智能電網(wǎng)分布式能源系統(tǒng)微型電網(wǎng)技術(shù)分析
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一、電網(wǎng)微型電網(wǎng)綜述電網(wǎng)微型電網(wǎng)技術(shù)是在最近的幾年所興起的。其研究的人員從不同角度來詮釋了電網(wǎng)微型電網(wǎng)的概念。美國的ConsortiumforElectricReliabilityTechnologySolutions(電力可靠性解決方案協(xié)會(huì))認(rèn)為:電網(wǎng)微型電網(wǎng)就是一個(gè)小型的電力系統(tǒng),而這個(gè)系統(tǒng)又在公用的電網(wǎng)級別下,而通常是屬于配電網(wǎng)的服務(wù)范疇之列。但是它又在某種程度上能夠脫離配電網(wǎng)而獨(dú)立的運(yùn)行。美國的HatziargyriouND和DimeasA認(rèn)為:電網(wǎng)’’>微型電網(wǎng)供電技術(shù)就是在利用一次能源來使用微型的電源供電并且儲(chǔ)能的裝置,是實(shí)現(xiàn)冷、熱、電三方相互聯(lián)系的供電系統(tǒng)。LasseterRH、PaigiP.Microgrid以及LasseterRH也都認(rèn)為:電網(wǎng)微型電網(wǎng)就是由負(fù)載與微型電源所組成的、獨(dú)立的、可控的系統(tǒng),它可以提供擁有較高質(zhì)量的電能,還可以脫離配電網(wǎng)而獨(dú)立的運(yùn)行。
二、整體能源系統(tǒng)中的電網(wǎng)型電網(wǎng)整體的能源系統(tǒng)當(dāng)中IES有多種多樣的用途,電氣設(shè)備的供電、電力的驅(qū)動(dòng)、制冷、供熱、以及照明和商業(yè)、公共建筑物的室內(nèi)空氣的送風(fēng)、除濕等等。在IES的系統(tǒng)當(dāng)中,如果使用IC(內(nèi)燃機(jī))、燃?xì)廨啓C(jī)或是燃料電池來發(fā)電,就可以使用吸收式的制冷機(jī)以及干燥除濕器,還可以運(yùn)用熱回收的裝置來產(chǎn)生蒸汽或者熱水,并回收余熱以便于用來制冷、供熱和建筑物之內(nèi)濕度的控制,這樣就顯著的提高了能源利用的效率,而最高時(shí)可達(dá)85%。和傳統(tǒng)的供能系統(tǒng)相比較,能夠節(jié)省40%以上。因此在文獻(xiàn)資料當(dāng)中會(huì)將這種系統(tǒng)定義為建筑物當(dāng)中冷、熱、電聯(lián)供系統(tǒng),大致上常用的有三種縮寫既:CHP(Cooling,HeatingandPowerforBuildings)、CCHP(CombinedCoolingHeatingandPower)以及BCHP(BuildingsCooling,HeatingandPower)。而為提高整體的能源系統(tǒng)當(dāng)中IES的所供能源的可靠性,常常會(huì)使所有子系統(tǒng)并列的運(yùn)行。
三、分布式能源系統(tǒng)當(dāng)中電網(wǎng)微型電網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用、電網(wǎng)微型電網(wǎng)的分布式電源及接入模式在國際上由于電力市場的拓展,在受到了發(fā)電投資的回報(bào)周期較長和幾次國際上大面積的停電所影響,新增的電源當(dāng)中分布式的發(fā)電設(shè)施,所占比例正在呈現(xiàn)出強(qiáng)勁的上升的趨勢。在2000年全球的新增電源共110GW,其中分布式的發(fā)電占比例約為3%;到了2004年新國際上增加的114GW當(dāng)中,分布式發(fā)電設(shè)施所占的份額就上升到了7%左右,截止到2008年新增的120GW當(dāng)中,分布式發(fā)電設(shè)施所占的份額就會(huì)達(dá)到40%。所以,如何的應(yīng)對分布式的發(fā)電日益的發(fā)展,也是一個(gè)不容回避的問題。所含有的分布式能源的發(fā)電機(jī)組。如下圖所示,大概就有三種模式局部的電力系統(tǒng)LocalEPS1、2、3與區(qū)域的電力系統(tǒng)AreaElectricPowerSystem(AreaEPS)互聯(lián)。局部電力系統(tǒng)1是負(fù)荷通過PCC直接受電的地方電力系統(tǒng);局部電力系統(tǒng)2是分布式電源通過PCC與AreaEPS并列;局部電力系統(tǒng)3是分布式電源和負(fù)荷通過PCC與AreaEPS并列。當(dāng)區(qū)域電力系統(tǒng)AreaEPS比局部電力系統(tǒng)LocalEPS強(qiáng)得多時(shí),與AreaEPS發(fā)電不同,這些可以視為虛擬負(fù)荷的分布式發(fā)電設(shè)備直接由用戶控制啟停,也不參與自動(dòng)發(fā)電控制,只要在配網(wǎng)側(cè)安裝逆功率繼電器,正常時(shí)不向電網(wǎng)注入功率即可。
區(qū)域電力系統(tǒng)(AreaEPS);PointCommonCoupling(PCC)AreaEPS連接的公共連接點(diǎn)(并網(wǎng)點(diǎn));PointofDRConnectionDR并網(wǎng)點(diǎn);LocalEPS1局部電力系統(tǒng)1—負(fù)荷通過PCC直接受電的地方電力系統(tǒng);LocalEPS2局部電力系統(tǒng)2—分布式電源通過PCC與AreaEPS并列;LocalEPS3局部電力系統(tǒng)3—分布式電源和負(fù)荷通過PCC與AreaEPS并列。對于局部電力系統(tǒng)LocalEPS2、3,只要分布式的發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)、停運(yùn)以及異常、故障,對于區(qū)域電力系統(tǒng)AreaEPS的影響明顯,就必須通過AreaEPS與DR的互聯(lián)系統(tǒng)ICS聯(lián)網(wǎng)。
電網(wǎng)微型電網(wǎng)的分布式電源并網(wǎng)技術(shù)的互聯(lián)系統(tǒng)就是電網(wǎng)’>微型電網(wǎng)的一個(gè)非常重要的部分,它是技術(shù)的要求最高、設(shè)計(jì)最為復(fù)雜而變化也最多的那部分,它包含有分步式的電源DR能量的轉(zhuǎn)換裝置逆變與整流器,感應(yīng)的同步發(fā)電機(jī);系統(tǒng)的控制、電氣的保護(hù)、穩(wěn)態(tài)的控制以及輔助的設(shè)備等。而ICS的功能還包括:系統(tǒng)的啟動(dòng)和停止以及輸入和輸出等控制;而對于系統(tǒng)的穩(wěn)量電壓、電流、有無功的功率以及電量的自動(dòng)調(diào)整,以確保電能的數(shù)量與質(zhì)量。系統(tǒng)異?；蚴枪收蠒r(shí),要采取對系統(tǒng)元件的保護(hù)與安全的控制等措施。
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