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。
4月18日,江西上饶经开区召开微电网及源网荷储项目调度会。上饶市副市长胡心田指出,微电网和源网荷储是构建新型电力系统的重要发展路径。结合开发区当前发展阶段和产业链发展实际,在需求侧和供给侧协调发力,加快供电改革,尽快满足工业生产电力缺口,适度超前扩大增配电网,促进分布式电力资源聚合
配电网覆盖城乡区域,连接千家万户,承担着广泛的政治责任、经济责任和社会责任。在市场和政策驱动下,分布式发电、电动汽车、新型储能迎来爆发式增长,配电网在促进分布式电源就近消纳、承载新型负荷等方面面临的挑战日益显著,其物理形态、数智形态、商业形态正发生深刻变革。在推进中国式现代化、建
北极星售电网获悉,河南省发改委发布河南省增量配电网类源网荷储一体化项目实施细则,细则中提出,增量配电网类项目原则上应配置不低于新能源规模15%的集中式独立储能装置。增量配电网类项目作为一个整体接入公共电网,原则上要与公共电网形成清晰的物理分界面。鼓励增量配电网类项目作为独立市场主体
国网福建省电力有限公司日前发布的《国网福建电力2023年社会责任报告》显示,截至2023年底,福建省发电装机容量达8141万千瓦,其中清洁能源装机、发电量占比分别达63%、52.9%。报告显示,2023年,国网福建电力建成福建漳州六鳌远海(D区)风电场220千伏送出工程、福建宁德中核霞浦核电220千伏送出工程
3月17日,国务院关于《推动大规模设备更新和消费品以旧换新行动方案》,随后各省也纷纷发布本省的行动方案。北极星输配电网整理发现,截至目前,已有6省发布了本省的推动大规模设备更新和消费品以旧换新实施方案,分别是山西、山东、浙江、湖南、广东、河南。在这六个省份中,电网设备改造升级成为热点
4月17日,国网福州供电公司召开新时代电力“双满意”工程履责践诺发布会。会上通报2023年国网福州供电公司履行社会责任、落实新时代电力“双满意”工程及完成市委市政府为民办实事项目情况,并发布2024年深入开展新时代电力“双满意”工程实施方案、为民办实事项目、《国网福州供电公司2023年社会责任
4月17日,福建福鼎市对支持海岛振兴的十条措施征集意见,其中明确,到2025年,有必要的海岛都建成一张风光储充微电网,提升海岛供电能力和供电可靠性。意见稿中还指出,实施海岛电网巩固提升工程,加快主干电网、岛屿电网改建进度,重点推进“台山岛源网荷储零碳岛示范”和海域“海上电动船舶充电网络
春季,中原大地麦苗青翠、茁壮生长。农业大省河南,近年来逐步成为我国经济大省、工业大省,农村配电网的主要功能是向全省的农业生产、农村产业、农民生活等提供用能保障。近期国家发展改革委、国家能源局印发《关于新形势下配电网高质量发展的指导意见》,针对配电网建设在电力保供、转型发展等方面的
近日,国家发展改革委、国家能源局联合发布了《关于新形势下配电网高质量发展的指导意见》,提出要“打造安全高效、清洁低碳、柔性灵活、智慧融合的新型配电系统”,引起电力行业广泛关注。配电网如何加快柔性化、智能化、数字化转型,增强对新能源的接纳和调控能力,促进新质生产力的发展,是未来的重
为确保新能源汽车充电基础设施建设工作有序推进,格尔木市结合新能源汽车发展及城市电网建设情况,科学合理布局充电基础设施建设项目,计划在机关企事业单位、居民社区、旅游景点等场所建设高效直流充电桩,项目正在开展可行性研究报告编制、评审工作。同时,做好新能源汽车充电基础设施规划建设工作,
4月16日,四川巴中发布巴中市碳达峰实施方案(巴府发〔2024〕5号),其中明确,推动配电网智慧化发展,升级中压配电自动化终端,建设配电自动化主站,实施配电终端物联网化改造,到2030年基本建成源网荷储协同互动的智慧化配电网。同时,推进电网提档升级,加快建设500千伏巴中站增容扩建工程、曾口220
“双碳”目标下,绿色、低碳发展逐渐成为我国社会发展目标的重要组成部分。构建新型电力系统是经济社会发展中一项具有重大意义的战略决策,不仅对能源安全产生重大影响,也事关“双碳”目标的实现。“双碳”目标下的新形势新要求(一)绿色发展海上风电。我国海上风能较为充裕,蕴藏量可以达到1亿千瓦
近日,在国网嘉兴供电公司数智能源运营中心,工作人员下发柔性调控指令后,平湖市新仓镇新仓社区芦川花苑二期16号公变全部光伏客户逆变器输出功率均按指令要求实现精确变化。现场联调结果的成功,标志着首台基于国产SiC-MOSFET(碳化硅场效应管)的低压配电网柔性调控装置在嘉兴平湖投运,处于国际领先
