等国家和地区给出了微电网定义。 美国电力可靠性技术解决方案协会(CERTS)认为:微电网由负荷和微型电源共同组成、可实现热电联供,微电源主要由电力电子器件进行能量转换和控制。当微电网与大电网相连时,微电网可视为单一的受控单元。 日本三菱公司按规模大小将微电网分为小规模(发电容量10MW,燃料为可再生能源,主要应用于小型区域电网、住宅楼、岛屿和偏远地区)、中规模(发电容量100MW,燃料为石油或煤、可再生能源,主要应用于工业园)和大规模(发电容量1000MW,燃料为石油或煤,主要应用于工业区)3类。它将以传统电源供电的独立电力系统也纳入微电网系统,扩展了研究范畴。 欧盟定义的微电网具有以下特点:1、利用一次能源;2、使用微型电源; 3、可实现冷热电三联供;4、含储能环节;5、含电力电子设备; 6、分为不可控、部分可控和全控三种类型。 综合来讲:微电网就是采用大量的现代电力技术,将微电源,负荷,储能设备及控制装置等结合在一起,直接接在用户侧,可同时向用户供给电能和热能的小规模分散独立系统。 二、微电网的结构 与传统的输配电网相比,微电网的结构比较灵活,其具体结构根据负荷情况会有所不同,但基本单元一般包括微型电源、储能元件、能量管理及控制系统、负荷等。 表演动作,这样能帮助学生理解和记忆歌词,并在理解、记忆歌词的基础上,以形象生动,优美的歌舞动作进行演唱,使演唱更富有情感的表达性。歌曲选择方面可根据我们的教学进度和学生的学习程度要求学生自行选择歌曲,可以大量的上网搜索选择自己喜欢的也都适合的歌曲,并应用所学的方法进行演唱,阶段性的开展班级音乐会,激发学生的学习热情,让他们爱学、喜欢学。 四、自我体验学习声乐 声乐是幼教专业学生学习的重要技能之一,它是培养学生的演唱技能和道德情感的主要阵地。声乐在教学过程中比较枯燥,培养学生的自主学习尤为重要,变“要我学”为“我要学”,使他们真正成为学习的主人。 声乐的学习过程是很抽象的,我在讲解声乐理论时一般采取体验法,让学生自己感觉自己体验,比如:要讲打开喉咙就要学生体验咬苹果的感觉,要讲吸气就要让学生体验闻花香的感觉等等。如:区别音的高低、长短、强弱等时,教师启发学生比较大公鸡的啼声和母鸡啄食的“咯咯”声,大部分学生对鸡是熟悉的,就让他们自己去模仿这些叫声,通过学生的亲身模仿,很快就辨出哪个是高音,哪个是低音,通过类似的方法,又能辨别出飞机在跑道上起飞的马达声震耳,是强音,而飞机上高空我们听到的声音是弱音。进而上升到理性认识,这样做会培养学生善于动脑,善于捕捉音乐的能力。在这些教学当中我都尽量融入学生 的自主学习的观念,做到“做中学”。 在枯燥的发声练习过程中我会让学生动起来,在发声前要先活动开,或小跑,或做运动操,根据练声曲的节奏让学生踏步或者小跑着发声,这样可以让学生更加放松自然。也可以编成游戏的形式,如用问答的形式,一半学生问do re mi fa so ,另一半的学生答so fa mi re do ,这样可以提高学生的兴奋度,让练声得到更好的效果。也可以围成圈相互看,或站成面对面发声,相互评价相互学习。 五、结语 如今,知识的更新日新月异,高科技的发展日趋迅猛,面对教育的新形式,学生为中心的思想已深入人心,旧的体制和模式受到极大的冲击。作为幼教专业的音乐教师更应及时转变教学观念,只有教会学生自主学习,使学生掌握学习的方法,才能达到“今天的教是为了明天的不教”的目的,在课堂上努力创设学生自主学习的环境,发挥学生的自主意识,也只有学生学会自主学习,他们才能主动地去研究,去探索,去创造。以培养有创造力、有创新思维能力的新一代幼儿教师。 参考文献: [1]张天宝著.试论主体性教育的基本理论. [2]周明星,张柏清著.创新教育模式全书.北京教学出版社 .□

新型电网_微电网_Microgrid_研究综述

