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1、第34卷第2期Vol.34No.22010年1月25日Jan.25,2010分布式发电、微网与智能配电网的发展与挑战王成山,李鹏(天津大学电力系统仿真控制教育部重点实验室,天津市300072)摘要:介绍了分布式发电、微网与智能配电网的基本概念和发展趋势,从分布式电源大规模接入的角度重点分析了分布式发电技术和微网技术对智能配电网的影响以及应重点关注的技术问题。分布式发电技术有助于充分利用各地丰富的清洁可再生能源,但分布式电源大规模的并网运行将会对电力系统的安全稳定和调度运行带来一定影响;微网技术通过不同层次的结构为各种分布式电源的并网运行提供接口,是发挥分
2、布式电源效能的有效方式;智能配电网则可通过对微网的有效管理实现分布式电源的灵活接入与整个电力系统的安全、可靠、经济运行。最后,通过对三者的分析对实现智能配电网的思路与技术手段提出建议。关键词:智能电网;分布式发电;微网;配电网0引言通信、高级传感器和分布式计算技术实现电网运行和控制的信息化与智能化,其目的是改善能源结构当前,作为集中式发电的有效补充,分布式发电[122]和利用效率,满足各种关键的功能需求,提高电力传及其系统集成技术已日趋成熟。随着单位千瓦输的经济性、安全性和可靠性。智能电网涉及发电、电能生产价格的不断下降以及政策层面的有力支[3]输电、变
3、电、配电、用电以及调度等6个环节。其持,分布式发电技术正得到越来越广泛的应用。各中,智能配电网发展的目标之一就是解决大量分散种分布式电源(distributedenergyresource)的并网的分布式电源在配电网中的运行问题,但如果由智发电对电力系统的安全稳定运行提出了新的挑战,能配电网直接管理网络中的分布式电源则可能由于一些分散的小容量分布式电源对于系统运行人员而数量巨大而导致难以调度,同时电源的不同归属也言往往是“不可见”的,而一些集中的大型分布式电无法保证调度指令能够被快速、准确、有效地执行,源又通常是“不可控”或“不易控”的。正像大容量风电场
4、或大容量光伏电站的接入对输电网的安全稳定微网技术可能是解决这一矛盾的有效途径。未来智运行带来诸多影响一样,当中低压配电网中的分布能配电网可能并不直接面向各种分布式电源,而是式电源容量达到较高的比例(即高渗透率)时,要实通过微网实施对分布式电源的有效管理。通过微网现配电网的功率平衡与安全运行,并保证用户的供可实现大量分布式电源的接入,既保证了对配电网电可靠性和电能质量也有很大困难。当前的配电网的安全运行产生尽可能小的影响,又能够实现分布可能并不能适应分布式电源大规模接入的要求。式电源的“即插即用”,同时可以最大限度地利用可微网技术的提出旨在中低压层面上实现
5、分布式再生能源和清洁能源。相对于传统配电网,智能配发电技术的灵活、高效应用,解决数量庞大、形式多电网具有高度信息化、自动化和智能化的特点,对分样的分布式电源并网运行时的主要问题,同时由于布式电源将能够做到“看得见,管得了,用得好”。它具备一定的能量管理功能,并尽可能维持功率的分布式发电技术将成为未来一种重要的电能生局部优化与平衡,可有效降低系统运行人员的调度产方式,它与微网和智能配电网一起将改变电力系难度。特别地,微网的独立运行模式可以在外部电统在中低压层面的结构与运行方式,即以智能配电网故障时继续向关键负荷供电,提高了用电的安全网为平台,有效地整合分布
6、式发电技术与微网技术,性和可靠性。在未来,微网技术是实现分布式发电发挥它们的技术优势,真正实现电力系统的安全、环系统大规模应用的关键技术之一。保与高效运行。正因为如此,对智能配电网的技术智能电网(smartgrid)主要是基于通畅的双路需求从未像今天这样迫切。1分布式发电收稿日期:2009208203;修回日期:2009212207。国家自然科学基金资助项目(50595412,50625722);国家重分布式发电是指利用各种可用和分散存在的能点基础研究发展计划(973计划)资助项目(2009CB219700)。源,包括可再生能源(太阳能、生物质能、小型风
7、能、—10—·专题研讨———智能电网·王成山,等分布式发电、微网与智能配电网的发展与挑战小型水能、波浪能等)和本地可方便获取的化石类燃又是十分重要的。料(主要是天然气)进行发电供能的技术。小型的分112分布式发电相关技术问题布式电源容量通常在几百千瓦以内,大型的分布式考虑到经济性,各种分布式电源只有并网运行电源容量可达到兆瓦级。灵活、经济与环保是分布(具有并网运行功能)才能有效发挥其技术优势。分式发电技术的主要特点,但是,一些可再生能源具有布式电源自身的特性决定了一些电源的出力将随外的间歇性和随机性等特点,使得这些电源仅依靠自部条件的变化而变化,因此,这
8、些电源不能独立地向身的调节能力难以满足负荷的功率平衡,通常还需负荷供电,不可调度
