登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
作为广泛利用的可再生清洁能源的光伏发电、风力发电,其利用方式分为集中利用和分散利用。分散利用构成的分布式发电(DistributedGeneration,DG)是多个中小型光伏和风力发电分散接入配电网,布置在用户附近,用户自发自用、多余电量上网,接入电压等级在10kV以下,容量一般在6MW以下,具有就地消纳,输配电损耗低,建设成本低等优点。由于光伏发电出力多少是随日照变化而变化,风力发电出力多少是随风速变化而变化,所以分布式发电体现的特征是随太阳昼夜变化及风速等气候变化而变化,即分布式发电具有随机性、间歇性和波动性等特点,这是与常规能源发电的最大不同。为改善分布式发电随机性、间歇性和波动性,引入储能(EnergyStorage,ES)构成的分布式电源(DistributedResources,DR),实现把电能储存起来,在配电网需要时供给配电网,配电网不需要时储存多余的电能,有效改善分布式发电的间歇性,把间歇性的分布式发电变成稳定的分布式电源。目前电动汽车不仅作为交通工具,电动汽车的V2G(Vehicle-to-grid,V2G)特性可将电动汽车的电能输送到电网,使电动汽车具备双向可控负荷(ControllableLoad,CL)特征,可作为配电网的有效可调负荷使用,电动汽车是一种储能装置的特殊载体,充电站的充电设备,同电动汽车的电池,可以实现电能在电动汽车和电网之间的能量互换,可作为配电网的有效负荷使用。
分布式光伏发电、分布式风力发电、储能装置和电动汽车的发展是新能源利用的发展趋势,它们都属于电源转换,应用场景都是需要接入配电网,但它们在时间及空间上存在差异,接入配电网也存在不同,把它们统一按照“随机性电源”(randompowersupply)考虑,本文从随机性电源的“即插即用”角度,探讨随机性电源的特点及即插即用的要求,实现即插即用需要的关键技术。
1 随机性电源特点
1.1 电力电子类型电源
光伏发电是采用电力电子类型的光伏逆变器(inverter)并网,风力发电是采用电力电子类型风机变流器(converter)并网,储能装置是采用电力电子类型储能变流器(converter)并网,电动汽车的充电或放电同储能装置,是采用电力电子类型充电机(ger)并网。逆变器、变流器、充电机均是实现电源转换,它们之间功能是根据应用场景的不同,实现不同的电源转换需求,都是采用DC/DC及DC/AC构成需要的电源转换设备。
1.2 改变接入点电压
DG接入配电网后,传统配电网的潮流分布会发生改变,同时会改变接入点稳态电压,改变接入点电压大小与接入点位置与容量有关。
从接入配电网安全考虑,尤其是防止孤岛现象的出现,国内外相关标准均对DG接入后的电压频率异常响应提出了专门要求,这些标准要求都非常苛刻,如:过电压超过1.1Un,在规定的时间内要求DG脱网,频率上限超过fnom+0.5Hz或下限低于fnom-0.7Hz,在规定的时间内要求DG脱网,如表1所示为DG正常运行时要求的电网电压及频率。
1.3 能量流动时空随机
从电源转换角度看,光伏发电是直流到交流转换,风力发电是交流到直流再到交流转换,储能及电动汽车是直流到交流转换,对未来发展的直流电网,电源转换是直流到直流转换。随机性电源接入配电网的并网要求是一致的,但不同类型的电源之间还是有不同的差异,这些差异主要体现在时间、空间、能量流动等方面。在时间方面:光伏发电出力随昼夜日出变化,风力发电出力随气候风速变化,储能出力随消峰填谷曲线变化,电动汽车随人的用车出行行为变化;在空间方面:光伏发电、风力发电、储能位置固定不变,电动汽车随车俩移动位置变化;在能量流动方面,光伏发电、风力发电是发电到电网,能量流动是单向流动,储能及电动汽车是既可以电池到电网,也可以电网到电池,能量流动是双向流动。
1.4 高渗透率与配网安全相互矛盾
