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
利用柔性电力电子技术改造的配电网是一个重要趋势,能有效解决传统配电网发展中的一些瓶颈问题。先进的电力电子技术可以构建灵活、可靠、高效的配电网[1],既可提升城市配电系统的电能质量、可靠性与运行效率,还可应对传统负荷以及高比例可再生能源的波动性[2]。
智能柔性开关(也称软开关,包括SNOP,SOP,DCLink)[3-4],是安装于传统联络开关处的一种新型智能电力电子装置,它能使传统闭环设计开环运行的配电网改为柔性闭环运行。传统配电网通过调节开关的开合状态来改变电网拓扑,这种0-1调节模式,能在一定程度上改变潮流分布;安装柔性开关后,能平滑调节馈线间潮流分布,其优势主要体现在以下几方面:1)响应速度更快,潮流调节能力更强[3,5-6];2)降低电网损耗,优化电压分布,提高暂态电压稳定性[7-9];3)提高对分布式电源(distributedgeneration,DG)、波动负荷的消纳能力[4,10-12];4)均衡馈线间负载,提高供电能力[13-14];5)缩小故障停电范围,提高供电可靠性[3]。
文献[13]在研究多端柔性闭环配电网的供电能力时提出了柔性配电网(flexibledistributionnetwork,FDN)概念。本文认为,柔性化是未来配电网的一个重要特征,本文将详细讨论FDN的定义、组网形态与运行方式,并与传统配电网对比。
1、FDN的定义与实现
传统配电网(简称刚性配电网,与柔性配电网相对)由于受短路容量、电磁环网等问题的限制,被迫采取闭环设计开环运行的模式。潮流随网络结构参数以及负荷需求而自然分布,只能通过开关操作的网络重构才能在一定程度上改变潮流分布。开环运行对供电可靠性有负面影响,潮流控制力不强对安全性和供电能力也是不利的。
本文将FDN定义为能实现柔性闭环运行的配电网。FDN有2个特征:第1个特征是闭环,这是因为FDN在闭环点对短路电流具有阻断能力;第2个特征是柔性,即某些节点对所连多个支路的潮流具有多方向连续调控能力,从电网角度看能一定程度改变潮流的自然分布。闭环特征让FDN可能达到更高的供电可靠性,能做到故障或检修时避免短时停电;柔性特征让FDN具备更强大的潮流控制能力,能更快更广地适应负荷与DG的波动。
FDN概念属于智能配电网的子集。智能配电网是新一代配电网的统称,其内涵非常丰富:既有DG、储能等新元件接入,又包括配电网络自身的升级换代。网络换代有2方面内容:1)信息通信技术对二次系统的升级;2)电力电子技术对一次系统的升级。FDN的提出是针对方面2)的。FDN与主动配电网(activedistributionnetwork,ADN)概念不同:ADN针对DG进行主动调度,让其与电网协同工作;FDN针对电网一次系统,让其具备柔性能力。二者也存在联系:柔性化提高了电网潮流转移调节能力,有助于间歇性DG的消纳,对提高整个配电网的主动调节性也是有益的。
在已有电网基础上构建FDN,只需要部分关键节点或支路具有柔性闭环能力,这部分节点/支路称为柔性节点/柔性支路。柔性节点或柔性支路的关键设备是电力电子装置。柔性开关本质上是一种2端电力电子装置,可由背靠背电压源型变流器(voltagesourceconverter,VSC)、统一潮流控制器(unifiedpowerflowcontroller,UPFC)、静止同步串联补偿器(staticsynonousseriescompensator,SSSC)等电力电子装置实现。若直接使用柔性开关,通常在馈线联络处替代传统开关(以下称刚性开关,与柔性开关相对),这种情况适合单联络接线的柔性改造。
对于多联络接线,既可采用多台柔性开关,也可采用连接效率更高的多端电力电子装置[8,11]。由于开闭站在现有城市配电网中广泛使用,文献[13]提出的柔性开闭站(flexibleswitchingstation,FSS)是构建FDN的关键设施,具有组网效率高、规模易于伸缩扩展的优点,更能满足大规模复杂FDN的组网需求。FSS的核心是一台多端柔性装置,但从配电网工程师的角度来看,更适合视为由通过母线连接的多个柔性开关构成的开闭站,单台柔性开关也可视为FSS的特例。FSS的概念还利于结合传统刚性开关,采用柔性开关和刚性开关的混合方式,混合FSS对到变电站的主馈线可采用柔性开关连接,对到次级分支线路可采用刚性开关连接。
