分布式能源考察报告范文第1篇
一、新能源接入对配电网的影响
配电网规划的本质要对配电网建设以及运行相关影响要素进行分析, 对不同要素影响大小进行分析, 然后从不同方案中选取经济性与稳定性较高的规划方案, 所以当前在接入新能源之后, 要对规划与运行中的各项影响进行分析, 选取规划方法和实际方案。含分布式新能源出力受到光照强度、温湿度、风力等要素影响, 导致其出力存在较为严重的波动性与不确定性, 致使配电网接入负荷节点之后, 用户会先选用新能源电源, 导致负荷用电数据变小, 电源容量扩大, 偏差值较高。大规模新能源电源接入配电网之后, 在一定程度上会导致历史负荷曲线相似度发生变化, 负荷预测精准性降低[1]。
当前依照偏差值较高的负荷数据作为基础对方案进行规划, 比如光伏电源为例, 如果出现了较为严重的恶劣天气, 将会导致光伏电源负荷发生相应变化, 供电平衡性在设计基础上导致电压值不断降低。所以当前分布式新能源配电网风险预测, 要对电网基本运行特点进行分析, 掌握新能源出力特性, 然后将出力特性和用户基本用电特性相互联系, 能够作为配电规划的基础, 这样能够促使负荷预测结果能够为规划运行提供科学化支撑, 降低规划方案预测性误差。将新能源接入到配电网之后能够全面降低电力系统调度运行风险, 在电力系统中接入稳定电源容量以及最佳选址, 新电源有效接入之后能够有效抵消部分负荷增长情况, 提升电网良好的输电能力。通过接入适量新能源电源能够有效提升电压基本水平, 系统电压能够趋于稳定值。当配电网运行过程中出现断路故障之后, 新能源仍旧能保持正常运行状态, 能够对形成的分离电网进行供电, 降低切负荷量, 还能全面降低系统电压降落速度, 提高系统电压基本调节控制能力, 强化系统电压稳定性。较高渗透率的新能源电源引入到配电网中, 实际接入的发电装置低压穿透能力较差, 当电网发生故障之后, 导致电压下降速度会不断加快。如果故障发生之后, 接入电源与电网未能及时解列, 将会对线路实际供电性产生较大影响, 导致故障恢复时间不断延长, 提高配电网故障风险[2]。
二、基于新能源接入的配电网风险规划数学模型
(一) 风险规划与目标函数
风险规划基本含义就是依照配电网网架规划相应风险的评估结果, 对网络运行过程中存在的风险值以及危害程度进行分析, 对投资、网损相关经济性因素进行分析, 然后获取规划方案。风险规划和常见的风险评估之间存在较大差别, 主要是在历史数据基础上对会出现的风险值进行计算, 旨在提升配电系统稳定性。在风险指标中存在较多因素, 比如系统失负荷概率, 表征电力系统由于故障等原因, 导致系统负荷丢失概率不断提升, 主要是用于对供电网络负荷可靠性进行衡量。其次电压稳定裕度是表征电力电压区域平稳, 电网具有较高的运行裕度, 能够对配电网安全运行进行全面评估, 能够得出基本计算公式。
其中潮流方向主要是从节点i流向节点j, pj与Qj是经过节j的负荷, Sj是节点j的功率, 其中Ui是节点i的节点电压。在配电网规划目标中要保障合理风险基础上, 综合分析电网实际投资与运行成本。
上述关系式中Floss表示的是网损折算成本, 其中网损会产生不同经济损失值, 用α进行表示。FL是新增网架投资费用, m表示的是线路实际设计使用年限, Li与Cii表示线路单位造价与线路整体长度。
(二) 权重计算
本文探究的配电网规划属于多项目标规划问题, 通过对权重系数进行计算, 然后获取相关取值, 对某项目标进行分析, 能够将复杂程度较高的目标进行有效转化, 成为单目标进行解答, 对多目标问题进行优化。传统权重法对于各个目标设置权重值。但是具体规划中, 在不同规划场景中要设定规划方案, 优化相应策略, 选取变权重系数进行解答, 能够通过权重法快速解答特性能够拟定更为科学化的规划方案[3]。