随机性电源接入配电网电气特性是一致的,但它们接入配电网的需求是不同的。分布式光伏发电、风力发电是尽可能多发电,渗透率越高越好,DG无约束大规模接入以及负荷的多变性可能引起较大的电压偏差和波动,甚至出现电压越限现象,影响配电网安全,配电网需求是接入DG尽量不影响配电网供电可靠性,这也造成了高渗透率与配网安全相互矛盾:DG尽量多发电,提高发电渗透率,渗透率过高又导致逆变器(变流器)因过电压而退出,DG频繁投入/退出,又降低了DG的发电量。固定储能有效改善分布式发电的间歇性,但电动汽车由于空间差异,可能在甲地充电,而在乙地放电,无约束放电以及负荷的多变性同样引起的电压偏差和波动,影响配电网安全,会造成有车无法放电的现象。
2 随机性电源即插即用的要求
2.1 转换统一
随机性电源都属于电力电子类型电源,由于应用场景的不同,把它们分成逆变器、变流器、充电机。在工程应用中,由于电力电子电源根据应用场景专用设计,存在拓扑结构差异大,电气接口不统一,设备损坏更换可替换性差,对配电网影响差异大等,同时存在传统两电平DC/AC及DC/DC开关器件损耗大、整机效率低、功率密度不高等缺点。很难解决目前交流接入配电网并网点电压波动、频率偏移、电网故障穿越及不对称短路故障下分相动态无功支撑技术、负荷不平衡抑制、微电网并网/孤岛运行模式无缝切换、微电网扩容时多机无通信线即插即用/自主并联等技术难题;及对未来发展的交直流混合微电网系统中直流电网节点功率波动、电压振荡、孤岛运行模式下直流电网电压支撑、直流微电网扩容时多机无通信线即插即用/自主并联等技术难题。因此需要不同类型的随机性电源的电源转换统一,采用高功率密度、可自主并联、接口统一的三电平DC/DC及DC/AC构成需要的电源转换设备,实现随机性电源接入设备的即插即用。
2.2 安全并网
随机性电源接入配电网后,都需要考虑并网安全,最重要的是要考虑配电网由于故障或自然因素等原因中断供电时,随机性电源向负荷供电,与负荷形成孤岛现象。随机性电源接入的安全并网,保证维修人员的人身安全是第一位的。目前的孤岛检测方法,一种是设置在逆变器内部,采用被动检测法和主动检测法,被动式通过电压、频率、相位、谐波等是否出现异常来判断孤岛,被动检测法存在检测盲区问题;主动式通过在输出电流的幅值、频率、初始相位注入扰动,经常采用的有功率扰动法、频率扰动法、相位偏移法等,主动检测法存在多台逆变器并联运行时,扰动不同步会使检测不准确问题。另一种是设置逆变器外部,通过通信手段检测断路器状态实现孤岛检测或通过设置专门的反孤岛装置,通过操纵开关及扰动负载,改变平衡实现孤岛检测,依赖通信检测断路器状态方法复杂,要求配网自动化水平高,采用专门的反孤岛装置需要手动投入。因此需要一种不依赖逆变器,不依赖通信,不需要人工投入的主动式反孤岛方法,实现随机性电源的安全并网。
2.3 信息互联
分布式电源接入配电网需要相应的互联设备,互联设备信息众多,规约类型多样,实现信息互联互通,实现信息互联即插即用。为适应分布式能源各种运行和控制模式的需求,《IEC61850-90-7分布式能源系统》应用IEC61850建模,实现分布式能源紧急控制、电压无功控制、频率控制、电压管理等各类业务。实现随机性电源信息互联,可以实现区域随机性电源接入设备的运行状况,并根据设备的运行状况及维修记录进行评估并提前进行维护,提高设备正常运行时间,同时实现设备的电子化运行维护流程,解决现有运维的困难,提高随机性电源的利用水平。信息互联技术特征是“随机性电源+互联网”,采用移动终端对电气设备调试整定,实现了非接触式的安装、调试、运维检查、诊断,更能保证人身设备的安全。
2.4 超高速控制
分布式电源接入配电网使得传统配电网变成主动配电网(ADN),配电网控制中心从传统的计算型向分析型、智能型转变。需要配电网的智能化控制技术实现对随机性电源的协调、有序控制,实现对随机性电源接入配电网的自适应。方法之一是采用配电网控制中心,利用测量、通信、计算机、自动化等IT技术,获取各类配电网信息,实现对随机性电源的协调、有序控制,其缺点是依赖通信,控制响应速度慢。另一种是采用就地自身控制,快速响应配电网要求,这就需要对随机性电源接入能够实现超高速控制,超高速控制技术应用于随机性电源控制方面有:超高速无功补偿技术、超高速储能充放电技术、超高速有源滤波技术、超高速并网技术等。超高速控制能毫秒级无功反向切换、无功灵活自由调节,毫秒级充放电转换,毫秒级有源滤波无冲击平滑切换,毫秒级并网有功从零到满功率输出、满功率输出到零等。
