超乎你想象！智能电网未曾说破的“秘密”？-第2页-北极星输配电网

投稿

我要投稿

(2)研究表明，电网中存在大量的可平移负荷，这些负荷可与电网友好合作(犹如虚拟电源)，从而实现削峰填谷(可提高资产利用率、提高发电效率和降低网损)并达到设备层次上近乎瞬时的供需平衡(例如，需求响应和负荷控制可能对太阳能和风能等的间歇性、多变性和不确定性发挥补偿作用)。与传统电网把时刻满足负荷需求作为刚性约束相比，这是革命性的变化。智能电网将通过智慧型电表基础设施建设(AMI)、即插即用技术和先进的电力市场来协调需求侧响应和负荷控制。同时综合考虑负荷与配电系统的控制和管理。

(3)插电式混合动力电动汽车与智能汽车电网(V2G)技术本身都具备负荷和电源的双重属性，它们的充电功率和存储能量均很大；另外，与分布式光伏发电和风电等相比，这些电动汽车接入电网的位置和容量具有更大的不确定性。一方面，作为一种新型负荷，电动汽车的大量接入使得配电网的负荷增大且特性更加复杂多变，对未来电网的规划与运行提出了挑战；另一方面，作为一种储能装置，电动汽车又可为电网的削峰填谷和频率调节等提供重要的潜在调控手段。为此，智能电网应该为电动汽车提供一种即插即用的平台(包括先进的市场与新型技术支持)。

除了在电动汽车中的应用，分布式储能也可应用于配电系统的各个环节，以提高系统运行的可靠性、改善电能质量和提高可再生能源的接入能力等。因此，智能电网将为分布式储能与配电系统间更多的交互与协调控制提供基本的平台。

令人可喜的是，近年来分布式储能技术的创新发展十分迅速，有望突破储能成本过高的瓶颈。

1.3分布式智能基础设施

(1)在微处理器时代之前创建的电力基础设施(基于集中规划和控制)，在很大程度上限制了电网的灵活性，降低了电网的效率、安全性和可靠性。此外，由于未来电网中将接入数量巨大的DER，并且其发电量又难以预测，传统的集中控制模式将更加难以适用于未来电网的运行。因此智能电网特别是智能配电网将成为分布式智能基础设施。

如图1所示，以智能配电网为例，它被分成许多片(cell)。正常运行条件下，两片之间的交换功率可以根据制订好的计划进行调度。每片中有许多由片内通信网络相互连接起来的智能网络代理(INA)，如继电保护装置和DER等。这些代理能够收集和交流系统信息，可以对局部控制做出自主决策(如继电保护)，也可以通过各片配电系统快速仿真与建模(DFSM)协调做出决策(如电压调节、无功优化和网络重构等)；同时各片之间有通信联系，各片可以自主做出决策，也可由装有DFSM系统的配电运营中心协调各片间的决策。此外，输电网调度中心和由该输电网供电的配电运营中心之间也有通信链接。

装有输电快速仿真与建模(TFSM)系统的输电调度中心，根据区域电力系统的要求协调做出决策，实现跨地理边界和组织边界的智能控制，使整个系统具备了自愈能力和韧性。

(2)系统“韧性”包括承受蓄意攻击、偶然事故或自然发生的威胁或事件的能力及从中恢复的能力。这要求我们改变对系统、系统结构和目前研究的许多复杂的交互网络的认识。如图1所示的分布式智能基础设施能够对前述的扰动做出自愈的响应，在紧急状态下，它能分片实现“自适应孤岛运行”，并使整个系统快速恢复正常运行，从而提高系统韧性并将电力系统的停电损失减到最小。

(3)智能配电网的结构与控制策略必须满足现在电网所不能满足的两个基本要求：

•综合考虑终端用户控制和总体配电系统控制。终端用户系统除拥有可与电网友好合作的可平移负荷之外，还有分布式发电和储能、电力调节设备、无功补偿设备和能量管理系统。所有这些设备和负荷的控制必须和配电系统控制综合考虑，以达到系统性能的最优和期望的安全性与电能质量；