第35卷第12期继电器Vol.35 No.12 2007年6月16日 RELAY June 16, 2007 新型电网-微电网(Microgrid)研究综述 盛鹍1,2,孔力1,齐智平1,裴 玮1,2, 吴汉3, 息鹏4 (1.中国科学院电工研究所,北京 100080; 2.中国科学院研究生院,北京 100080; 3.江西省赣东北供电公司,江西 乐平 333300; 4.国家审计署驻长沙特派员办事处, 湖南 长沙 410001) 摘要:首先介绍了微电网的产生背景,并对微电网进行定义。其次,在对比了各国微电网的研究进展现状后,针对一个典型的微电网阐述了基本运行方式。接着介绍了微电网的电源和储能形式,并对微源的控制器特性即频率下垂曲线进行了简单的描述。微电网输配电系统也与传统电网有着明显的不同,由于低压线路参数的特殊性,需要对功率调节公式进行修正。微电网系统优化与稳定也是微电网的关键研究内容之一,初步给出了系统优化和稳定运行目标。最后,在依托电工所在新能源方面的既有成果上,提出了微电网的将来研究的重点和难点。 关键词:微电网;分布式发电;微电源;储能;输配电系统;功率调节;系统优化和稳定 A survey on research of microgrid –a new power system SHENG Kun1,2,KONG Li1,QI Zhi-ping1, PEI Wei1,2 , WU Han3, XI Peng4(1.Institute of Electrical Engineering( Chinese Academy of Sciences), Beijing 100080,China; 2.Graduate school of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100080,China; 3.Gandongbei Power Supply Company,Leping 33300,China; 4.National Audit office of People’s Republic of China, Changsha 410001,China) Abstract: Microgrid is one type of future power systems put forward by foreign researchers, which has a special superiority on not only improving power quality and reliability but also relieving pressure of energy and environment. First, this paper introduces the background and definition of microgrid.Second, different countries’ achievements are compared, and basic running mode is represented for a typical microgrid. After energy resource and storing energy being classified, a frequency-droop character is described. Obviously different from classic transmission and distribution system, microgrid has its own feature. And power adjustment formulation has been amended. System optimization and stability is one of key research in microgrid, therefore series of goal is offered preliminarily. In the end, based on achievement by IEE in new energy, emphasis is put forward for future research in microgrid. This project is supported by National High Technology Research and Development of China(863 Programme) (No. 2006AA05Z246). Key