第 卷 第 期 年 月 日! 高 渗 透 率 下 大 电 网 应 对 微 网 接 入 的 策 略 撖 奥 洋 邓 星 文 明 浩 李 惠 宇 陈 晓 燕 华 中 科 技 大 学 电 气 与 电 子 工 程 学 院 湖 北 省 武 汉 市 国 网 电 力 科 学 研 究 院 南 京 南 瑞 集 团 公 司 江 苏 省 南 京 市 国 网 电 力 科 学 研 究 院 南 京 南 瑞 集 团 公 司 武 汉 院 区 湖 北 省 武 汉 市 摘 要 分 析 了 高 渗 透 率 微 网 接 入 对 大 电 网 的 安 全 稳 定 性 电 能 质 量 调 度 运 行 等 方 面 的 影 响 从 大 电 网 与 微 网 的 作 用 机 理 优 化 规 划 运 行 策 略 继 电 保 护 及 电 能 交 易 模 式 等 方 面 进 行 研 究 探 讨 明 确 微 网 大 规 模 接 入 电 力 系 统 后 给 大 电 网 带 来 的 关 键 问 题 提 出 大 电 网 应 对 微 网 接 入 策 略 的 框 架 结 构 和 主 要 研 究 内 容 关 键 词 大 电 网 微 网 运 行 控 制 保 护 规 划 设 计 交 易 模 式 引 言 电 力 工 业 长 期 采 用 集 中 大 容 量 发 电 远 距 离 输 配 电 的 电 力 生 产 模 式 这 种 生 产 模 式 需 消 耗 大 量 的 一 次 化 石 能 源 并 带 来 环 境 污 染 土 地 资 源 紧 张 等 一 系 列 问 题 微 网 7,()(- 作 为 一 种 新 型 电 力 技 术 通 过 构 建 分 布 式 小 型 或 微 型 发 电 系 统 为 太 阳 能 风 能 生 物 质 能 等 可 再 生 能 源 以 及 天 然 气 氢 气 等 环 境 友 好 型 能 源 的 综 合 利 用 提 供 了 一 种 有 效 的 技 术 手 段 微 网 与 大 电 网 的 高 效 稳 定 运 行 是 能 否 解 决 中 国 能 源 短 缺 能 源 安 全 以 及 环 境 保 护 等 方 面 问 题 的 关 键 针 对 高 渗 透 率 微 网 接 入 的 大 电 网 进 行 相 关 技 术 研 究 具 有 重 要 的 理 论 意 义 和 实 用 价 值 微 网 是 一 个 以 分 布 式 发 电 为 基 础 的 复 杂 供 能 网 络 相 对 于 大 电 网 存 在 着 并 网 运 行 大 电 网 故 障 时 解 列 孤 岛 运 行 重 新 并 网 等 多 种 运 行 状 态 微 网 的 大 规 模 接 入 必 将 对 大 电 网 的 稳 态 潮 流 分 布 暂 态 故 障 特 性 产 生 重 大 影 响 给 大 电 网 的 规 划 设 计 调 度 运 行 和 保 护 控 制 及 紧 急 控 制 方 案 等 方 面 带 来 新 的 问 题 有 必 要 开 展 大 电 网 应 对 微 网 的 策 略 体 系 研 究 其 研 究 内 容 和 成 果 将 为 大 电 网 的 安 全 稳 定 微 网 自 身 的 规 划 建 设 和 并 网 优 化 运 行 提 供 理 论 指 导 对 中 国 大 电 网 应 对 微 网 接 入 制 订 相 关 的 技 术 标 准 和 运 行 规 范 提 供 实 验 依 据 微 网 接 入 对 大 电 网 的 影 响 微 网 中 的 分 布 式 电 源 利 用 大 量 的 风 能 太 阳 能 和 生 物 能 等 可 再 生 资 源 能 量 的 输 出 受 地 理 情 况 天 气 和 气 候 等 外 界 因 素 影 响 导 致 微 网 与 大 电 网 收 稿 日 期 国 家 电 网 公 司 科 技 项 目 微 网 技 术 体 系 研 究 的 功 率 交 换 特 性 复 杂 交 换 功 率 水 平 波 动 范 围 大 具 有 间 歇 性 和 不 可 预 知 性 大 规 模 的 微 网 接 入 势 必 会 对 大 电 网 的 电 压 频 率 和 功 角 稳 定 性 造 成 影 响 微 网 中 电 源 设 备 多 样 控 制 策 略 灵 活 微 网 对 大 电 网 呈 现 的 电 气 特 性 复 杂 传 统 的 电 网 调 度 运 行 方 法 受 到 严 重 挑 战 微 网 接 入 大 电 网 尤 其 是 