北极星输配电网获悉,11月7日,光明区发展和改革局发布关于公开征求《光明区节能降碳实施方案(征求意见稿)》意见的通知。征求意见时间:2023年11月8日起至12月9日18时止。文件提出,全面提升智能调度水平,建设柔性、互联、开放的配电网,加快推动对智能楼宇、分布式风光、储能、车网互动等负荷的接
近日,在浙江省湖州市长兴县,110千伏和平变电站20千伏江森C215线与110千伏吴山变电站20千伏吴江C255线通过20千伏交流柔性互联装置顺利合环。这标志着湖州长兴20千伏交流柔性互联示范工程投产,可实现配电网潮流自主可控及供用电均衡。交流柔性互联装置具有安装便捷、可靠性高、占地面积小、调节能力强
近日,上海首个配电台区柔性互联示范工程在金山区漕泾镇水库村投运。配电台区柔性互联示范工程是国家电网有限公司项目《含大规模分布式电源和多微网的配电系统柔性控制技术研究及应用》的配套示范工程,配电台区柔性互联示范工程用简单的话语来讲,就是把多个10千伏变压器的380伏低压出线通过一台交流
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
智能配电网将满足高比例分布式可再生能源接入需求,通过信息化与电力电子化的配电系统,满足用户多样化的电力供应需求,并为服务于综合能源提供灵活的供电途径,是具备快速恢复和自愈能力的智能化配电网络,智能配电网需加强智能配电能源网格和直流柔性配电网的研究。——中国能建江苏省电力设计院综合
近日,国网宁夏电力有限公司首个交直流互联柔性配电网“零停电感知”示范区在银川市永宁县闽宁镇建成投运。该示范区通过3个配变台区低压交直流母线互联、低压分布式光伏电站及储能装置并网运行,来实现台区中低压线路计划检修或故障停电情况下客户供电50毫秒切换,将互联台区低压供电可靠率提升至99.99
近日,国网宁夏电力有限公司首个交直流互联柔性配电网“零停电感知”示范区在银川市永宁县闽宁镇建成投运。该示范区通过3个配变台区低压交直流母线互联、低压分布式光伏电站及储能装置并网运行,来实现台区中低压线路计划检修或故障停电情况下客户供电50毫秒切换,将互联台区低压供电可靠率提升至99.99
柔性交直流混合配电网保护控制技术是柔性交直流混合配电网技术的重要组成部分,承担着第一时间处置故障的任务。国网天津电力在天津电科院组建产学研攻关团队,推进柔性交直流混合配电网保护与自愈控制关键技术攻关和成果落地应用——3月16日,国网天津市电力公司电力科学研究院科研团队在国家电网有限
北极星电力网获悉,2月28日,青海省人民政府印发《青海省“十四五”能源发展规划》,规划明确到2025年光伏发电4580万千瓦,风电1650万千瓦。同时还明确到2025年,力争建成电化学等新型储能600万千瓦。积极打造国家级光伏发电和风电基地。积极推进光伏发电和风电基地化规模化开发,形成以海南千万千瓦级
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
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。
2020年2月12日14时15分,我国著名电力电子技术专家、国家级教学名师王兆安教授在西安逝世,享年75岁。王兆安,生于1945年,教授、博士生导师,我国著名电力电子技术专家、国家级教学名师。曾任西安交通大学电气工程学院院长、中国电源学会理事长、中国电工技术学会电力电子学会副理事长、全国高等学校
华为的一举一动总是备受瞩目,因为这或许预示一个重要机遇或风口即将来临。最新消息显示,华为正开始研发IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor,绝缘栅双极型晶体管),目前正在从某国内领先的IGBT厂商中挖人。据悉,目前,全球IGBT市场主要由国际巨头垄断,我国作为最大的IGBT市场长期依赖进口,机构
●打造公共信息服务、技术标准创新转化应用、技术标准验证、国际化合作交流“四大平台”●2021年3月前,将发布一批领域的标准化创新成果,形成一定的国际影响力11月19日,广州。来自南方电网公司及清华大学、国家电网公司、中国西电集团、中华电力、澳门电力等29家单位的直流输电及电力电子技术领域专
北极星储能网获悉,智光电气获批将建广东省大功率电力电子技术工程实验室,主要承担大容量H桥级联拓扑结构储能技术开发、模块化储能功率变换器及储能成套装置、大型港口码头岸电系统等进行市场推广应用等任务。近日,智光电气发布公告表示公司申报组建的广东省大功率电力电子技术工程实验室,近日获得
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!