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分布式光伏发电与主动配电网的发展

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摘要:目前,在全球能源紧缺的环境中,各国都在提可持续发展,需要对于目前传统的电力系统进行一个改革。分布式光伏发电技术有着其独特的优势,供电方便,安装灵活,以及新能源具备的环保优势,开始在世界各地流行起来,也引起了很多国家的重视和关注,在传统的电力基础上,推动分布式发电技术的发展,并结合微电网和配电网并网运行,可以有效提高电网的运行效率,因此需要大力推进分布式与主动配电网的协调发展。

关键词分布式光伏发电;配电网协调发展

一、引言

近几年来,由于电力行业的多元化发展,很多种类型的发电系统都有参差不齐的问题,这个时候就体现出了分布式发电的优势,让它得到了很多电力行业人员的广泛关注。它的发电原理是通过目前自然界里的光能,利用我们的技术帮它们进行了一个能量转换的过程。太阳能是可以再生的绿色新能源,这样既保护了地球的环境,也给我们提供了更多的新能源供给。另外从经济性上面,也减少了成本压力,不需要担心能源的来源,都是采用大自然的能源。因此分布式光伏发电与主动配电网要迅速发展起来。而且这项技术对于电力行业来说是一个巨大的改革。因此我们接下来要对它们进行一个分析,以便于它们以后更好的发展下去,给我们国人带来更大的便利好处。

二、分布式光伏发电技术

首先我们来了解一下分布式光伏发电技术的原理,上面我们也讲到了通过技术将光能转换为电能,这个过程需要用到半导体界面,它的作用就是产生光生伏特效应,然后把能量储存在电池板里面,电池板是整个部件里面最为关键的部件,它们通常是通过串联连接起来的。分布式光伏发电基础原理是通过半导体吸收太阳光,生成新的电子,结合内部的自由电场,这样就可以形成电流。分布式光伏发电与传统的发电机的技术具有一定的差异性。分布式的光伏发电一般都是需要通过一些转换后才能进入电网的,和传统发电机的发电相比,区别分别体现在惯性控制,故障穿越以及过载能力方面。当分布式光伏电接入容量比较小的时候,这些问题可以忽略,但是随着接入容量的不断增加的时候,它对于电网的稳定性威胁也就会越来越大了,如果继续接入就有可能导致故障的发生。

三、配电网的关键技术探究

主动配电网是一个整体但是可以分布控制的设备,同时控制众多的电路,让它们分工合作,相当于一个领导者。使它对于整个系统提供支持,这些支持表现在主动规划,控制整个系统的运行,管理,以及各个职能的分配工作。这种自动化先进的电力系统可以在推广应用的时候发挥它的优势且很容易被市场所接纳。另外主动配电网的核心技术是通过各个领域里面的高新技术组合成的,没有这些技术的支持,我们的分布式光伏发电技术就不能正常的运行,我们结合了电力系统技术,电子电力技术,储能技术,自动化控制技术和网络通讯技术,这些技术组成了分布式光伏发电产业。

(一)柔性组网技术探究在柔性组网的技术里面,我们要结合配电网的连接技术,利用我们目前的电力电子设备,通过柔性变压,电能质量控制,不间断供电技术,为电网提供灵活且安全的调节能力,促使交流电,直流电,在各个网格里面发挥自己的优势,这样可以提升分布式光伏发电的接入能力,以及它的供电能力。

(二)分布式光伏发电的保护技术在目前科技飞速发展的前提下,我国在各项领域都有很大的发展进步,然而我们在针对于分布式光伏发电的保护技术里面,要运用很多其它技术来对分布式光伏发电进行保护,我们运用了模式识别,大数据,自适应保护,直流保护以及网络保护等等技术,确保当发生故障时的精确判断和对故障的定位识别。

(三)即插即用技术目前这项技术在我国已经很成熟了,它是通过标准化的接口,加上一些感知的元件,和信息交互技术,形成了一个自我检测、自我保护的功能,能够使配电网自动识别,并自我进行管理。

(四)可再生能源区域治理技术为了使系统适应一些特殊环境,我们要对系统采取一系列的应对措施,用于保证这些电子单元之间不会发生问题,利用可再生能源并网加速器,以确保电网的安全和稳定性。

(五)储能技术根据不同的储能形式,在规模,功率,密度,能量密度,速率,可用性,成本技术成熟等方面的优缺点,将不同的介质进行结合使用,然后通过不同储能的技术进行配比和优化,发挥各自的优势,以实现混合储能技术的高效、经济和可靠运行。