words: micorgrid; distributed generation; microsource; storing energy;transmission and distribution system; power adjustment;system optimization and stability 中图分类号: TM619 文献标识码: A 文章编号: 1003-4897(2007)12-0075-07  0 引言 在过去几十年里,电力系统已发展成为集中发电、远距离输电的大型互联网络系统,通过复杂的功率潮流等各种控制器可对其连续调节,并对大多数干扰具有鲁棒性。但是近年来用电负荷的不断增加,而电网建设却没有同步发展,使得远距离输电线路的输送容量不断增大,受端电网对外来电力的依赖程度也不断提高,使得电网运行的稳定性和安全性下降。近年的各种大规模停电事故尤其是8.14美加大停电也暴露出目前电力系统的这个严重缺陷[1]。 基金项目:国家863高技术基金项目(2006AA05Z246) 鉴于上述问题,发达国家如德国、日本、美国甚至包括一些发展中国家开始研究并应用多种一次能源形式结合(液体燃料有煤油、汽油、柴油等,气体燃料有天然气、石油气、煤气、沼气、一切可燃废气等;动力源更是多样化,如水能、风能、太阳能等)、高效、经济的新型电力技术——分布式发电技术DG (Distributed Generation) [2~5],即通过在配电网建立单独的发电单元对重要负荷进行供电,与此同时,通过PCU(power-conditioning unit)和外界电网进行能量交换;由其特点,也形象地被称作分散式发电(Dispersed Generation)或嵌入式发电(Embedded Generation)。随之出现了分布式储能技

智能电网技术及其发展前景

南京师范大学 中北学院 题目:智能电网技术及其应用 班级:881350 学号:15 姓名:梁津铖 专业:电气工程及自动化 专业方向: 指导教师:包宇庆 设计时间:2016.12

智能电网技术及发展前景 摘要:日前全球资源环境压力的不断增大,随着电力市场化进程的不断加快以及用户对电力供出的越来越高的要求,国家安全、环保等各方面都对电网的建设和管理提出了更高的标准。智能电网是国际公认的解决21世纪能源问题的一个重大解决方案。电力与通讯是的双向化是智能电网的一大特色,灵活、清洁、安全、经济、友好等性能都是智能电网是未来电网的发展方向。欧美等发达国家纷纷投入大量的精力,力求在智能电网研究邻域有所斩获。而在中国,在政府及国家电网公司的政策引领推动下,智能电网研究正不断向着建设中国特色智能电网的目标稳步前进。 关键词:智能电网,能源问题,传统电网,国家战略 一、研究的背景及意义 坚强智能电网的发展在全世界还处于起步阶段,没有一个共同的精确定义,其技术大致可分为四个领域:高级智能电网智能电网量测体系、高级配电运行、高级输电运行和高级资产管理。高级量测体系主要作用是授权给用户,使系统同负荷建立起联系,使用户能够支持电网的运行;高级配电运行核心是在线实时决策指挥,目标是灾变防治,实现大面积连锁故障的预防;高级输电运行主要作用是强调阻塞管理和降低大规模停运的风险;高级资产管理是在系统中安装大量可以提供系统参数和设备(资产)“健康”状况的高级传感器,并把所收集到的实时信息与资源管理、模拟与仿真等过程集成,改进电网的运行和效率。智能电网是物联网的重要应用。 二、智能电网的概述 2.1 智能电网概念 智能电网是以物理电网为基础,将现代先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、决策分析技术和控制技术与物理电网高度集成而形成的新型电网。 2.2 智能电网的特征 1)稳定可靠:智能电网抗干扰性强,由于自身结构的稳定性,可以很好的

智能电网大数据处理技术现状与挑战 项滦