2、FDN的组网形态
2.1 FDN组网形态的总体思路
一些新的研究探讨了与我国现状不同的组网形态方式,例如网格化组网[15]、利用能量路由器[16]组网等。但由于我国已基本完成了大规模配网建设改造,现有网络规模庞大,已具有超前性。因此必须考虑从现有接线模式向FDN过渡并简化接线。
FDN并非全面替代刚性开关,而是在关键位置采用柔性开关,这是由于柔性开关造价高,即使大规模应用后也会明显高于刚性开关,在设备可靠性和耐久性方面也很难超过刚性开关。因此,部分柔性化改造后会取得性价比更好的结果。
传统配电网的多联络接线比单联络接线具有更高的允许负载率,未来高比例分布式电源需要更灵活畅通的网络结构。因此,本文认为城市配电网采用多端FSS对多回馈线进行组网更为合适。
依据配电网规划技术原则[17],中压配电网中架空网接线模式主要包括辐射和多分段适度联络2种;电缆网主要包括单环和双环2种。以下分为单联络与多联络2类结构讨论如何升级改造为FDN。
2.2 单联络结构的FDN组网形态
架空网单联络通过一个联络开关,将来自不同中压母线的2回馈线连接起来,正常开环运行。任何一个区段故障后,断开分段开关、闭合联络开关,将负荷转带到相邻馈线,完成负荷转带。
升级改造选在联络点安装2端FSS,代替联络开关。改造后任何一个区段故障后,配合更先进的自动化技术可能做到故障点下游连续供电,进一步提高可靠性。具体改造过程如图1所示。图1中:Fi表示馈线;Li,j表示馈线上的负荷。
电缆单环网的升级改造与架空网单联络相似,在环网点安装FSS,并闭合联络开关,如图2所示。图2中:Bi,j表示馈线段;Si表示开关。
2.3 多联络结构的FDN组网形态
架空网以多分段2联络为例,用FSS代替传统的联络开关并改造接线方式,将另外的联络开关闭合,拆除改造后的冗余开关。改造过程如图3所示。
在图3中,用FSS代替联络开关S3并改造接线方式,闭合联络开关S1,拆除冗余开关S2,改造后3回馈线实现柔性闭环运行。
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。
2月23日,《中共中央国务院关于进一步深化农村改革扎实推进乡村全面振兴的意见》发布,对当前和今后一个时期“三农”工作作出系统部署。在推动基础设施向农村延伸方面,今年中央一号文件提出“巩固提升农村电力保障水平”。随着自治区农村牧区生产生活电气化程度的持续提高,智慧农牧业设施24小时用电
3月8日,内蒙古自治区能源局发布关于公开征求增量配电网有关政策意见建议的公告。公告指出,鼓励增量配电网接入集中式新能源,按照“自我调峰、自我消纳”原则在增量配电网内消纳,不得向其他电网送电,不得增加自治区级电网调峰压力。原文如下:内蒙古自治区能源局关于公开征求增量配电网有关政策意见
北极星售电网获悉,3月8日,内蒙古自治区能源局发布关于公开征求增量配电网有关政策意见建议的公告。内蒙古自治区能源局起草了《增量配电网管理实施细则(征求意见稿)》《关于促进增量配电网高质量发展的若干措施(征求意见稿)》,现向社会公开征求意见。文件明确,细则所述增量配电网为110千伏及以
北极星售电网获悉,3月13日,国家能源局综合司发布关于修订印发电力业务许可证申请表和告知承诺书的通知。详情如下:国家能源局综合司关于修订印发电力业务许可证申请表和告知承诺书的通知各派出机构:为做好工作衔接,根据《供电营业区划分管理办法》(国家发展改革委2024年第19号令)《增量配电业务
3月3日,国网宁夏石嘴山供电公司在大武口地区成功构建全域配电网数字联络图系统,实现配电网运行状态全景可视化。该创新成果使负荷转供方案审核效率提升85%,为宁夏地区配电网数字化转型提供了示范样板。面对传统配网调度需人工比对多张单线图、耗时长达10分钟且易出错的行业痛点,该公司历时45天完成
3月12日,山东济宁经开区公布2025年3月分布式光伏可开放容量信息表。
2月28日,三明市发展和改革委员会关于印发2025年度市重点项目名单的通知,2025年全市安排重点项目353个(续建项目109个,新建项目244个),总投资1914.3亿元,年度计划投资622.7亿元。其中包括福建省永安抽水蓄能电站项目、220千伏电网项目、35-110千伏电网改造升级工程、10千伏及以下城乡配电网巩固提