配 电 网 中 使 配 电 系 统 由 原 来 单 一 电 能 分 配 的 角 色 转 变 为 集 电 能 收 集 电 能 传 输 电 能 存 储 和 电 能 分 配 为 一 体 的 新 型 电 力 交 换 系 统 原 有 的 将 配 电 系 统 作 为 无 源 系 统 进 行 规 划 的 方 法 已 不 再 适 应 新 环 境 下 的 系 统 规 划 要 求 微 网 并 入 大 电 网 后 将 从 根 本 上 改 变 大 电 网 网 架 结 构 使 得 大 电 网 系 统 故 障 后 的 电 气 量 特 征 发 生 巨 大 变 化 从 而 传 统 的 故 障 检 测 方 法 和 继 电 保 护 模 式 难 以 满 足 电 网 运 行 安 全 要 求 微 网 的 接 入 对 电 力 市 场 也 产 生 了 深 刻 的 影 响 一 方 面 用 户 可 以 从 电 力 公 司 买 电 也 可 以 将 自 己 拥 有 的 的 剩 余 电 能 卖 给 电 力 公 司 或 为 电 力 公 司 有 偿 提 供 削 峰 紧 急 功 率 支 持 等 服 务 另 一 方 面 微 网 并 网 运 行 时 参 与 主 网 竞 争 必 将 对 原 有 的 电 力 市 场 交 易 模 式 产 生 影 响 综 上 所 述 微 网 的 接 入 已 经 对 大 电 网 在 电 气 领 域 的 各 个 方 面 造 成 了 深 刻 的 影 响 其 中 大 量 的 理 论 和 技 术 问 题 已 经 成 为 制 约 微 网 进 一 步 发 展 和 应 用 的 重 要 技 术 屏 障 亟 待 解 决 大 电 网 应 对 微 网 接 入 的 关 键 问 题 从 构 建 微 网 技 术 理 论 框 架 的 角 度 出 发 通 过 分 析 现 有 国 内 外 学 者 在 此 课 题 的 研 究 方 向 和 成 果 可 以 得 出 在 探 讨 大 电 网 应 对 微 网 接 入 的 策 略 方 面 有 待 开 展 研 究 的 有 以 下 几 个 关 键 问 题 大 电 网 与 微 网 相 互 作 用 的 机 理 微 网 接 入 大 电 网 后 将 对 大 电 网 的 规 划 运 行
智 能 电 网 研 究 微 网 技 术 专 题 撖 奥 洋 等 高 渗 透 率 下 大 电 网 应 对 微 网 接 入 的 策 略 保 护 等 方 面 带 来 深 刻 影 响 开 展 微 网 与 大 电 网 相 互 作 用 的 研 究 对 揭 示 二 者 相 互 影 响 的 作 用 规 律 及 机 理 进 而 提 出 微 网 与 大 电 网 在 规 划 运 行 保 护 等 方 面 的 改 进 措 施 具 有 重 要 意 义 能 够 为 新 型 电 网 系 统 进 行 的 技 术 升 级 和 改 造 提 供 有 力 的 理 论 依 据 在 微 网 和 大 电 网 并 联 运 行 中 微 网 对 大 电 网 所 表 现 的 电 气 特 性 较 复 杂 研 究 微 网 与 大 电 网 相 互 作 用 的 机 理 首 先 应 考 虑 建 立 含 有 微 网 的 大 电 网 仿 真 平 台 而 其 中 最 主 要 的 任 务 是 对 微 网 的 建 模 其 仿 真 平 台 的 准 确 性 仿 真 速 度 和 规 模 将 决 定 以 后 能 够 开 展 研 究 课 题 的 内 容 和 正 确 性 具 有 重 要 的 意 义 另 外 微 网 接 入 后 大 电 网 首 先 要 研 究 的 就 是 自 身 的 稳 定 安 全 问 题 当 微 网 的 渗 透 率 能 够 影 响 到 大 电 网 的 电 压 频 率 和 功 角 稳 定 性 时 微 网 对 大 电 网 稳 定 性 的 影 响 形 势 内 在 机 理 及 大 电 网 提 高 稳 定 性 的 策 略 等 问 题 就 需 要 尽 快 开 展 研 究 其 中 微 网 中 的 在 扰 动 下 的 运 行 特 性 不 同 这 导 致 了 当 含 有 大 规 模 微 网 接 入 的 大 电 网 在 大 小 不 同 的 扰 动 下 与 传 统 的 电 力 系 统 在 进 行 稳 定 理 论 分 析 提 高 稳 定 性 手 段 等 问 题 上 存 在 很 大 的 不 同 并 且 微 网 的 接 入 改 变 了 