3 应用场景的拓展
3.1 光储一体机
分布式电源的商业应用朝两个方向发展,一个是区域的分布式发电接入,一般容量较大,大于50kW;另一个是家庭用的户用光伏接入,容量较小,适合一个家庭或多个家庭使用,一般小于20kW。户用光伏通过采用光储一体机方式,解决家庭照明等一些日常电器的基本用电需求。光储一体机设计方式有共交流母线、共光伏母线以及共直流母线三种形式。其中采用共直流母线的系统结构,如图1c)所示,光伏电池通过单向DC/DC,储能经过双向DC/DC并入直流母线,直流母线通过双向DC/AC并入电网,这种结构优点是电池的充电级数比较少、效率高、成本低,是目前比较常用的一种一体机方式结构形式。
图1 光储一体机结构
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
6月20日,国网浙江省电力有限公司杭州供电公司总经理朱炯结合能源电力行业AI实际的应用,在2025国家能源互联网大会上作《人工智能在电网中的探索研究与创新实践》主题报告,报告围绕发展与挑战、创新实践和未来展望三个方面展开。朱炯介绍,从国家层面对人工智能的发展高度重视,尤其是习近平总书记深
6月20日,内蒙古自治区能源局发布关于印发《内蒙古自治区分布式光伏项目开发建设管理实施细则》的通知。文件明确,分布式光伏上网模式包括全额上网、全部自发自用、自发自用余电上网三种。自然人户用、非自然人户用分布式光伏可选择全额上网、全部自发自用或者自发自用余电上网模式。一般工商业分布式
北极星储能网获悉,6月23日消息,通辽市人民政府关于印发蒙东(通辽)绿色算力产业发展规划的通知,其中,打造绿色算力中心中提出,鼓励算力中心部署高效IDC设备,推广模块化UPS,支持算力企业探索利用共享储能、储氢、飞轮储能、锂电池等作为多元化储能和备用电源装置。优化算力中心能源、水资源、土
北极星售电网获悉,6月20日,内蒙古自治区能源局发布关于印发《内蒙古自治区分布式光伏项目开发建设管理实施细则》的通知。文件明确,分布式光伏上网模式包括全额上网、全部自发自用、自发自用余电上网三种。自然人户用、非自然人户用分布式光伏可选择全额上网、全部自发自用或者自发自用余电上网模式
6月12日,国网陕西西安供电公司采用搭接旁路的带电作业方式,历时6小时顺利完成老旧柱上开关改造,确保附近3000余户居民及10家企业用电不受影响,显著提升电网设备健康水平和供电可靠性。国网西安供电公司始终坚持“不停电就是最好的服务”理念,高度重视人才梯队建设,创新构建“1+8”市县一体化管理
2025.6.16-2025.6.20一周电力市场热点主要看点:1、湖南136号承接文件:2025年竞价上限0.38元/kWh下限0.26元/kWh执行期限10年!2、6月19日起!河南电力现货市场启动2025年第一次结算试运行3、两地将调整分时电价!峰谷价差或提高至4:1!4、山东分布式光伏管理办法正式下发:余电全部参与现货市场一、前
根据国家能源局《分布式光伏发电开发建设管理办法》,自5月1日起,除自然人及非自然人项目外,工商业分布式正式告别全额上网。截至目前,已有17个省市出台相关文件,对分布式光伏上网电量比例作出规定。其中,吉林省一般工商业光伏余电上网比例最低,不超过20%。湖北、山西、辽宁、山东、广西、海南等
近日,青海首个电力行业贯通“数据—规则—场景”的智能评审系统正式投入应用。该系统基于国家电网千亿级多模态大模型——光明电力大模型构建,实现了农配网项目评审从人工审核向智能审查转变升级,标志着青海新型电力系统中人工智能技术应用取得新成果。针对传统配电网项目评审中技术规范复杂、图纸文
6月18日,广德市交通投资有限公司(以下简称“广德交投”)与固德威电源科技(广德)有限公司(以下简称“固德威”)共同举行了合资公司—安徽省捷能通电力有限公司暨广德市虚拟电厂的揭牌仪式,标志着双方在城市级虚拟电厂建设合作方面取得阶段性成果,为区域新型电力系统建设和能源高质量发展注入了