当前可以将求解过程进行有效划分, 主要是分为三个主要层次, 分别是目标层、准则层、决策层。其中目标层在整体结构中处于顶层, 能够设定配电网规划目标。准则层在结构中部位置, 能够提供配电网规划过程中需要参照的因素和决策准则等。为了防止出现网损等问题, 要降低网架投资费用, 需要全面开展一致性检验, 这样能够确保各个权重相互协调。在一致性检验中还包括矩阵最大特征根求取以及随机性一致性比率计算, 对一致性检验结果进行分析, 能够对矩阵进行判断和修正。
三、改进遗传算法
遗传算法在变异与较差中会产生环网与孤岛, 对实际搜索效率会产生较大影响。本文在通信网络中应用网络连通性、辐射性判定中, 能够对网络连通性进行判定, 能结合判定结果对网络结构进行全面修正, 能够建立负荷要求的网络结构。
在消息传递过程中, 各项消息最初是由网络根节点发出, 然后在各个相邻节点完成全网络化的信息传递。在通信过程中, 主要是从入端节点开始, 对各个联通节点进行有效标记。出现环网之后, 即有节点被标记。标记的时候将其变为孤点, 对其连接支路进行有效切断。从根节点网络随机获取孤点连接线路, 对孤点有效消除, 然后对相应步骤进行重复, 确保全网节点能够获取更多信息。
在10节点配电网规划网络中国, 主要是由较大的电源、已知线路与备选线路, 可以在节点6和节点9位置安装光伏出力装置。从长远发展规划中进行分析, 其中风险权重要高于资金权重, 获取的相关数据如表1所示。
系统线路故障概率为0.045, 其中是假设每条线路故障发生概率相同。通过对考虑风险要素与不考虑风险要素进行仿真化设计计算, 能够整合网络拓扑进行有效对比。
对风险要素进行综合分析可知, 如果其中有部分线路较长, 在节点9位置有光伏装置接入其中, 能够保障末端电压全面提升, 所以要对原有线路进行调整, 能够对线路风险值进行控制。
如果不考虑各项风险要素, 在节点7位置所接支路较多, 会导致故障中失负荷风险逐步增加, 对风险集中考虑之后, 产生的仿真结果与节点8、9会相连, 能够全面降低系统风险。
进之后的遗传算法与传统二进制编码遗传算法结果进行对比, 将种群数都设为10, 一共进行了30次仿真, 从各项数据中可知, 改进之后的遗传算法计算精度值更高。要以均值为基准, 对结果波动范围进行控制, 说明局部收敛成效更高, 所以改进之后的遗传算法应用价值更高。
四、结语
总而言之, 通过风险规划能够全面提升电力系统稳定性, 通过AHP分析方法, 能够提升系统应用经济性, 提高规划方案合理性。通过降低系统风险能够对后续投入成本进行控制。
摘要：随着我国新能源技术快速发展与进步, 新能源并网对解决能源不足以及环境污染具有重要作用。随着新能源并入配电网的范围不断扩大, 对配电网运行与规划产生了较大影响, 所以当前要对配电网规划提出满足运行的最优网络建设方案。要对系统切负荷风险、供电不足、电压失稳定风险要素进行分析, 以产生的经济损失值对风险产生危害程度进行标识。
关键词：配电网,分布式新能源,风险规划
参考文献
[1] 叶斌, 李万启, 王绪利等.含分布式新能源的配电网风险规划[J].电力建设, 2016, 37 (4) :117-123.
[2] 李清然, 张建成.含分布式光伏电源的配电网电压越限解决方案[J].电力系统自动化, 2015 (22) :117-123.