大 电 网 的 电 压 水 平 和 潮 流 分 布 给 原 有 的 大 电 网 调 压 调 频 手 段 带 来 很 大 影 响 在 含 有 微 网 的 大 电 网 电 能 质 量 方 面 针 对 输 入 能 量 不 恒 定 随 机 变 化 含 有 大 功 率 电 力 电 子 变 换 装 置 等 特 点 探 讨 以 下 类 作 用 机 理 一 是 探 讨 微 型 电 网 在 独 立 或 并 网 种 稳 态 下 微 型 电 网 与 外 网 配 电 网 及 其 公 共 连 接 点 处 以 波 形 畸 变 和 随 机 波 动 为 特 征 的 稳 态 电 能 质 量 扰 动 产 生 机 理 和 分 布 规 律 二 是 探 讨 在 微 网 并 网 与 解 网 微 电 源 投 退 与 切 换 负 荷 冲 击 故 障 等 暂 态 过 程 中 电 压 或 电 流 短 时 严 重 偏 离 其 额 定 值 或 理 想 波 形 的 暂 态 电 能 质 量 扰 动 产 生 机 理 和 传 播 特 性 目 前 中 国 在 这 二 者 作 用 机 理 方 面 的 研 究 基 本 处 于 起 步 阶 段 拟 研 究 的 主 要 课 题 包 括 微 网 稳 暂 态 运 行 特 性 的 理 论 分 析 及 建 模 方 法 的 研 究 微 网 对 大 电 网 的 电 压 功 角 和 频 率 稳 定 运 行 的 作 用 机 理 和 对 应 措 施 的 研 究 微 网 与 大 电 网 控 制 系 统 及 故 障 过 程 相 互 作 用 机 理 的 研 究 和 微 网 所 引 起 的 大 电 网 电 能 质 量 的 研 究 高 渗 透 率 下 微 网 与 大 电 网 相 互 作 用 机 理 研 究 的 目 的 就 是 要 揭 示 出 二 者 相 互 作 用 的 本 质 发 展 相 关 的 理 论 和 方 法 为 含 微 网 大 电 网 系 统 的 稳 定 性 分 析 与 控 制 奠 定 理 论 基 础 含 有 微 网 的 大 电 网 规 划 设 计 微 网 中 含 有 大 量 的 间 歇 式 例 如 风 能 太 阳 能 使 得 微 网 自 身 电 量 很 难 平 衡 微 网 既 可 能 作 为 负 荷 运 行 从 配 电 系 统 吸 收 电 能 也 可 能 作 为 电 源 向 配 电 系 统 输 送 电 能 进 而 打 破 了 原 有 的 配 电 系 统 单 一 电 能 分 配 的 角 色 因 此 微 网 的 接 入 势 必 会 对 传 统 的 配 电 系 统 规 划 产 生 巨 大 的 影 响 原 有 的 将 配 电 系 统 作 为 无 源 系 统 进 行 规 划 的 方 法 已 不 再 适 应 新 环 境 下 系 统 规 划 的 要 求 在 对 新 型 电 力 网 络 进 行 规 划 设 计 时 主 要 的 问 题 和 有 待 研 究 的 内 容 为 对 于 配 电 系 统 来 说 微 网 可 以 看 成 一 个 负 荷 但 是 又 不 同 于 传 统 的 负 荷 其 负 荷 量 的 随 机 性 变 化 很 大 因 而 高 渗 透 率 微 网 的 接 入 使 得 配 电 系 统 的 负 荷 预 测 更 加 困 难 原 有 的 配 电 网 是 无 源 放 射 性 网 络 微 网 接 入 后 其 供 应 商 为 了 利 益 希 望 向 配 电 网 输 送 电 能 在 含 高 渗 透 率 微 网 的 配 电 网 中 可 能 存 在 大 量 随 机 性 电 源 因 而 在 新 型 配 电 网 规 划 中 电 源 规 划 成 为 一 个 重 要 内 容 包 括 微 网 的 类 型 接 入 位 置 和 容 量 等 另 外 传 统 的 大 电 网 电 源 规 划 是 根 据 预 测 的 负 荷 水 平 和 分 布 情 况 进 行 布 点 和 容 量 选 择 以 满 足 电 力 平 衡 微 网 接 入 后 配 电 网 变 成 有 源 网 络 因 而 传 统 大 电 网 的 常 规 电 源 规 划 已 不 能 满 足 要 求 传 统 的 配 电 网 网 架 结 构 主 要 包 括 放 射 式 接 线 树 干 式 接 线 和 环 网 式 接 线 方 式 其 形 式 主 要 取 决 于 对 供 电 可 靠 性 的 要 求 微 