3月12日,上海市发展和改革委员会印发《上海市粮仓光伏建设实施方案》(沪粮仓〔2025〕18号)。其中提到,电网企业应优化配电网规划设计运行,提高配电网智能化水平,优化粮仓光伏发电项目并网流程,加强配电网升级改造,确保配套电网与粮仓光伏发电项目同步建成、同步并网,实现应接尽接。同时指出,
目前西藏仍存在部分县级及以上与主网联系薄弱区域,亟需继续加强投资,统筹电网结构加强、构建微电网、差异化改造等措施,补强电网短板,提升供电可靠性。为此,全国人大代表、国网拉萨供电公司城区供电服务中心带电作业保电班副班长扎西尼玛建议,继续加大农网巩固提升工程中央预算内资金支持力度,着
北极星售电网获悉,近日,河南省发改委公布第六批源网荷储一体化项目清单。本次共36个项目纳入实施范围,其中,工业企业类29个、增量配电网类1个,农村地区类6个。通知要求,本批次项目光伏发电部分应自通知印发之日起6个月内开工建设,风电部分应自通知印发之日起6个月内完成核准,自核准之日起12个月
今年的政府工作报告提出,“协同推进降碳减污扩绿增长,加快经济社会发展全面绿色转型”。在“双碳”目标背景下,如何更好发挥能源电力行业作用,加快新型电力系统建设,赋能地方经济社会高质量发展?记者采访了全国人大代表、宁夏回族自治区吴忠市委书记王学军。记者:吴忠市能源资源富集,新能源发电
编者按柔性多状态开关(softopenpoint,SOP)因其控制灵活性高、响应速度快、动作成本低等特征,在配电网的潮流优化、馈线均衡、改善电压分布等起到重要作用配电网中柔性多状态开关控制主要是功率调控和电压调控,在配电网调控中的作用进行了研究。《中国电力》2025年第1期刊发了刘文军等撰写的《新能
编者按配电网作为分布式电源高效利用的关键平台,是推动能源结构转型的重要支撑。分布式电源(distributedgenerators,DGs)的大规模接入加剧了配电网运行状态的波动,为配电网的安全运行带来了巨大挑战。随着电力电子器件的发展,以智能软开关(softopenpoint,SOP)为代表的柔性互联装置,逐步接入配
近日,南方电网首个配电网分布式钠离子电池储能示范工程在广西宾阳县建成投运。该工程将钠离子电池储能与柔性直流配电等技术组合应用到电网末端,不仅让台区供电能力进一步增强,也极大提升了分布式新能源消纳能力和电网承载能力,为服务分布式新能源大规模并网提供了创新路径和示范引领。配电网作为电
近日,佛山市三水区首套新型配电系统柔性互联装备应用示范工程在大塘工业园落地。该工程在三水区首次实现中压线路的互联互通,增强了配电网柔性运行控制能力,大幅提升电网的安全性、灵活性与经济性,满足配电网高渗透分布式电源消纳、高电能质量与高供电可靠性的需求。据了解,该工程解决了大塘工业园
当前,全球能源供需版图深度调整,统筹推进能源安全保障与绿色低碳转型,积极发展清洁能源、推动经济社会绿色低碳转型,成为各国应对气候变化的普遍共识。我国正大力推动能源行业高质量发展,电力系统结构和特性发生深刻变化,新型电力系统建设处于转型加速期。新型电力系统建设提出三年有余,进展如何
6月,采用多模态识别的输电线路无人机光热声一体化智巡平台上线;9月,“柔直换流站AI智检管家”在换流站年度检修期间首次应用;10月,负荷转供辅助方案编制分析场景在试点单位上线……今年,聚焦数字化转型登高行动目标,国网冀北电力有限公司实施人工智能规模化应用2024年专项行动,推进人工智能技术
国家发展改革委等六部门发布关于大力实施可再生能源替代行动的指导意见,其中提到,加快可再生能源配套基础设施建设。推进柔性直流输电、交直流混合配电网等先进技术迭代,加快建设数字化智能化电网。加强可再生能源和电力发展规划的衔接,推动网源协调发展。推动电网主干网架提质升级,加强跨省跨区输
近日,内蒙古电力科学研究院和内蒙古电力集团包头供电公司携手合作,联合攻克技术难题,完成了内蒙古电力集团揭榜挂帅科技项目“柔性多状态开关在智能配电网的关键技术研究及示范应用”的现场实施。该项目在包头供电公司高科技10千伏开闭站顺利投运,标志着三端口柔性多状态开关装置正式并网运行,实现
10月18日,辽宁沈阳供电公司配网部配网运检管理专责赵志阳登录不停电合环转供策略推演系统,从检修计划清单中选取即将开展检修作业的10千伏鹏朝甲线,再点击“合环分析”选项,系统自动推演出检修期间合环转供方案,保障线路检修期间连续供电。这是该公司通过建设数字化配电网综合示范区取得的成果之一
