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3软件定义电网应用
接下来我们将探讨两个基于软件定义电网方法的应用示例,包括软件定义配电网以及虚拟电厂。我们可以参照这些方法拓展其他新功能和新业务。
3.1软件定义配电网
当前配电网正在发生深刻的变化,正在从被动配电网向主动配电网转变。
传统的配电网是被动的配电网,其运行、控制和管理模式都是被动的、静态的,对于大量分布式能源的接入有先天的缺陷。
主动配电网是具备组合控制各种分布式能源能力的配电网络,其目的是加大配电网对于可再生能源的接纳、提升配电网资产的利用率、延缓配电网的升级投资,以提高用户的用电质量和供电可靠性。主动配电网有四个特征,一是具备一定分布式可控资源,二是有较为完善的可观可控水平,三是具有实现协调优化管理的管控中心,四是可灵活调节的网络拓扑结构。
软件定义配电网(softwaredefineddistributionnetwork,SDDN)作为一种技术手段,能够解决主动配电网中的若干难点问题,其中包括:二次设备和虚拟设备的自动配置;对配电网多种运行模式的支持;配电网主动性支持能力。
1)二次设备的自动配置
配网的智能化和自动化水平取决于二次设备的数量与质量,未来在配网中将有大量的二次设备。二次设备的网络化是当前发展的一个重要趋势。与智能电子设备一样,二次设备也需要接入软件定义配电网。但是由于其数量、种类繁多,因此依靠人工设置有太多的管理维护开销,而且容易出现差错,不太可行,软件定义电网可以实现设备的自动配置。
2)对配电网多种运行模式的支持
软件定义配电网结合前端的智能设备和控制层的强大计算功能,根据配电网运行方式目标优化算法,动态地平衡、分割配电网内部各个节点,同时通过软件定义配电网平台向相应的智能设备发送命令,动态改变配电网的拓扑结构,实现对配电网多种运行方式的支持。
3)配网主动性支持能力
在软件定义配电网的架构下,控制与运行是分离的。集中的控制层更像人的大脑,是整个配电网的中枢控制神经,其智能化程度直接决定了控制的水平与效率。控制层通过运行层的数据采集及南桥接口的辅助,集聚了大量的电网运行数据,同时结合各种外部数据源,例如气象、地理数据等,构成进行智能计算与控制的配用电大数据。
3.2虚拟电厂
虚拟发电厂(virtualpowerplant,VPP)扮演着介于发电单元和电网之间承上启下的角色,采用虚拟发电厂的方式将一组发电单元聚合为一个整体参与电网的运行和调度成为一种既安全又高效的方案。
虚拟电厂与传统电厂的典型区别在于地域分布的分散性与运行调度的协同性。从某种意义上讲,虚拟电厂是一种先进的区域性电能集中管理模式,该模式无需对电网进行结构改造就能有效整合区域内各种形态和特性的电源与用电负荷,对区域内的发电和用电单元实施经济高效的控制。
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