网 接 入 后 用 户 的 选 择 性 增 多 用 户 可 以 根 据 对 可 靠 性 的 不 同 要 求 自 行 选 择 供 电 方 式 这 样 增 大 了 网 架 规 划 的 难 度 另 外 由 于 微 网 中 存 在 大 量 的 随 机 性 电 源 在 含 高 渗 透 率 微 网 的 配 电 网 中 会 产 生 大 量 的 随 机 性 潮 流 为 满 足 这 种 随 机 功 率 的 传 输 需 要 研 究 现 有 的 配 电 网 能 够 承 载 多 大 的 随 机 功 率 若 不 能 满 足 要 求 应 如 何 改 造 大 部 分 微 电 源 的 有 功 出 力 具 有 随 机 变 化 的 特 点 如 风 电 机 组 输 出 功 率 随 风 速 随 机 变 化 光 伏 发 电 输 出 功 率 随 太 阳 光 照 强 度 变 化 等 它 们 给 微 网 的 无 功 优 化 带 来 了 更 多 的 不 确 定 因 素 另 外 微 电 源 的 开 发 商 不 同 使 得 无 功 优 化 变 得 复 杂 对 微 网 发 电 商 而 言 他 们 一 般 不 愿 意 让 所 属 的 微 电 源 发 出 无 功 功 率 因 为 这 对 其 发 出 有 功 功 率 不 利 但 是 随 着 电 力 市 场 的 开 展 以 及 无 功 功 率 定 价 机 制 的 逐 步 完 善 有 些 大 用 户 或 者 独 立 发 电 商 也 会 主 动 向 电 网 卖 出 无 功 功 率 作 为 无 功 调 节 手 段 因 而 在 无 功 优 化 模 型 中 必 须 分 情 况 对 待 各 种 微 电 源 微 网 接 入 后 会 对 传 统 的 配 电 系 统 评 价 指 标 产 生 比 较 大 的 影 响 微 网 中 所 使 用 的 能 源 大 多 是 可 再 生 能 源 并 结 合 冷 热 电 联 供 的 能 源 梯 级 利 用 技 术 不 仅 增 大 了 能 源 的 利 用 率 而 且 大 大 减 少 了 对 坏 境 的 影 响 这 些 在 传 统 的 经 济 性 评 估 中 并 未 考 虑 目 前 也 无 有 效 方 法 将 微 电 网 对 用 户 电 力 部 门 及 社 会 的 效 益 全 面 量 化 微 网 的 经 济 效 益 评 估 和 量 化 是 微 电 网 吸 引 力 的 最 直 接 表 达 随 着 微 网 研 究 的 深 入
与 成 熟 微 网 经 济 效 益 的 不 确 定 性 必 将 成 为 阻 碍 其 发 展 的 重 要 因 素 因 此 建 立 含 微 网 的 配 电 网 评 估 体 系 十 分 必 要 通 过 上 述 分 析 可 知 现 有 的 将 配 电 网 作 为 无 源 网 络 进 行 规 划 的 方 法 已 不 再 适 应 新 环 境 下 的 系 统 规 划 要 求 原 配 电 网 规 划 中 涉 及 的 分 区 负 荷 预 测 电 源 位 置 和 容 量 选 择 网 络 规 划 等 方 法 和 内 容 都 需 随 之 改 变 需 要 构 建 适 用 于 含 微 网 的 新 型 配 电 系 统 的 规 划 模 型 理 论 和 方 法 因 此 研 究 新 环 境 下 的 系 统 规 划 理 论 和 方 法 具 有 重 大 的 理 论 指 导 意 义 含 微 网 的 大 电 网 运 行 策 略 微 网 是 一 个 由 负 载 和 微 型 电 源 组 成 的 独 立 可 控 系 统 既 可 与 大 电 网 并 网 运 行 也 可 在 大 电 网 故 障 或 需 要 时 与 大 电 网 断 开 独 立 运 行 其 独 特 的 结 构 与 灵 活 的 运 行 方 式 给 大 电 网 的 运 行 调 度 带 来 一 系 列 新 的 问 题 现 有 的 大 电 网 调 度 运 行 方 法 与 规 范 将 难 以 满 足 微 网 并 网 后 的 运 行 情 况 因 此 研 究 含 微 网 的 大 电 网 运 行 策 略 对 于 保 障 未 来 电 网 稳 定 可 靠 经 济 高 效 的 运 行 具 有 重 要 的 理 论 和 实 际 意 义 微 网 并 网 后 相 对 于 大 电 网 可 视 为 一 个 简 单 可 控 的 可 调 度 负 荷 其 并 网 与 分 离 的 