智能电网大数据处理技术现状与挑战项滦 发表时间:2018-07-09T15:16:50.990Z 来源:《基层建设》2018年第14期作者:项滦[导读] 摘要:随着我国科学技术的不断进步和我国社会经济的快速发展,给人们带来了方便,使我国资源利用问题日益严重。 广东卓维网络有限公司广东省佛山市 528200 摘要:随着我国科学技术的不断进步和我国社会经济的快速发展,给人们带来了方便,使我国资源利用问题日益严重。经过长时间的研究,我国智能电网数据处理技术取得了前所未有的研究成果。然而,在我国智能电网大数据处理的应用中仍存在着一些不好的因素,还有很大的发展空间。本文论述了智能电网大数据处理技术的特点,论述了智能电网大数据处理技术的现状和挑战。 关键词:智能电网;大数据状态;技术随着我国智能电网建设的不断深入,电网运行监测数据不断增加,电力行业进入大数据时代。如今,智能电网大数据已成为一个热点话题,各界主要是因为云计算的使用会产生大量的,丰富的异构数据,为了能够有效地处理这些数据,社会各界投资更努力。根据新华社的数据,2016年,中国的百度在中国的大数据业务上投资了1000多亿元人民币。为了能够更好地应用和处理智能电网产生的数据,我国智能电网在数据处理、智能电网、大数据处理技术等方面的研究已逐步步入成熟阶段。不可否认的是,中国的电网大数据处理技术仍有很大的发展空间和长期的发展道路。因此,我们需要了解智能电网大数据处理技术的发展现状和面临的挑战,从而进一步完善智能电网数据处理的相关技术。 1 智能电网大数据处理技术发展现状 1.1 智能电网中的大数据 智能电网主要由电力企业管理数据、电力企业营销数据、电网运行和设备检测数据三部分组成。其一,电力企业管理数据在整个智能电网数据处理内容中是十分重要的,但程序和内容方面较为复杂。其二,电力企业营销数据在智能电网数据中也是最为关键的一部分,为此,诸多企业都投入大量的研发资金。人们一般都将智能电网大数据划分为结构化数据和非结构化数据,随着智能电网建设和互联网的应用,非结构化数据呈现出快速增长的势头,其数量将大大超过结构化数据。电力大数据的特性满足大数据的五个特性:数据量大、处理速度快、数据类型多、价值大、精确性高。第一部分结构化数据是如今电力系统主要的数据形式,也是关系数据库中的数据;第二部分非结构化数据,是通过数据库二维逻辑呈现的数据。这也是人们越来越重视非结构化数据处理的重要原因。 1.2 处理技术复杂性 智能电网大数据处理成为社会各界热议的话题,可以说成为科学技术界所密切关注和研究的问题。智能电网大数据处理与社会经济的发展密切相关。我国如百度、阿里巴巴等都投入了大量的资金进行研发和改进,促进了我国智能电网大数据处理技术的发展。智能电网大数据处理技术自身存在着复杂性,可以说,现今我们使用的智能电网大数据处理技术有喜也有忧。可喜之处是,随着我国社会各界投入大量的研发资金,智能电网大数据处理技术取得了巨大的研发成果,促进了相关技术进一步发展,在智能电网联网方面得到了一定的改善和提升。但智能电网大数据处理技术存在的复杂性决定了相关方面的发展还远远不够,据调查显示,我国数据处理能力还尚未很好地解决数据大幅度增长的问题。我们以阿里巴巴集团旗下的支付宝为例,支付宝每日交易的数量达到了15TB;而平台每日处理的数据高达200PB,这一数据是十分巨大的,为了能够更好地处理这些数据,阿里巴巴集团在相关方面投入了大量的资金,并且也取得了巨大的研究进展和成果,获得了相应的回报。但在如今数据多样化增多的情况下,依然造成了智能电网大数据处理技术更为复杂的现状。 2 智能电网大数据处理技术面临的挑战 2.1 数据处理时效性 对于智能电网大数据处理技术而言,数据处理的速度十分重要。通常情况下,数据规模越大、量越多,数据处理的时间就会越长。传统的数据处理存储方法是根据数据量的大小而设计系统,在设计数据量范围内的数据处理非常快,但是对于超过了设计数据处理量时,就会造成处理系统瘫痪的可能,未能够实现处理大数据的功能要求。在未来智能电网大数据时代下,需要从发电、输电、用电等各方面进行实时数据处理。 2.2 数据可视化技术 如何在有限的空间下,把海量的智能电网数据以一种容易理解、直观的方式呈现给用户是一项非常具有挑战性的工作。数据可视化技术已被证明为一种最有效的处理大规模数据的方法,在实践中也得到了很好的应用。数据可视化技术通过将数据绘制成高分辨率、高精度的图片,并通过交互工具,有效地利用人的视觉,还可以实时修改数据处理,实现数据进行定性和观察及定量分析的功能。 