(六)能量管理技术能量管理技术是目前在电力产业里面很先进的一项技术,目前基本都是通过传感器和智能化终端控制技术来实现能量管理的,这样可以对电网的控制电源负荷特征识别进行一个很好的管理,以及充电放电的需求,这些都是为了实现整个配电网的可以管控的技术做铺垫,再加上运用优化技术,大平台数据,以实现自动配电网的自治,达到全局化管理。综上所述的所有技术特征,主动配电网相对于普通的电力系统它的特点显而易见,有着很好的稳定性,他是把系统内部的发电装置,储能装置,负荷等进行一个管理和设计,然后通过集中的调度控制,来实现整个系统的稳定运行,这样可以为用户提供更为安全,经济的服务。主动配电网相对于普通的电力系统,它最大的特点就是建立起一个游戏规则,可以很好的管控,以求达到平衡。

四、分布式光伏发电与主动配电网的协调发展分析

(一)国家政策规划分析目前光伏发电与主动配电网在实际情况应用中的结合方法大概有以下两种类型(1)一些工业园区之类的生产区域,这种区域一般都是大片集中的模式,这就可以体现出分布式光伏发电的其中一个大规模的优势了,可以充分发挥他的特点进行电量的供应,所需要的面临的问题就是远程调度,断电的保护措施方案和功率预测等等技术工作。(2)在国家电网覆盖的薄弱区域,比如一些山区,偏远地区,缺电的地区,这些地区最主要就是要提高当地的供电能力,多发展当地的硬件设备,提高供电过程中输电的稳定性,以及电压的自动适应性等。

(二)技术规范由于分布式光伏发电的优势,所以我国近年来针对于它进行了大面积的应用推广。然而在推广应用的时候,必然会出现很多的问题。在分布式光伏与配电网协调发展的早期阶段,首先是要对当地的电网进行一个全面升级。所有的新产业刚开始出来的时候都是很难被市场认可,我们的也是一样,所以我们前期对于利用技术规范就显得尤为重要了,通过技术优势以达到被市场认可的条件。随着分布式光伏发电的应用推广,如果是单方面利用它的技术规范来对它进行一个约束,这样的弊端也会越来越明显,需要通过引入主动配电网的技术对传统配电网进行一个再升级,这样就可以在分布式光伏发电系统层面解决其对于电网的不利影响,使得分布式光伏发电的稳定接入成为可能,为分布式光伏发电的大规模推广应用创造一个必要的条件。

(三)实验示范任何新的产业新的技术出来,避免不了进行实验,这样能够更全面的收集所有的实验数据,便于进行分析改进。对于这些新兴产业肯定是要经过一系列的实验和演示,为以后进入市场奠定基础和经验,这些都是必不可少的。借助实验示范项目,对于分布式光伏发电和主动配电网的一些核心技术进行一个实验演示,可以对核心技术的研究发展提供更好的实验基础。在城镇中,重点实验区域主动配电网借助储能和负荷管理,要充分考虑分布式发电装置接入的灵活性和分散运营的实际情况等等,要做到对于整个电压的控制,还要通过调节电荷,分布式光伏的储能装置功率和电压的允许范围,从而保证整个电网的安全,稳定,能够高效的运行下去。针对于大规模的分布式光伏发电,中国的应用实际案例比较多,但是大部分都是比较简单,并没有完全充分利用它的优势,我们可以就目前的项目进行实验预测,以促进光伏发电与主动配电网技术的日趋成熟。

五、结

迄今为止,在我国主动配电网的技术下,以先进的技术为支撑,分布式光伏发电可以有望实现宽限接入。并通过储能装置,负荷的联合调控,发挥更大的作用,具有广阔的发展前景。目前这项新技术已经成为国内外学术和工程应用技术研究的重点领域,其在为分布式光伏发电创造广阔的发展空间的同时,也为传统配电网带来一个全新的技术变革,为了让这个产业有更好的发展,政府应当在政策规划以及产业扶持上给予大力支持,合理的设计发展路径,希望这篇文章能够为我国的光伏发电与主动配电网技术的发展贡献一份力量。

参考文献:

[1]赵军亮.分布式光伏发电如何与配电网协调发展[J].环球市场,2016(24):128-128.

[2]王东娇.太阳能光伏发电控制技术研究[D].中北大学,2010.

[3]童亦斌,吴学智,唐芬.分布式光伏发电与主动配电网的协调发展[J].电力建设,2015,36(1):72-75.

作者:苑广惠 单位:廊坊新奥光伏集成有限公司

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