灵 活 性 与 所 含 负 荷 变 化 的 随 机 性 将 大 大 增 加 多 微 网 接 入 情 况 下 大 电 网 短 期 负 荷 预 测 的 难 度 微 网 的 部 分 如 风 能 光 伏 等 具 有 很 强 的 随 机 性 微 网 与 大 电 网 之 间 双 向 的 功 率 交 换 导 致 潮 流 流 向 的 不 确 定 这 些 因 素 将 对 大 电 网 的 安 全 稳 定 运 行 产 生 影 响 微 网 具 有 降 低 线 路 损 耗 改 善 能 源 利 用 结 构 提 高 能 源 利 用 效 率 等 优 点 如 何 在 并 网 运 行 时 通 过 大 电 网 的 经 济 调 度 来 实 现 这 些 优 势 是 亟 须 解 决 的 问 题 微 网 中 大 量 的 电 力 电 子 设 备 会 对 大 电 网 造 成 谐 波 污 染 单 向 将 加 剧 大 电 网 的 三 相 不 平 衡 水 平 需 要 对 大 电 网 运 行 中 的 电 能 质 量 问 题 进 行 深 入 研 究 微 网 的 并 网 技 术 与 规 范 是 当 前 研 究 的 热 点 中 国 目 前 在 这 方 面 还 缺 乏 相 关 的 技 术 方 案 和 规 范 体 系 这 将 阻 碍 微 网 技 术 在 国 内 的 发 展 和 应 用 近 年 来 国 内 外 大 型 停 电 事 故 暴 露 了 大 电 网 运 行 模 式 在 保 障 用 户 供 电 方 面 所 存 在 的 薄 弱 环 节 微 网 既 可 以 联 网 运 行 又 可 以 孤 岛 运 行 若 能 在 出 现 大 规 模 灾 难 性 事 故 时 快 速 合 理 地 进 行 调 度 就 能 有 效 避 免 重 要 负 荷 掉 电 确 保 重 点 城 市 要 害 部 门 以 及 人 民 群 众 生 活 用 电 并 能 帮 助 大 电 网 在 灾 难 后 快 速 恢 复 供 电 因 此 研 究 微 网 并 网 后 大 电 网 的 安 全 紧 急 控 制 方 案 非 常 必 要 综 上 所 述 对 包 含 微 网 的 大 电 网 运 行 策 略 进 行 研 究 需 要 从 以 下 个 方 面 展 开 含 微 网 的 大 电 网 短 期 负 荷 预 测 方 法 含 微 网 的 大 电 网 调 度 技 术 与 规 范 含 微 网 的 大 电 网 经 济 运 行 策 略 含 微 网 的 大 电 网 电 能 质 量 问 题 微 网 并 网 技 术 与 规 范 含 微 网 的 大 电 网 安 全 紧 急 控 制 策 略 含 微 网 的 大 电 网 保 护 构 建 策 略 继 电 保 护 是 保 证 电 力 系 统 运 行 安 全 的 重 要 基 础 微 网 在 实 际 应 用 中 面 临 的 一 个 突 出 问 题 是 微 网 并 入 大 电 网 后 将 从 根 本 上 改 变 大 电 网 网 架 结 构 使 大 电 网 系 统 故 障 后 的 电 气 量 特 征 发 生 巨 大 变 化 从 而 使 传 统 的 故 障 检 测 方 法 和 继 电 保 护 模 式 难 以 满 足 电 网 运 行 安 全 要 求 这 已 经 成 为 制 约 微 网 技 术 进 一 步 发 展 和 应 用 的 重 要 技 术 屏 障 根 据 含 有 高 渗 透 率 微 网 的 大 电 网 保 护 在 实 际 应 用 中 面 临 的 理 论 和 技 术 问 题 进 而 开 展 的 课 题 研 究 主 要 集 中 在 不 同 类 型 微 网 短 路 电 流 的 特 性 研 究 与 仿 真 计 算 模 型 的 建 立 新 型 大 电 网 保 护 系 统 的 构 建 及 整 定 计 算 原 则 的 研 究 以 及 大 电 网 保 护 与 微 网 保 护 的 协 调 配 合 机 制 的 研 究 等 关 键 基 础 性 问 题 方 面 具 体 内 容 和 技 术 路 线 如 下 不 同 类 型 微 网 短 路 电 流 的 多 态 性 研 究 及 仿 真 计 算 模 型 的 建 立 微 网 中 含 有 多 种 从 电 气 特 性 角 度 来 说 可 以 分 为 类 旋 转 电 源 和 基 于 逆 变 器 并 网 的 电 源 在 微 网 故 障 电 流 特 性 研 究 中 将 充 