10月16日,东北电力大学发布柔性配电网碳排放流计算与分析系统开发招标公告。预算金额28万元,采购需求柔性配电网碳排放流计算与分析系统开发。原文如下:东北电力大学柔性配电网碳排放流计算与分析系统开发招标公告项目概况柔性配电网碳排放流计算与分析系统开发招标项目的潜在投标人应在吉林市丰满区
摘要柔性互联技术是解决高比例分布式电源(distributedgeneration,DG)配电网面临诸多问题的有效手段之一。提出了一种基于多层优化的配电网中压与低压柔性互联协调规划方法。首先,建立基于电力电子柔性互联设备(flexibleinterconnecteddevices,FID)的中低压柔性互联配电网潮流模型。然后,构建三
12月7日,国网天津电科院新能源及储能团队与河北工业大学电气工程学院开展电力电子技术交流,进行电力电子领域研究成果及经验分享。据悉,河工大电气工程学院获批省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室和电工产品可靠性技术省部共建协同创新中心2个国家级科研平台,入选国家“双一流”学科建设
9月19日,中国电子技术标准化研究院与国网山东省电力公司合作框架协议签订暨合作项目推进会在济南举行。中国电子技术标准化研究院院长杨旭东、国网山东省电力公司董事长王志伟、省工业和信息化厅副厅长张庆出席活动并共同见证签约。据了解,国网山东电力作为国有重要能源骨干企业,成功打造能源行业唯
12月1日,国家市场监督管理总局在广州组织召开国家技术标准创新基地(直流输电及电力电子技术)验收会。南方电网公司董事、党组副书记刘启宏出席评审会并致辞。国家技术标准创新基地(直流输电及电力电子技术)通过验收,标志着该创新基地转入正式运营阶段。本次验收组由中国电器科学研究院等6家单位专
海鹏科技最终的目标是实现数字能源和能源互联,成为一家可持续发展的新能源的系统解决方案的供应商。——苏州海鹏科技有限公司CTO廖小俊博士2023年10月31日至11月2日,SNEC第八届(2023)国际储能技术和装备及应用(上海)大会在上海举行。会上,苏州海鹏科技有限公司CTO廖小俊博士带来题为“低压储能电力
2023年5月11日,2023中国数字能源生态大会在北京开幕,华为数字能源与客户、伙伴、产业组织、媒体等齐聚一堂。北京主会场协同全国分会场,万人同享盛会,共同探讨产业趋势和发展机遇,分享创新产品技术和应用实践,共建开放共赢的繁荣生态。大会上,华为数字能源技术有限公司总裁侯金龙发表了“融合数
近日,国家技术标准创新基地(直流输电及电力电子技术)(以下简称“创新基地”)第三届直流输电技术标准创新发展论坛暨首批团体标准发布会举行。论坛发布并宣贯了创新基地首批团体标准。中国电力企业联合会副秘书长刘永东表示,此次同时发布5项团体标准的简体中文版、繁体中文版和英文版,是电力行业
7月2~3日,第十八届IET交直流输电国际会议(ACDC2022)在线举办。本届会议由英国工程技术学会(IET)、清华大学联合国网山东省电力公司共同主办。参会者围绕先进交直流输电技术支撑新型电力系统构建的主题,分享了最新研究成果,针对热点技术与发展前景进行了交流。多位专家就新型电力系统、电力电子
摘要:为适应安全稳定特性变化后的新型电力系统控制保护要求,电力系统三道防线的相关技术亟需不断创新。提升安全稳定防御体系的适应性,保障新型电力系统的安全稳定运行,是一个宏大且复杂的综合课题,解决这个问题并不能一蹴而就,需循序渐进地逐步研究、改进和完善。来源:北极星输配电网作者:王莉
实现碳达峰、碳中和,能源是主战场,电力是主力军,作为“龙头带动作用”的央企--南方电网率先发布了《南方电网公司建设新型电力系统行动方案(2021-2030年)白皮书》(以下简称白皮书),白皮书提出了八大重点举措推动公司建设新型电力系统工作落实落地,支撑南方五省区及港澳地区碳达峰、碳中和目标
构建以光伏新能源为主体的新型电力系统,应从发电、电网、用户三方面要共同创新。
构建以新能源为主体的新型电力系统,是党中央基于加强生态文明建设、保障国家能源安全、实现可持续发展作出的重大决策部署,对电力工业和公司转型发展具有重大战略指导意义。
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!