北极星输配电网整理了6月16日~6月20日的一周电网项目动态。浙江金华燃机500千伏送出工程6月14日,金华燃机500千伏送出工程投产。金华燃机500千伏电力送出工程总投资约1.4亿元,总长度12.36公里,新建38基铁塔,于2024年12月开工。项目起于金华燃机电厂,接入500千伏双兰、龙兰线。甘肃—浙江±800千伏
4月25日,交通运输部、国家发展改革委等十部门联合发布《关于推动交通运输与能源融合发展的指导意见》(以下简称《指导意见》),明确要求到2027年,基本形成多部门协同的交通运输与能源融合发展机制,政策法规、标准规范、技术装备体系逐步健全。交通运输行业电能占行业终端用能的比例达到10%。交通基
近日从中国电力科学研究院有限公司获悉,截至2月19日,新一代配电网多环网系统保护和自愈装置在电网投运数量已达3000套,新型配电网高可靠保护技术正为居民安全稳定用电提供支撑。随着新能源电源的规模化接入以及用电负荷愈发密集,配电网供电路径规划和建设日益多元化,配电网拓扑结构由单向辐射型简
日前,江西省自然资源厅正式核发闽赣背靠背联网工程用地预审与选址意见书,标志着该工程上报核准所需江西省内所有支持性文件已全部取齐。闽赣背靠背联网工程作为国家“十四五”规划现代能源体系建设的重要工程,对于推进江西、福建两省电力互联互济具有重要意义。工程用地预审与选址意见书的取得,将为
“有了这个系统,充电方便多了。”10月24日,湖北省鄂州市洋澜湖一号小区居民王先生给新能源汽车充上了电。洋澜湖一号小区是老旧小区,小区变压器承载能力不足。王先生所说的系统,是鄂州供电公司建设数字化配电网综合示范区应用的智能有序充电系统。该系统无须增容变压器,就能动态调整各充电桩的充电
国家电网有限公司电网稳定工作会议暨2024年第四季度工作会议总结电网稳定管理经验、分析形势挑战、部署工作任务,提出健全电网稳定管理体系,确保新型电力系统安全稳定运行,以高水平安全保障高质量发展,确保完成全年目标任务,全力服务经济社会平稳运行。公司各单位深入学习贯彻会议精神,深刻认识电
北极星输配电网获悉,云南丽江华坪工业园区增量配电网项目目前已完成1个220kV输变电、1个110kV输变电工程建设和相应的10kV配电线路,正在推进2个110kV输变电建设工程,剩余2个110kV输变电工程将根据园区负荷发展情况有序推进。据介绍,该增量配电网项目于2023年6月投运,是云南省唯一一个由地方国有企
国网江西省电力有限公司准确把握配电网在保供电、优服务、增效益中的重要作用,以配电网供电提升“123”(一年补短板、两年上台阶、三年创一流)工程为抓手,从精准投资、精益运维、数智转型等方面综合发力,进一步提升发展质量、经营效益、治理效能,加快推进配电网高质量发展。配电网作为重要的公共
新型电力系统建设提出三年以来,能源电力行业积极探索,一批示范建设成效初步展现,能源变革之力涌动在神州大地。切实落实“清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能”二十字方针,下一步新型电力系统怎么建?8月6日,国家发展改革委、国家能源局、国家数据局联合印发《加快构建新型电力系统
加快行动方案落实助力配电网高质量发展中国工程院院士王成山配电网覆盖城乡区域,连接千家万户,是现代经济社会的重要基础设施和新型电力系统的重要组成部分,在落实国家战略部署、保障经济社会发展、服务改善民生、推动能源转型等方面,发挥着“主战场”“主力军”作用。随着中国式现代化深入推进,一
国网江西省电力有限公司深入贯彻习近平总书记关于安全生产重要论述和重要指示批示精神,坚持“人民至上、生命至上”,认真落实国家电网有限公司党组各项决策部署,坚持守正创新、求实效、强技术、以人为本,深入开展安全生产治本攻坚三年行动,全力保障电网安全运行和电力可靠供应,以高水平安全保障高
5月17日,湖北省印发农村充电基础设施建设实施方案,其中指出,在具备配电网承载能力的行政村全面推进充电设施建设。同时明确,电网企业要深入实施农村电网巩固提升工程,加大配电网建设投入,提高配电网供电裕度;进一步优化电力接入服务,建立各类充电设施用电报装绿色通道,缩短办理时限。此外还提