分 考 虑 其 网 内 含 有 的 和 控 制 策 略 对 电 源 故 障 特 性 的 影 响 例 如 对 于 双 馈 直 驱 式 风 机 旋 转 电 源 将 计 及 转 子 侧 励 磁 特 性,(:+( 保 护 动 作 特 性 以 及 电 机 的 功 率 解 耦 策 略 等 对 短 路 电 流 的 影 响 对 于 逆 变 器 电 源 将 考 虑 电 压 控 制 策 略 以 及 功 率 器 件 的 过 流 和 过 压 保 护 等 因 素 的 影 响 针 对 不 同 类 型 微 网 的 特 点 建 立 详 细 的 电 源 外 围 控 制 与 保 护 模 型 通 过 理 论 分 析 与 数 字 仿 真 相 结 合 的 方 式 研 究 不 同 类 型 微 网 所 提 供 的 短 路 电 流 变 化 特 征 在 此 基 础 上 根 据 继 电 保 护 特 性 研 究 和 整 定 计 算 的 应 用 要 求 提 出 相 应 的 电 源 简 化 数 学 模 型 该 模 型 可 准 确 反 映 不 同 的 短 路 电 流 外 部 故 障 特 征 满 足 继 电 保 护 对 电 源 准 确 建 模 的 要 求 可 为 继 电 保 护 原 理 的 仿 真 研 究 以 及 配 电 网 保 护 的 整 定 计 算 提 供 有 力 的 计 算 工 具 新 型 大 电 网 保 护 系 统 的 构 建 及 整 定 计 算 研 究 建 立 含 微 网 的 大 电 网 故 障 仿 真 计 算 平 台 研 究 多 类 型 多 点 接 入 大 电 网 后 大 电 网 短 路 故 障 时 的 电 流 电 压 变 化 特 征 在 此 基 础 上 对 现 有 大 电 网 保 护 存 在 的 主 要 问 题 进 行 评 估 分 析 按 兼 顾 当 前 着 眼 发 展 的 思 路 提 出 不 同 微 网 渗 透 率 情 况 下 大 电 网 保 护 系 统 的 构 建 方 案 和 应 对 措 施 包 括 大 电 网 主 保 护 的 改 进 与 调 整 重 合 闸 方 式 与 熔 断 器 的 配 合 等 此 外 在 保 护 方 案 研 究 中 针 对 具 有 高 渗 透 率 大 电 网 后 备 保 护 配 合 复 杂 的 问 题 探 讨 利 用 网 内 多 点 综 合 信 息 采 用 自 适 应 技 术 改 进 后 备 保 护 性 能 的 途
智 能 电 网 研 究 微 网 技 术 专 题 撖 奥 洋 等 高 渗 透 率 下 大 电 网 应 对 微 网 接 入 的 策 略 径 在 整 定 计 算 方 面 将 重 点 研 究 不 同 类 型 微 网 所 提 供 的 短 路 电 流 的 多 态 性 以 及 运 行 方 式 多 变 等 因 素 对 整 定 计 算 的 影 响 针 对 不 同 的 保 护 原 理 和 配 置 模 式 提 出 相 应 的 整 定 计 算 原 则 和 方 法 大 电 网 保 护 与 微 网 接 点 处 保 护 之 间 协 调 配 合 机 制 的 研 究 大 电 网 发 生 故 障 后 微 网 是 以 岛 形 式 运 行 还 是 从 大 电 网 中 退 出 运 行 或 者 穿 越 故 障 运 行 应 根 据 大 电 网 和 电 源 本 身 的 运 行 安 全 以 及 兼 顾 微 网 用 户 和 的 所 有 者 利 益 等 方 面 综 合 考 虑 从 保 证 大 电 网 和 所 连 接 的 微 网 运 行 安 全 的 角 度 出 发 根 据 的 类 型 接 入 方 式 和 其 在 大 电 网 中 的 作 用 研 究 提 出 不 同 类 型 的 微 网 解 列 和 故 障 穿 越 运 行 的 基 本 原 则 在 此 基 础 上 对 大 电 网 保 护 与 微 网 在 公 共 连 接 点 处 保 护 的 协 调 配 合 机 制 进 行 研 究 以 期 在 保 证 运 行 安 全 的 前 提 下 提 高 微 网 内 部 尤 其 是 直 接 馈 入 式 的 利 用 率 微 网 与 大 电 网 的 电 能 交 易 模 式 接 入 微 网 后 电 力 市 场 中 的 交 易 模 式 竞 价 机 制 等 都 将 发 生 变 化 形 成 一 种 新 的 格 局 一 方 面 作 为 微 网 的 重 要 组 成 部 