湖北省電力勘測設(shè)計院、武漢大學(xué)電氣工程學(xué)院的研究人員王有春、文閃閃等,在2015年第1期《現(xiàn)代電力》雜志上撰文,微電網(wǎng)的合理規(guī)劃是實現(xiàn)其效益的基礎(chǔ)。本文從負(fù)荷預(yù)測、接入方式、電壓等級和容量以及網(wǎng)架結(jié)構(gòu)4個方面對微電網(wǎng)規(guī)劃的關(guān)鍵問題進(jìn)行研究。利用電磁暫態(tài)仿真軟件EMTDC/PSCAD建立了含微型燃?xì)廨啓C(jī)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、光伏電池等分布式電源的微電網(wǎng)模型及其控制模型,對微電網(wǎng)運行模式切換后功率變化、頻率穩(wěn)定性、電壓穩(wěn)定性等運行情況進(jìn)行仿真。實驗表明,上述規(guī)劃方法對工程實踐具有一定的指導(dǎo)作用。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,供電需求趨向多樣化,傳統(tǒng)大型集中式供電已難以滿足當(dāng)今社會的需求。同時,由于能源與環(huán)境壓力,世界各國均開始致力于新能源發(fā)電發(fā)展。
為了保證分布式發(fā)電可靠入網(wǎng)、有效利用,并且最大限度發(fā)揮分布式發(fā)電技術(shù)在經(jīng)濟(jì)、能源和環(huán)境中的優(yōu)勢,學(xué)者們提出了使用微電網(wǎng)的概念解決上述各種問題與矛盾。
微電網(wǎng)規(guī)劃是微電網(wǎng)建設(shè)的基礎(chǔ),其規(guī)劃水平的高低不僅直接影響到微電網(wǎng)自身的安全性、可靠性與經(jīng)濟(jì)性,而且隨著微電網(wǎng)滲透率的不斷增加,也會對大電網(wǎng)的運行產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。因此,微電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計工作是微電網(wǎng)建設(shè)前期十分重要的環(huán)節(jié)。
微電網(wǎng)規(guī)劃過程中涉及的關(guān)鍵問題主要包括負(fù)荷預(yù)測、接入方式、電壓等級和容量以及網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的選擇等。
目前,微電網(wǎng)規(guī)劃方法通常是先通過建立合理與完整的規(guī)劃模型,然后利用智能優(yōu)化算法尋找分布式電源與儲能系統(tǒng)的最優(yōu)配置。文獻(xiàn)[5]采用十進(jìn)制遺傳算法,建立全壽命周期凈費用、可再生能源利用率以及污染物排放水平的多目標(biāo)函數(shù)模型,對獨立海島微電網(wǎng)進(jìn)行設(shè)計。
文獻(xiàn)[6]建立以網(wǎng)損最小和年發(fā)電成本最低為目標(biāo)函數(shù)的微電網(wǎng)規(guī)劃模型,應(yīng)用改進(jìn)慣性權(quán)重的粒子群算法進(jìn)行優(yōu)化,提高了算法的收斂效率。
本文研究了包括負(fù)荷預(yù)測、接入方式、電壓等級和容量以及網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的選擇等關(guān)鍵點在內(nèi)的微電網(wǎng)規(guī)劃問題,并在PSCAD仿真環(huán)境下建立微電網(wǎng)模型及控制模型。仿真結(jié)果表明,該規(guī)劃方法可靠實用,對工程實踐具有一定的指導(dǎo)作用。
總結(jié)
我國的微電網(wǎng)技術(shù)研究還處于起步階段,一些微電網(wǎng)所包含的技術(shù)體系還有待進(jìn)一步明確和完善。本文初步探討了微電網(wǎng)規(guī)劃的幾個關(guān)鍵問題,得出以下幾個結(jié)論:
①對于處于規(guī)劃期的微電網(wǎng),建議采用改進(jìn)的負(fù)荷密度法進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測;
②對于海上孤島、偏遠(yuǎn)山區(qū)等地,建議采用孤網(wǎng)模式實現(xiàn)網(wǎng)內(nèi)電能的自給自足。
?、畚㈦娋W(wǎng)系統(tǒng)的電壓等級一般為低壓或中壓兩個等級,容量由電壓等級、輸送距離等因素決定;
?、茉诒WC微電網(wǎng)內(nèi)能量守恒的前提下,選擇網(wǎng)架結(jié)構(gòu)時還需綜合考慮地理位置、DG特性、負(fù)荷特性等因素的影響。
(審核編輯: 智匯張瑜)
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