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3 交直流混合配电网研究的近期进展
近几年,电力电子技术的飞速发展使得交、直流之间的双向转换更加灵活,大大推动了直流配电网的发展。与交流配电技术相比,直流配电技术具有线路成本低、输电损耗小、传输容量大、电能质量高、绿色环保、便于分布式能源接入等优势。和交流配电技术类似,直流配电技术也主要涵盖拓扑结构、设备、控制运行、保护几个方面。直流配电网的接线方式可分为辐射状、环状和两端配电;关键设备则包括AC/DC换流器、DC/DC换流器、直流断路器等;控制技术可分为系统级和设备级两种控制模式,其中系统级控制的目的是实现能量的平衡管理,保证直流母线电压的稳定,设备级控制则针对每个设备单元,结合其特性所需设计相应的控制策略;保护技术主要研究直流配电网的保护设备、接地方式、故障诊断与处理方法等。
从2004年开始,世界各国相继开展了直流配电网的研究,在供电方式、拓扑结构、连接方式以及控制和保护技术等方面取得了一定的研究成果,但很多关键技术(如直流断路器、直流开关)还不够成熟,经济性也有待提高。目前国内外已有几个国家开展直流配电网真实线路试验运行,文献[32]以芬兰和韩国标配的实际低压直流配电网为对象,分析在不同供电范围和容量情况下,网络建设运行成本与直流母线额定电压的关系;结果表明在其他条件相同的情况下,地域特征、直流母线电压的选择是影响低压直流配电网建设运行成本的关键因素;文中给出芬兰和韩国低压直流配电的成本与直流母线电压之间的关系曲线,由此得到不同条件下的最优直流母线电压。
建设直流配电网是智能配电网发展的一个重要方向,但是距离纯直流配电的时代还比较遥远,目前最可行的设想仍然是交直流混合配电网,即直流配电网以微网形式经换流站与交流电网相连,但是未来网络规划需要考虑直流配电网对可靠性、经济性的影响以及选址配置等因素。在交直流混合电网的背景下,首先需要对交流电气设备重新改造,例如家用和办公电器设备需要重新设计成不带整流器的设备;其次必须具备交直流电网之间的协调控制和保护。
4 欧洲智能配电网的发展路线
基于CIRED 2015 圆桌会议16(RT16)的主要内容,本节介绍欧盟及一些欧洲国家(瑞典、挪威)智能电网的发展路线和建设方案。
4.1 欧盟智能电网发展概要
欧盟智能电网中心(European Technology Platform for Smart Grids,ETP SG)的主要职责是推进欧洲各国智能电网的建设与运行,为各国政策制定者提供科技发展建议。ETP SG与欧洲各国技术中心之间、以及各国技术中心之间均相互联系,互通有无,从而形成了一个以此为主干、各国技术中心为分支的欧洲智能电网平台体系。
ETPSG由两级组织、约150个成员组成,第一级是指导委员会,第二级包括3个工作组,分别负责电网运行与资产管理、储能和并网、智能表计和零售等工作,具体分工如下:①工作组1负责监管电网并给予响应;控制电网双向潮流,确保系统的安全性、弹性和自愈能力;规划智能输电网;管理辅助服务和主动响应。②工作组2负责研发储能相关技术及商业用例;研究整合了储能设备的电力市场以及相关法规;研发用于储能控制的电力电子技术;研究以储能为能量传输载体的热电、气电等特性。③工作组3则负责研究提高电网灵活性的技术;提高智能表计的可用性和可视化以及制定相应的规程;设计电能收费系统,协调欧盟成员国之间的相关规程;调研终端用户的社会反响,并开发需求侧响应的潜能。
4.2 瑞典智能电网发展概要
2012年,由瑞典政府任命来自工业、学术界和政界的15名成员组成了瑞典智能电网建设中心,并建立了公网平台,其目的是促进不同利益相关者之间的知识转化,为国家智能电网发展行动计划起草建议书。
目前,瑞典的总发电量为598TWh,其中国内发电量占69%,新能源发电量占56%,人均CO2排放量为5~6t。瑞典自1991年开始征收碳排放税,自2003年开始为新能源提供绿色证书。瑞典智能电网政策目标是2020年之前实现无化石能源供热,2030年之前实现无化石能源运输,2050年之前实现无碳排放的高效可持续再生能源系统。总体而言,瑞典的指标在世界上是比较先进的。
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柔性互联协调控制系统通过对不同台区内的“源网荷储”进行标准化接入与管控,优化系统运行模式与控制策略,提高清洁能源消纳率和多元用户用能需求。——国网湖北电科院配网技术中心副主任杨志淳为助力快速实现“双碳”目标和新型电力系统建设,加强“双碳”目标下的智能配电网技术研发布局,北极星电力
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近日,由经研院主要参与的国网科技项目《面向终端用户可靠性需求的配电网规划建设与供电恢复技术》顺利通过验收。项目验收会由国网科技部组织,国网天津市电力公司牵头承办的国网科技项目验收会在线上召开,国网天津电力公司牵头、国网经研院、国网北京经研院、华北电力大学、东南大学等项目团队成员参
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近日,中国工程院院士、新能源电力系统国家重点实验室主任刘吉臻一行莅临优特科技考察指导。优特科技董事长田伟云携公司管理层全程陪同接待并作相关情况汇报。刘吉臻院士一行首先参观了优特科技数字化展厅,听取了企业概况、技术优势等介绍后,对公司的科研实力和技术成果给予高度评价,并对公司今年重
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