分 将 使 电 力 公 司 与 用 户 之 间 形 成 一 种 新 型 关 系 用 户 可 以 从 电 力 公 司 买 电 也 可 以 在 自 发 自 用 的 基 础 上 将 自 己 拥 有 的 的 剩 余 电 能 卖 给 电 力 公 司 或 为 电 力 公 司 有 偿 提 供 削 峰 紧 急 功 率 支 持 等 服 务 另 一 方 面 微 网 并 网 运 行 时 参 与 大 电 网 竞 争 必 将 对 原 有 的 电 力 市 场 交 易 模 式 产 生 影 响 从 这 方 面 分 析 微 网 给 电 力 市 场 带 来 的 新 问 题 需 要 进 行 研 究 的 内 容 主 要 有 以 下 几 个 方 面 电 力 市 场 不 同 发 展 阶 段 接 入 微 网 后 产 生 的 问 题 由 于 中 国 各 地 区 电 力 市 场 发 展 的 具 体 情 况 不 同 采 用 的 交 易 运 营 模 式 和 竞 价 机 制 等 也 各 有 差 异 微 网 接 入 后 要 采 用 的 应 对 策 略 也 必 然 不 同 因 此 有 必 要 研 究 在 电 力 市 场 不 同 的 发 展 阶 段 微 网 接 入 后 产 生 的 问 题 不 同 类 型 微 网 的 经 济 模 型 根 据 所 利 用 的 可 再 生 能 源 的 类 型 如 风 能 太 阳 能 等 微 网 可 以 划 分 为 几 种 不 同 的 类 型 在 微 网 与 大 电 网 的 联 网 运 行 中 微 网 既 可 作 为 电 源 又 可 作 为 负 荷 为 了 研 究 微 网 参 与 大 电 网 竞 争 的 市 场 机 制 有 必 要 建 立 不 同 类 型 微 网 的 经 济 模 型 从 而 为 研 究 含 微 网 的 电 力 市 场 运 行 机 制 与 竞 价 策 略 打 下 基 础 微 网 接 入 后 对 原 有 的 电 能 交 易 模 式 的 影 响 在 不 含 微 网 的 电 力 市 场 中 配 电 公 司 只 从 大 电 网 购 电 供 电 方 比 较 单 一 微 网 接 入 后 配 电 公 司 不 仅 可 以 从 大 电 网 购 电 而 且 可 以 从 微 网 购 电 同 时 微 网 与 大 电 网 之 间 也 可 能 存 在 电 能 交 易 这 样 原 有 的 联 营 双 边 等 交 易 模 式 就 要 做 出 相 应 的 变 化 以 适 应 新 的 电 能 交 易 要 求 因 此 有 必 要 研 究 微 网 接 入 后 对 原 有 的 电 能 交 易 模 式 的 影 响 含 微 网 的 输 配 分 离 电 力 市 场 的 市 场 机 制 与 竞 价 策 略 目 前 关 于 含 微 网 的 输 配 分 离 电 力 市 场 的 市 场 机 制 与 竞 价 策 略 还 很 不 完 善 因 此 有 必 要 在 输 配 分 离 电 力 市 场 环 境 下 构 建 引 入 微 网 后 的 一 些 新 的 市 场 机 制 与 竞 价 策 略 微 网 与 大 电 网 运 营 系 统 的 协 调 控 制 微 网 接 入 大 电 网 后 其 市 场 运 行 控 制 中 心 既 可 以 集 成 于 大 电 网 电 力 市 场 运 营 系 统 也 可 以 独 立 也 就 是 说 微 网 接 入 后 与 大 电 网 运 营 系 统 间 存 在 一 个 协 调 与 匹 配 的 问 题 微 网 市 场 运 行 机 制 与 控 制 方 式 不 应 影 响 大 电 网 的 市 场 化 运 作 只 有 实 现 微 网 与 大 电 网 市 场 运 营 的 协 调 控 制 才 能 达 到 整 体 优 化 运 行 的 目 的 综 上 所 述 针 对 微 网 给 电 力 市 场 带 来 的 新 问 题 有 必 要 研 究 微 网 对 电 力 市 场 运 行 的 影 响 探 求 适 合 于 含 微 网 的 大 电 网 交 易 模 式 寻 找 科 学 的 市 场 机 制 与 竞 价 模 式 从 而 推 进 中 国 微 电 网 建 设 和 发 展 大 电 网 应 对 微 网 接 入 标 准 的 制 订 基 于 对 微 网 接 入 后 对 大 电 网 的 安 全 稳 定 和 运 行 控 制 所 带 来 的 问 题 以 保 证 大 电 网 的 