随着生产生活水平不断提高,为追求美好生活,人民对电力的需求已经从“用上电”转变为“用好电”。切实发挥科技创新引领作用,提升配电网供电保障能力,成为服务民生用电的重要举措。近日,国家发展改革委、国家能源局印发《关于新形势下配电网高质量发展的指导意见》(以下简称《指导意见》),提出从
我国虚拟电厂发展问题分析及建议(来源:中能传媒研究院作者:徐东杰李振杰侯金秀高远)(电力规划设计总院)在“双碳”目标的指引下,构建清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能的新型电力系统,培育能源新质生产力,是我国能源转型与发展的必由之路。在这一进程中,需要创新电力解决方案
6月18日,广德市交通投资有限公司(以下简称“广德交投”)与固德威电源科技(广德)有限公司(以下简称“固德威”)共同举行了合资公司—安徽省捷能通电力有限公司暨广德市虚拟电厂的揭牌仪式,标志着双方在城市级虚拟电厂建设合作方面取得阶段性成果,为区域新型电力系统建设和能源高质量发展注入了
为深入推进“四个革命、一个合作”能源安全新战略,推动山西虚拟电厂的发展,6月10日-11日,山西能源监管办有关负责同志带队赴企业开展虚拟电厂建设运营情况专题调研。调研组一行听取了相关企业在建设规模、运营流程、盈利模式,了解了实际应用项目的聚合规模、响应比例、调控精度等情况。山西能源监管
在新型电力系统建设提速和电力市场改革深化的双重驱动下,“虚拟电厂”——这一电力行业的新业态,正迎来重要的战略发展机遇期。作为支撑新型电力系统的“数字大脑”,虚拟电厂通过高效聚合与优化配置分布式能源资源,正推动我国能源革命迈入高质量发展新阶段。虚拟电厂已上升为国家能源战略的重要组成
北极星储能网讯:6月16日,海南省发展和改革委员会征求《海南省电力需求响应实施细则(征求意见稿)》意见。其中提到,约定型削峰响应按照“一次申报、周期滚动、日前调用”的原则,固定补偿价格为1.0元/千瓦时,按照调用电量进行补偿。执行需求响应当月,未调用部分享受备用容量补偿,补偿标准为0.3元
北极星售电网获悉,6月17日,国家能源局湖南监管办公室发布了关于公开征求湖南电力市场系列规则意见的通知。其中《湖南省电力市场注册实施细则》(征求意见稿)中提到,原则上同一经营主体在同一合同周期内仅可与一家售电公司、虚拟电厂(含负荷聚合商)确立服务关系。分布式电源经营主体中,10kV及以
在上海市崇明区中兴镇滧南村,由于村内大量分布式光伏接入引发的台区反送电,导致变压器反向过载、电压越限等问题严重影响着居民日常用电的安全稳定性。如今,随着融和元储与国网上海崇明供电公司联合打造的台区储能项目高效落地,这些“用电顽疾”正被逐一破解。科技赋能的智慧储能系统如同配电网的动
运达能源科技集团股份有限公司(下称“运达股份”),是国内最早从事风电技术研究与产品开发的大型国有控股上市公司,是全球领先的智慧能源技术解决方案供应商,拥有国家企业技术中心、浙江省海上风电技术重点实验室、博士后科研工作站、院士专家工作站、省级重点企业研究院等多个高能级创新平台,承担
北极星售电网获悉,6月17日,国家能源局湖南监管办公室发布了关于公开征求湖南电力市场系列规则意见的通知。其中《湖南省电力市场注册实施细则》(征求意见稿)文件明确通用条件,经营主体应当是财务独立核算、能够独立承担民事责任的企业、经法人单位授权的内部核算主体、个体工商户、执行工商业电价
今年以来,与电力相关的展会、峰会、研讨会大大小小不下百余场,大家除了热议《关于深化新能源上网电价市场化改革促进新能源高质量发展的通知》(发改价格〔2025〕136号)对市场带来的颠覆式影响,最有热度的是西班牙大停电对市场影响的诸多思考。毕竟,这是人类历史上高新能源比例场景下,一次措手不
6月17日,福建省发展和改革委员会发布关于做好《分布式光伏发电开发建设管理办法》实施工作的通知(征求意见稿),意见稿指出,暂不设置一般工商业分布式光伏自发自用比例,鉴于近年来我省坚强电网建设取得了较好的成效,同时全省用电负荷持续快速增长,可再生能源电量保持全额消纳,现阶段暂不对一般
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!