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中低压配电网选择电压等级的原因

时间:2015-10-04 02:35
  

中低压配电网选择电压等级的原因
1)从配电网调度层面来看,目前配电网主要管理范围是110kV和35kV的高压配电网,其管理技术、设备都相对较为完善。与此相对的,中低压配电网各种控制技术发展较为滞后,这主要由于两方面原因导致,一方面是因为中压配电网分布非常广泛,虽然呈辐射状分布,但总体线路数量庞大难以选择合理的管理方式;另一方面目前中压配电网的自动化水平不高,三遥比例较低,可观测性较差。主动配电网控制技术可以有效填补这一空白,实现中低压配电网的有效管理。

  2)从配电网现状来看,由于主动配电网的核心目标之一是实现电网与充放电设施、负荷之间的互动,目前配电网负荷完全集中于10kV及以下的中低压配电网,10kV及以下电压等级已经可以充分满足电源—负荷之间的互动需求。

  3)从主动配电网定义来看,主动配电网需满足:“可以综合控制分布式能源(分布式电源、柔性负载和储能)的配电网,可以使用灵活的网络技术实现潮流的有效管理,分布式能源在其合理的监管环境和接入准则基础上承担对系统一定的支撑作用。”分布式能源是指直接布置在配电网或分布在负荷附近的发电设施,分布式能源距离电力用户近,输电损耗小,可以实现高效利用;同时利用分布式能源可以有效减缓电网压力,实现有功功率的就近提供和无功功率的就近补偿。主动配电网中的分布式电源通常容量较小,为了实现分布式能源的有效监管,如果选择35kV电压等级以上配电网,其负荷远大于分布式电源出力,难以实现分布式电源和负荷的互动,从而不能有效反映出主动配电网对分布式电源的控制能力。

  因此,选取10kV及以下配电网络具有更好的示范效果。在前述电压等级选取基础上,为了实现主动配电网分布式电源监控、分布式电源调度、分布式电源消纳、全网组合优化等控制目标,主动配电网示范地区选取需要从源、网、荷3个方面进行具体的考虑。

  1)从电源的角度来看,不同于传统配电网对分布式电源“即插即忘”(fit-and-forget)的控制方式,主动配电网强调“主动管理(active network management)” 这一概念,即通过对分布式发电、无功补偿等多类型可控设备的有效利用,实现分布式电源的高度兼容与资产的高效利用。因此示范区域应具备大量分布式电源多点接入,其渗透率需提高到能够影响传统配电网的运行管理的程度。同时由于主动配电网需要对电源进行主动管理,所以分布式电源需要具有可控性,可响应控制设备的调节指令(可能包含有功功率值、无功功率值、控制模式等)。

  2)从电网的角度来看,主动配电网需具备灵活的运行方式,以实现配电网多种优化目标及控制策略下的灵活组网。因此示范区选取的线路之间需要有适当的联络,便于根据运行情况灵活调整线路拓扑。

  除上述一次网架结构要求以外,配电线路应尽量具有较高的自动化水平,或具备较好的改造条件,保证正常与故障两种状态下的主动配电网运行管理,示范区域内断路器及负荷开关需具有三遥配置。与此同时,主动配电网为了实现数据采集、数据处理、监测与报警等功能还需要较为可靠的通信系统,以保证配电自动化系统和主动配电网控制系统的正常运行。

  3)从负荷角度来看,主动配电网间歇式能源的功率波动严重限制了分布式能源渗透率的提高,负荷主动管理为主动配电网提供了一种潜在高效的可调资源,以抑制电网功率波动、削峰填谷。因此示范区域内应尽量具有可控负荷(包括直接负荷控制、响应定价信号等)。在此基础上,多样化的负荷类型与良好的可调节特性可以为主动配电网示范提供更有利的条件。

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