2.3 异构数据处理技术 未来智能电网大数据存在调度、用电、配电、变电、输电、发电等多个环节数据,需要实现信息高效处理、流畅传输、全面采集等技术,支撑业务流、信息流、电力流的一体化。因此,需要实现大数据多元化异构数据信息的整合,并且建设智能电网大数据集约化配置数据中心。针对海量的异构数据构建一个模型,如何实现数据融合及有效存储和高效查询成为智能电网大数据处理异构数据亟待解决的问题。 2.4 大数据传输存储技术 随着智能电网大数据发展,电力系统在设备监测和运行过程中的全部数据都被记录下来,数据量越来越大,给电网运行传输设备及存储系统造成了巨大的负担,对我国智能电网大数据处理发展形成了一定的影响。在智能电网数据存储方面,采用分布文件保存的形式,能够实现对大量数据进行存储,但对电力数据实时处理存在一定的限制。因此要对电网中大数据进行实时分析和分类存储在电网非结构化数据处理中占比非常大。目前智能电网大数据处理技术面临最大的问题就是将海量的非结构化数据转换成结构化数据。 结语 综上所述,通过以上的智能电网数据处理技术发展现状的研究表明,智能电网数据和非结构化数据和结构化数据两个部分,也有智能电网的特点,大数据处理技术负责性。对于智能电网,分析了大数据处理技术的挑战,我们知道智能电网面临数据处理时效性、可视化、异构处理和大数据存储技术挑战的数据处理技术。在相关方面,各界已经取得了巨大的投入和努力,也有很大的提升,但是不可否认,我们仍然存在不足,今后加快智能电网的发展,大型数据处理在中国,我们需要认识到当前形势发展的挑战和机遇,以促进智能电网的发展,大型数据处理相关的技术在中国。

微电网研究综述

2014年5月(上) [摘要]微电网是分布式发电、负荷、储能装置及控制装置构成的一个单一可控的独立发电系统,是我国电网建设中一种新型的网络结构。 是应对目前能源、资源问题的有效途径。国内学术及研究机构对微网的研究主要集中在微电网的经济性运行、微电网的核心技术研究、微电网的优化调度以及并网运行等领域。各研究表明:从经济性层面看:微电网发展符合国家节能减排政策、提高发电效率;从技术层面看:微电网仍面临并网输电时需要克服新能源中风能、太阳能等发电的不稳定性难题;尽管如此,成熟的微电网不仅可以提高电力系统的可靠性和稳定性,而且有助于减轻当今越来越严重的雾霾问题。 [关键词]微电网;经济运行;核心技术;优化调度;并网运行微电网研究综述 赵磊 曾芬钰 王霜 (上海电力学院,上海市200090) 一、微电网的经济性运行 众所周知,微电网的研究及发展归根结底是为了解决目前全球性能源资源紧张,环境污染日益严重的问题。因而,微网发展经济性问题就成为发展微电网需要解决的首要问题。贺鹏,艾欣(2012)分别从微电网的成本及经济性等方面阐述了微电网与传统电网在经济方面的区别,目前典型的经济调度模型是美国CERTS 提出的分布式电源用户侧模型(DER-CAM )。微电网的建设势必将会引起人们对微电网的成本及收益的思考。璟杨海晶,王等(2013)通过实验,以“金太阳工程”项目为案例验证微电网的收益能力,微电网后期发电成本会以每年6%至10%的趋势下降。所以前期应主要通过财政补助来实现微电网成本回收,充分鼓励用户利用新能源。[1] 茆美琴,孙树娟,苏建徽等(2011)提出了将电动汽车加入微电网的设想,电动汽车在接入微电网时具有两方面作用:1)充电时可作为是负载;2)也可作为电源对微电网进行供电。电动汽车不仅减少了微电网投资费用,而且提高了供电的可靠性。[2] 只有当微电网的建设深入到寻常百姓及社会普通住宅区中,才会实现微网的节能、高效、等作用。ToruKobayakawa (2013)以印度Sagar 岛的微电网数据为基础,分别从村民的家庭里成员的教育背景、家庭收入水平、购买煤油支出等方面进行分析论证:影响微电网建设的原因主要是初装费用或税费太高,其次才是微电网的链接质量问题。这可为我国微电网的投资建设区域提供一个大体依据。 微电网在经济方面存在着巨大的发展潜力。虽然微电网的建设存在着前期投资较大、居民接受情况等一系列问题,但微电网发展的趋势是不变的,尤其是微网在节能减排、提高用电效率等方面存在着的巨大优势。 