分布式能源考察报告范文第2篇
一、新能源楼宇设计的意义
直流配电示范性工程在部分地区已经被建立起来。其中, 区域性微电网中包含很多换流器, 使投资成本增加, 转换过程中的损耗问题也随之增多, 不能够直接接入分布式电源。设计新能源楼宇能够减少损耗, 改善楼宇服务质量, 对交流故障影响进行隔离等。其中, 微电源的性质决定了孤岛运行中负荷变化并不会对其产生太大影响, 抗扰动能力也不突出。因而, 需要分段控制该地区节点电压、母线电压等。例如, 一地区新能源楼宇设计中, 在停车场、产业发展中心、立体建筑平台等都设置了光伏面板, 采用太阳能发电方式, 为建筑内机电设备储备用电提供保障。而光伏路面白天可储能, 夜晚可多色发光, 通过有效利用太阳能, 凸显道路雇主照明价值和作用。
二、新能源楼宇的直流配电系统结构
这一新能源楼宇设计中, 包含光伏发电、小型风机发电等。光伏发电过程中, 能够结合楼宇设置在顶部安装PV板, 通过这种方式, 使其长时间受光, 实施过程非常简单。或者, 把透光型太阳能板安装在侧窗位置, 为后续各类设置奠定基础。选择顶楼或四周风力曲线相对比较好的位置布设小型风机, 因受体积、重量等指标影响, 需要在底层或者地下室配置蓄电池储能。对于燃料电池等各类分布式发电系统来说, 其配置情况可依据实际情况而定。以某节能型楼宇直流配电为例, 其直流配电网配电母线为800V, 原理为给直流电动车或者电动汽车等提供大容量负荷, 实现方式是给下级母线提供电能;400V单层母线主要服务于该楼层的大功率电器, 为其提供充足电能。诸如, 空调;48V单层母线应用范围广, 无论LED照明, 还是电视机等各类小功率电器中都可使用, 并且能够始终处于正常供电状态。楼宇设计工作相对比较灵活, 可扩展性大。依据实际情况, 把生物质能发电、微型水电站等分布式电源直接接入。该背景下, 通过转换, 使不稳定电能变为稳定的直流电, 优选最佳接入点后, 直接将直流配电网并入。无论光伏发电, 还是风力发电, 都受外部天气、环境、气候等因素影响, 通过配电网连接, 能够使直流供电电压质量提高, 且更加可靠, 为负荷正常运行奠定良好基础。倘若为网分布式电源与该区域负载不符合, 直接从电力企业配电网中获取功率。倘若微网分布式电源比该区域负载多, 可直接将多余电源销售给电力公司。如果微网发出的电能与负载要求吻合, 可实现动态平衡, 而并网功率转换器处于非工作状态。但因可再生能源比较特殊, 很难保证系统平衡, 实施难度大, 甚至无法达到预期效果。
三、新能源楼宇设计中基于储能环节的分布式光伏、风电电源设计及应用
新能源楼宇设计中, 受风能、太阳能资源波动性和间歇性特征影响, 加之, 电力电子元件的弱电网适应性, 使新能源安全稳定运行和消纳问题突出, 甚至出现各类事故。加入储能设计, 能够达到良好的削峰填谷、分时调度、调频调峰效果。文章从分布式光伏和分布式风电电源设计两个方面, 论述新能源楼宇设计工作。
(一) 分布式光伏电源设计及应用
太阳能电池组件、旁路元件、接线箱等共同构成了太阳能电池阵列。通常, 采用功率调节器, 对光伏发电进行转换, 使之以交流电形式存在, 并入交流微电网。倘若在直流微电网中并入光伏发电, 实现方式是太阳能电池阵列产生的直流电经过DC/DC转换后, 直接在直流配电网中并入。
依托Boost变换器, 使直流侧光伏阵列输出电压的升压功能和系统最大功率点跟踪同步实现。电感在单一周期内的电流平衡如下:
上式中, UC和UPV分别指代变换器输出电压和光伏阵列输入电压。ton和toff各指代电力电子器件导通和关闭时间。Ts和D分别指代开关周期和导通时间与开关周期比值。由此得出, Boost变换器输入输出电压关系, 即
