中壓配電網(wǎng)范圍選址分析

發(fā)布時間:2023-12-12
主動配電網(wǎng)是實現(xiàn)大規(guī)模間歇式新能源并網(wǎng)運行控制、電網(wǎng)與充放電設施、負荷互動、智能配用電等電網(wǎng)分析與運行關鍵技術的有效解決方案。主動配電網(wǎng)示范工程選址通常集中于10kv及以下配電網(wǎng)絡,即中低壓配電網(wǎng)范圍,選擇這一電壓等級的主要原因如下:
1)從配電網(wǎng)調(diào)度層面來看,目前配電網(wǎng)主要管理范圍是110kv和35kv的高壓配電網(wǎng),其管理技術、設備都相對較為完善。與此相對的,中低壓配電網(wǎng)各種控制技術發(fā)展較為滯后,這主要由于兩方面原因?qū)е?,一方面是因為中壓配電網(wǎng)分布非常廣泛,雖然呈輻射狀分布,但總體線路數(shù)量龐大難以選擇合理的管理方式;另一方面目前中壓配電網(wǎng)的自動化水平不高,三遙比例較低,可觀測性較差。主動配電網(wǎng)控制技術可以有效填補這一空白,實現(xiàn)中低壓配電網(wǎng)的有效管理。
2)從配電網(wǎng)現(xiàn)狀來看,由于主動配電網(wǎng)的核心目標之一是實現(xiàn)電網(wǎng)與充放電設施、負荷之間的互動,目前配電網(wǎng)負荷完全集中于10kv及以下的中低壓配電網(wǎng),10kv及以下電壓等級已經(jīng)可以充分滿足電源—負荷之間的互動需求。
3)從主動配電網(wǎng)定義來看,主動配電網(wǎng)需滿足:“可以綜合控制分布式能源(分布式電源、柔性負載和儲能)的配電網(wǎng),可以使用靈活的網(wǎng)絡技術實現(xiàn)潮流的有效管理,分布式能源在其合理的監(jiān)管環(huán)境和接入準則基礎上承擔對系統(tǒng)一定的支撐作用?!狈植际侥茉词侵钢苯硬贾迷谂潆娋W(wǎng)或分布在負荷附近的發(fā)電設施,分布式能源距離電力用戶近,輸電損耗小,可以實現(xiàn)高效利用;同時利用分布式能源可以有效減緩電網(wǎng)壓力,實現(xiàn)有功功率的就近提供和無功功率的就近補償。主動配電網(wǎng)中的分布式電源通常容量較小,為了實現(xiàn)分布式能源的有效監(jiān)管,如果選擇35kv電壓等級以上配電網(wǎng),其負荷遠大于分布式電源出力,難以實現(xiàn)分布式電源和負荷的互動,從而不能有效反映出主動配電網(wǎng)對分布式電源的控制能力。
因此,選取10kv及以下配電網(wǎng)絡具有更好的示范效果。在前述電壓等級選取基礎上,為了實現(xiàn)主動配電網(wǎng)分布式電源監(jiān)控、分布式電源調(diào)度、分布式電源消納、全網(wǎng)組合優(yōu)化等控制目標,主動配電網(wǎng)示范地區(qū)選取需要從源、網(wǎng)、荷3個方面進行具體的考慮。
1)從電源的角度來看,不同于傳統(tǒng)配電網(wǎng)對分布式電源“即插即忘”(fit-and-forget)的控制方式,主動配電網(wǎng)強調(diào)“主動管理(active network management)” 這一概念,即通過對分布式發(fā)電、無功補償?shù)榷囝愋涂煽卦O備的有效利用,實現(xiàn)分布式電源的高度兼容與資產(chǎn)的高效利用。因此示范區(qū)域應具備大量分布式電源多點接入,其滲透率需提高到能夠影響傳統(tǒng)配電網(wǎng)的運行管理的程度。同時由于主動配電網(wǎng)需要對電源進行主動管理,所以分布式電源需要具有可控性,可響應控制設備的調(diào)節(jié)指令(可能包含有功功率值、無功功率值、控制模式等)。
2)從電網(wǎng)的角度來看,主動配電網(wǎng)需具備靈活的運行方式,以實現(xiàn)配電網(wǎng)多種優(yōu)化目標及控制策略下的靈活組網(wǎng)。因此示范區(qū)選取的線路之間需要有適當?shù)穆?lián)絡,便于根據(jù)運行情況靈活調(diào)整線路拓撲。
除上述一次網(wǎng)架結構要求以外,配電線路應盡量具有較高的自動化水平,或具備較好的改造條件,保證正常與故障兩種狀態(tài)下的主動配電網(wǎng)運行管理,示范區(qū)域內(nèi)斷路器及負荷開關需具有三遙配置。與此同時,主動配電網(wǎng)為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、監(jiān)測與報警等功能還需要較為可靠的通信系統(tǒng),以保證配電自動化系統(tǒng)和主動配電網(wǎng)控制系統(tǒng)的正常運行。
3)從負荷角度來看,主動配電網(wǎng)間歇式能源的功率波動嚴重限制了分布式能源滲透率的提高,負荷主動管理為主動配電網(wǎng)提供了一種潛在高效的可調(diào)資源,以抑制電網(wǎng)功率波動、削峰填谷。因此示范區(qū)域內(nèi)應盡量具有可控負荷(包括直接負荷控制、響應定價信號等)。在此基礎上,多樣化的負荷類型與良好的可調(diào)節(jié)特性可以為主動配電網(wǎng)示范提供更有利的條件。
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