二、微电网的核心技术研究 从微电网整体来看,刘文,杨慧霞等(2012)指出,目前微电网的关键技术主要包括:新能源的接入、电力设施、控制技术、储能技术等方面。在实验基础上李瑞生(2013)得到更深一层的结论:微电网并离网与运行控制等技术是当前微电网发展的关键技术。[3]另一方面,张章,宋海峰(2011)指出储能是实现微电网可靠运行的重要手段。目前,从技术成熟度来看,铅酸蓄电池是目前最佳选择。 在并网技术方面,杜秀丽,黄琦等(2009)认为并网逆变器可以通过无功补偿和谐波抑制等方式改善电能质量。理想并网逆变器应具备:传送无功功率、传送有功功率和谐波抑制3种工作模式。[4]并网逆变器在并网运行时起到了关键作用,保证了电力系统的稳定运行。 以上微电网运行的关键技术不外乎在于:储能技术、并网运行、电能质量等几个问题。其中储能技术到目前为止国内的研究已经取得了重大突破,在并网运行方面的相关技术也日趋成熟,在优化调度方面国内外的相关研究也越来越多。 三、微电网的优化调度 随着对微电网研究的深入,由于微电网中的分布式电源特性各异、种类繁多。如何在配电网中确定合理的分布式电源结构,有效利用各种类型电源,成为迫切需要解决的问题。 微电网是一个多对象、多目标的联合体,在微网优化运行方面郗宏伟(2013)研究了基于微分免疫算法的微电网优化运行方法,指出微电网优化运行是一个非线性、多目标的问题。从需求侧方面,周晓燕、刘天琪等(2013)基于实际风光资源和微电网运行成本数据,采用模糊评价函数并以河北承德风力发展基地全年发电量数据为算例得出结论:在满足负荷需求和分布式电源出力限制的前提下,提高了全网经济性和安全性。[5] 不同的控制策略、优化目标都决定了微电网的优化结果。白峪豪(2012)采用主网供电、供热方式,在基于状态迁移的粒子群优化方法下得到结论:合理配置分布式电源可以有效地削峰填谷,与传统电网相比微电网供电带来了明显的环境效益。[6]陈健,王成山,赵波等(2013)采用改进型非劣排序遗传算法寻求最优配置方案得出:对于环境保护要求较高的地区,可适当提高环境成本的权重系数;对于注重经济效益的地区,可加大成本的权重系数。 总的来说,通过不同的目标和要求,设置不同的权重系数,这对微电网优化会更有效、合理。[7] 微电网优化调度的关键就是在各种分布式电源之间实现最优化配置,而实现最优化调度中的关键就是建立最优化数学模型。在采用经济类分析时容易产生较大误差,但方法更容易掌握。而遗传算法的分析结果更加准确。 所以,在只是分析大体趋势时最好采用经济学分析方法,相应的,在对分析结果要求准确时最好采用遗传算法及微分算法。 四、微电网的并网运行 微电网有孤岛运行与并网运行两种方式。相对于孤岛模式,并网运行时微电源可以始终运行在最大功率点处,电源逆变器输出电能必须满足电网电压幅值、频率和相位一致。微电源并网发电既能最大限度合理地利用新能源,又能解决用户不断增长的用电需求。 微电网与大电网并网之后,二者之间相互影响。魏于萍(2013)认为微电网技术能够解决传统分布式电源的分散接入、单独并网所带来的整体不受控问题,有利于提升电网可控性。有利于在孤岛运行与并网运行之间平滑切换。[8]除去并网和孤岛两种运行模式外,李富生,李瑞生,周逢权等(2013)指出还应有微电网过渡阶段。过渡阶段包括由并网转离网的解列过渡阶段、由离网转并网过渡状态和停运过渡状态。同时还提出:微电网的并网运行的主要功能是实现经济优化调度、配电网联合调度、间歇性分布式发电预测、负荷预测。[9] 至此为止,关于微电网的核心技术以及其控制并网的相关技术指标都已得到大致地总结,其中并网稳定运行与控制成为微电网的核心甚至影响着了微电网的发展。微电网的发展更加利于中国未来电力系统发展和超高压电网的建设需求。 五、微电网面临的问题和发展前景 当今,微电网已经成为世界各国争相发展的新兴电网结构,美国、日本等国家已经形成了一系列严谨的理论与模型结构。武星,殷晓刚,王景等(2013)指出在中国,微电网的发展与可再生能源的发展密不可分。 但目前还有许多问题丞待解决:首先,缺乏相关(下转第235页) 230

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