千呼萬喚始出來,微電網(wǎng)發(fā)展迎來重磅消息。近日,國家
能源局發(fā)布了《關(guān)于推進(jìn)
新能源微電網(wǎng)示范項目建設(shè)的指導(dǎo)意見》(簡稱《意見》)。該《意見》提出,將推進(jìn)新能源微電網(wǎng)示范項目建設(shè),各省(區(qū)、市)均需上報新能源微電網(wǎng)示范項目。微電網(wǎng)首次進(jìn)入國家層面,其示范項目的推進(jìn),必將帶動微電網(wǎng)設(shè)備企業(yè)技術(shù)發(fā)展。
微電網(wǎng)控制保護(hù),作為微電網(wǎng)靈活運行與高質(zhì)量供電服務(wù)的基礎(chǔ),必將掀起研發(fā)熱潮。
微電網(wǎng)控制保護(hù)存在諸多難點
微網(wǎng)是指能實現(xiàn)自我控制、保護(hù)和管理的、自制的微型電網(wǎng)系統(tǒng),其既可并入大電網(wǎng)運行,又能脫離大電網(wǎng)獨立運行。
微網(wǎng)的出現(xiàn)源于分布式新能源的發(fā)展和能源高效利用的需求,其具有能源種類多樣且具有間歇性、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)分散、運行方式復(fù)雜多變、穩(wěn)定性弱等特點,這對微電網(wǎng)的控制保護(hù)和能量管理提出了較高要求。
天津大學(xué)電氣與自動化學(xué)院教授李永麗表示:“分布式電網(wǎng)并網(wǎng)運行方式一種是直接接入方式,另一種就是微電網(wǎng)接入方式。直接接入方式是以分布式電源為單元,這種方式接入方便,運行簡單,但也有明顯弊端,例如系統(tǒng)故障時可能退出運行,間歇性影響周邊用戶,能源綜合優(yōu)化困難,對電網(wǎng)運行調(diào)度提出挑戰(zhàn)。這些弊端制約了大容量分布式電源的并網(wǎng)。微電網(wǎng)是由分布式電源、儲能裝置、能量變換裝置、相關(guān)負(fù)荷和監(jiān)控、保護(hù)裝置匯集而成的小型發(fā)配電系統(tǒng),是能夠?qū)崿F(xiàn)自我控制,保護(hù)和管理的自治系統(tǒng)。更要加強對微電網(wǎng)控制保護(hù)的研發(fā)。”此次《意見》中也強調(diào),并網(wǎng)點的交換功率和時段要具備可控性,微電網(wǎng)內(nèi)的供電可靠性和電能質(zhì)量要能滿足用戶需求。
具備孤島運行能力,保障本地全部負(fù)荷或重要負(fù)荷在一段時間內(nèi)連續(xù)供電,并在電網(wǎng)故障時作為應(yīng)急電源使用。
目前,控制問題也正是微電網(wǎng)研究中的一個難點問題。其中一個基本的技術(shù)難點在于微電網(wǎng)中的微電源數(shù)目太多,很難要求一個中心控制點對整個系統(tǒng)做出快速反應(yīng)并進(jìn)行相應(yīng)控制,往往一旦系統(tǒng)中某一控制元件故障或軟件出錯,就可能導(dǎo)致整個系統(tǒng)癱瘓。
因此,微電網(wǎng)控制應(yīng)該做到能夠基于本地信息對電網(wǎng)中的事件做出自主反應(yīng),例如,對于電壓跌落、故障、停電等,發(fā)電機應(yīng)當(dāng)利用本地信息自動轉(zhuǎn)到獨立運行方式,而不是像傳統(tǒng)方式中由電網(wǎng)調(diào)度統(tǒng)一協(xié)調(diào)。
此外,據(jù)專家介紹,微電網(wǎng)的保護(hù)不同于常規(guī)電網(wǎng)保護(hù)裝置,特別是低壓配電系統(tǒng),傳統(tǒng)的常規(guī)低壓配電系統(tǒng)并不設(shè)置復(fù)雜的繼電保護(hù)裝置,只針對具體回路配置電流電壓保護(hù),而微網(wǎng)由于包含了大量的分布式電源,其潮流和短路電流隨不同運行方式而時刻變化,因此傳統(tǒng)的低壓配電保護(hù)方式不能滿足其保護(hù)的需要。
企業(yè)應(yīng)提前布局微電網(wǎng)市場
“微電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展與先進(jìn)的電力電子技術(shù)、計算機控制技術(shù)、通信技術(shù)緊密相關(guān)。但是國內(nèi)電力電子技術(shù)在微電網(wǎng)中的應(yīng)用水平不高。最后就是微電網(wǎng)的保護(hù)控制技術(shù)尚不成熟。”前瞻產(chǎn)業(yè)研究院微電網(wǎng)行業(yè)首席分析師章誦蘭表示,政策和技術(shù)是制約微電網(wǎng)發(fā)展的最大因素。
微電網(wǎng)的建設(shè)主要有兩個部分,其中硬件是設(shè)備,軟件是控制系統(tǒng),而技術(shù)是這兩方面的決定因素?,F(xiàn)在微電網(wǎng)還處于發(fā)展初期,企業(yè)先進(jìn)入可以獲得行業(yè)經(jīng)驗,并在項目建設(shè)過程積累各種技術(shù),搶占先機。
事實上,國內(nèi)已經(jīng)有一些企業(yè)開始布局微電網(wǎng)控制保護(hù)領(lǐng)域。去年9月,國電南瑞配電/農(nóng)電分公司承擔(dān)的石家莊河北省電力科學(xué)研究院園區(qū)“光、儲、熱一體化協(xié)調(diào)運行控制技術(shù)研究及微電網(wǎng)示范工程”通過國家電網(wǎng)公司組織的驗收。該系統(tǒng)包括電能質(zhì)量監(jiān)測與治理系統(tǒng)、電動汽車充電樁、微電網(wǎng)運行控制與能量管理系統(tǒng)、交流子微電網(wǎng)系統(tǒng)、直流子微電網(wǎng)系統(tǒng)等。
又如7月28日,國電聯(lián)合動力公司“一種并網(wǎng)不上網(wǎng)微網(wǎng)系統(tǒng)及其控制保護(hù)方法”獲國家知識產(chǎn)權(quán)局的發(fā)明專利授權(quán)。該項專利通過合理的負(fù)荷規(guī)劃和主動的能量管理,實現(xiàn)了微網(wǎng)系統(tǒng)并網(wǎng)不上網(wǎng)功能,從而有效減少了設(shè)備對公共電網(wǎng)的用電需求,避免了對公共電網(wǎng)正常供電時造成的沖擊。該技術(shù)已在“國電新能源技術(shù)研究院風(fēng)光儲能建筑一體化微電網(wǎng)項目”中成功應(yīng)用。
事實上,我國在微電網(wǎng)控制保護(hù)研發(fā)方面已經(jīng)走在了前列。李永麗特別強調(diào),由于微電網(wǎng)保護(hù)與控制存在著特殊性,需要對微電網(wǎng)的保護(hù)與控制系統(tǒng)開展深入的研究工作。如微電網(wǎng)接入對配電網(wǎng)保護(hù)、自動重合閘的影響、防孤島保護(hù)等。