由D<1可知, UC>UPV, 使升压变换功能得以转换。
(二) 分布式风电电源设计及应用
通过设计分布式风电电源, 发挥风机叶片优势, 依托空气迟滞, 转化风能, 使其以机械能形式存在, 继而对发电机进行带动, 使之处于发电状态。已知风轮输出功率为
上式中, ρ和A分别指代空气密度和扫风面积, υ和CP分别表示风速和风功率系数。
当风机处于自由运行状态时, 风速υ经风轮之后, 受到阻滞, 变为原来的1/3, 那么功率最大。计算公式为
因风能具备随机性特点, 把它应用到新能源楼宇设计中, 需要兼顾很多问题和突发情况, 其产生的电流、交流电压等都不够稳定, 以整流装置为载体, 使其呈直流状态, 再发挥逆变器转换优势, 使之转化为交流电并网, 可靠性和稳定性兼具。这一过程中, 直流配电网的作用和价值在于使换流器使用减少, 节省不必要的成本支出, 以有限的资金投入, 获取最大效益。
四、总结
综上所述, 在新能源楼宇设计中, 采用直流配电网, 效果非常好。明确新能源楼宇设计意义及直流配电系统结构, 分别依托正确的方式, 对分布式光伏电源和风电电源进行优化设计, 论证储能系统在直流配电系统中的使用价值和作用, 为电压提供有效支撑, 优化整体系统性能。
摘要：区域性配电中往往选择直流配电网, 因其电能质量好, 传输效率高, 便于各类分布式电源接入。文章简要论述新能源楼宇设计意义, 分析新能源楼宇的直流配电系统结构, 深入探讨新能源楼宇设计中基于储能环节的分布式光伏、风电电源设计及具体应用, 提高系统性能及设计质量。
关键词：储能环节,分布式新能源,直流配电系统
注释
1[1]李超, 王维庆等.基于储能环节的分布式新能源楼宇直流配电系统设计[J].可再生能源, 2016 (9) :1320-1325.
分布式能源考察报告范文第3篇
1 天然气处理站的简介
天然气处理站作为一种核心生产设备, 在石油天然气生产中具有重要作用, 其主要的工作是将井架中, 所开采的初级天然气中含有的重组分进行分离, 分离过程要保持在一定压力和温度下进行, 并提取出其中所含有的多余杂质, 从而提供出符合国家要求标准的, 具有较高纯净度的天然气产品。同时, 这其中也包含了不同高压、低温、高温的液体与气体。但是, 由于天然气在开采的过程中, 其工序操作比较复杂, 而且储备量又非常大, 这就要求天然气站的运行需要具备长期稳定性。通常情况下, 天然气站平均每年都会进行一次设备检修环节, 其时长定为一周左右。由此可见, 对于能源供应的可靠性与稳定性会有非常严格的要求。由于天然气处理站在进行工艺操作过程中, 会产生易燃易爆液体与气体, 具有较大的危险性, 所以为了保证生产的安全, 通常会将生产装置与场所设置于远离居民区、工业区密集的地区, 并独立构成负荷集聚区。
2 天然气分布式能源系统具有的独特性
2.1 能源具有较高的整体利用效率
通过对最新数据进行分析, 在目前的科技操作水平下, 这种集中供电方式所达到的发电率大约为40%—58%, 数据证明, 其发电率已经达到很高。但由于彼此之间的距离过大, 若要想将剩余的部分供应给终端用户, 其难度还是相当大的。对于冷热电三联供而言, 一般是将设立在与能源使用者较近的区域, 不仅能将40%的发电率进行充分利用, 还具有循环利用的功能, 再次回收中温废热并加以利用, 从而实现循环供冷或供热的作用。通过这种方式, 使天然能源达到了综合梯级式循环利用的目的, 从而大幅度提高了天然气能源的利用率, 减少了能源的浪费。通过数据证明, 将其同燃气-蒸汽联合循环机组、一般的凝汽式发电厂相比, 其利用率要高出许多, 至少可以达到80%以上。
2.2 能够改善能源的组织机构
燃气与电力相对而言, 两者之间具有两种不同的效果, 燃气能够改善能源的组织结构。在我国的北方, 有着这样一种规律性的季节变化, 大部分地区的冬天都比较冷, 部分地区特别冷, 而到了夏天又特别热。因此每到夏季, 空调的利用率相对于冬季而言就会大幅度上升, 用电量就会出现超负荷的现象, 由此就会给电网增加比较大的压力, 而且由于发电设备在冬季闲置的时间过长, 导致输配设备和发电设备的利用率出现迅速下降。
2.3 环境保护效益比较高
与其他能源相比, 天然气属于比较清洁型的能源之一, 燃气发电机组在燃烧方式上采用的均为现代高科技技术, 所排放的NOx、SO2的指标均能够达到国家所规定的相关环保要求。利用天然气进行发电时, 所体现出的环境价值为8.964分/kwh, 通过实践研究的数据足以证明, 天然气与煤电相比较, 其环保价值更高。此外, 天然气的经济效益也比较高。实验研究数据显示, 每消耗1立方天然气就能够产生比较高的经济效益。由此证明, 分布式能源系统与燃气-蒸汽联合循环机组、燃气锅炉进行比较, 具有较高的经济价值。
3 天然气能源系统在发展中存在的不足
分布式能源系统的发展迅速, 甚至达到惊人的程度, 其前景也非常乐观, 它最大的优势是, 在一定程度上能够大幅度提高能源的利用率, 节省了大量的发电供热能源, 在节能环保方面做出了一定可喜的成绩。但是, 由于分布式能源系统在我国还处于发展阶段, 因此在推广应用中还存在着许多不足之处。首先, 要想广泛地应用分布式能源系统, 就要改善与其有关的环保政策, 以便于加大推广和应用的范围。其次, 需要改善分布式能源系统的相关技术, 从而进一步提高天然气的利用率。最后, 需要改善天然气发电上网电价机制, 并需建立天然气发电有据可依的调峰电价政策。
4 改善天然气分布式能源系统在发展中不足的措施
首先, 为了保证天然气分布式能够系统的健康发展, 需要建立天然气分布式能源长期有效发展的规划, 并在政府的协助下, 使热电联产项目可以尽快上网。其次, 建立有效的财税资金政策。将分布式能源需要的设备、上网电量作为主要的扶持对象, 并根据国家优惠政策实行征税, 加大资金扶持力度, 在电价方面按照政策给予补助。再次, 根据相关要求, 制定出与天然气有关的行业技术指标, 保证天然气产业化长期稳定发展。另外, 还需要建立完善的并网运行管理系统。最后, 对电网创建进行扩大, 为分布式能源与电网连接创造有利环境。
结语:能源供应与环境保护问题阻碍着我国的经济发展, 天然气作为一种新型能源, 具有清洁度高、效率高的特点, 为我国解决能源供应与环保问题作出贡献。因此, 我国正加大力度推广应用分布式能源系统。同时, 需要对现在分布式能源系统发展与应用的有关政策进行不断建立与完善, 为天然气分布式能源系统未来发展提供有力的保证与支持, 以促进分布式能源系统新计划宏伟目标的实现, 从而促进我国经济长期持续稳定的发展。
摘要：清洁能源技术成为现代社会发展的必然趋势, 而天然气分布式能源系统作为一种新型能源利用方法已经得到广泛关注, 并已经运用到天然气处理过程中。为促进天然气效率的提高, 本文分析研究了天然气分布式能源系统在天然气处理站应用的优势与不足, 并提出改进措施, 为提高天然气资源的有效应用提供参考。
关键词：天然气,分布式系统,天然气处理站
参考文献
[1] 于海欢.天然气分布式能源系统在天然气处理站的应用探讨[J].化工管理, 2016;12:203~204;
[2] 张承宇, 丁志明.天然气分布式能源系统在天然气处理站的应用[J].科技与企业, 2014;09:190~192;