运 行 安 全 为 目 标 有 必 要 制 订 一 系 列 的 微 网 并 网 标 准 规 范 微 网 在 并 网 过 程 及 并 网 运 行 中 的 电 气 操 作 使 对 大 电 网 造 成 的 冲 击 达 到 最 小 在 微 网 的 标 准 体 系 结 构 中 主 要 内 容 涉 及 很 多 例 如 组 成 微 网 的 装 置 设 备 规 范 微 网 的 规 划 设 计 标 准 微 网 自 治 运 行 原 则 和 微 网 的 并 网 运 行 规 范 等 从 中 国 对 微 网 的 理 解 及 今 后 建 设 使 用 的 方 向 看 微 网 的 主 要 功 能 将 体 现 在 对 清 洁 能 源 的 利 用 缓 解 国 家 的 能 源 危 机 对 大 电 网 的 支 撑 等 方 面 即 微 网 与 大 电 网 并 网 运 行 应 该 是 微 网 的 主 要 运 行 方 式 孤 岛 自 治 运 行 只 是 作 为 一 种 保 护 关 键 负 荷 的 紧 急 运 行 状 态 所 以 大 电 网 对 微 网 的 并 网 标 准 应 该 是 微 网 标 准 体 系 建 立 中 最 重 要 和 优 先 考 虑 的 微 网 在 规 划 设 计 和 设 备 的 选 型 购 置 过 程 中 就 应 该 考 虑 大 电 网 对 微 网 的 一 系 列 要 求 目 前 国 内 外 还 没 有 正 式 的 关 于 微 电 网 并 网 标 准 国 际 上 相 关 的 是 999 分 布 式 资 源 与 电 力 系 统 互 联 系 列 标 准 国 内 有 光 伏 和 风 电 的 并 网 标 准 标 准 的 对 象 是 对 电 源 的 电 压 调 整 接 地 方 式 和 与 大 电 网 的 接 入 运 行 方 式 进 行 了 简 单 的 技 术 性 规 范 其 中 要 求 大 电 网 发 生 故 障 后 应 主 动 切 除 并 网 运 行 并 规 定 了 切 除 时 间 微 网 的 构 成 较 复 杂 而 且 大 电 网 肯 定 要 求 微 网 能 够 低 压 穿 越 运 行 可 以 预 见 大 电 网 对 微 网 并 网 标 准 的 制 订 较 为 困 难 因 此 大 电 网 对 微 网 并 网 标 准 的 制 订 需 要
大 量 的 基 础 理 论 和 技 术 试 验 的 支 持 是 所 有 研 究 成 果 的 结 晶 开 展 相 应 的 课 题 研 究 已 十 分 紧 迫 结 语 中 国 的 微 网 技 术 研 究 还 处 于 起 步 阶 段 一 些 有 关 微 网 的 概 念 及 所 包 含 的 技 术 体 系 还 有 待 进 一 步 明 确 和 完 善 但 随 着 微 网 本 身 的 发 展 和 技 术 的 成 熟 大 规 模 微 网 接 入 对 大 电 网 造 成 的 影 响 不 可 忽 视 本 文 初 步 探 讨 了 微 网 接 入 后 可 能 引 起 的 问 题 并 从 大 电 网 的 规 划 运 行 保 护 和 电 力 市 场 等 方 面 较 为 详 细 地 提 出 了 今 后 有 待 进 一 步 深 入 开 展 的 课 题 作 为 微 网 研 究 技 术 体 系 的 一 部 分 给 出 了 大 电 网 应 对 微 网 接 入 策 略 的 初 步 研 究 思 路 和 技 术 框 架 希 望 为 后 续 的 研 究 工 作 提 供 方 向 性 的 参 考 参 考 文 献 迟 永 宁 大 型 风 电 场 接 入 电 网 的 稳 定 性 问 题 研 究 北 京 中 国 电 力 科 学 研 究 院 潘 文 霞 大 型 风 电 场 电 压 稳 定 性 分 析 与 控 制 研 究 南 京 河 海 大 学 张 佳 佳 陈 金 富 范 荣 奇 微 网 高 渗 透 对 电 网 稳 定 性 的 影 响 分 析 电 力 科 学 与 技 术 学 报 <% '<9!84%!)3!6)!8!84!,87,()(-)()5!(!(!5:(!:(# + 4(! 8 9,(, :( ;,!,!- @,!) %;<9 % 91'< (+4- )!(! 6) 455(8(!):( ( (4(! 7999 @(!!:(6( 余 贻 鑫 电 压 稳 定 研 究 述 评 电 力 系 统 自 动 化 >!6:!6)+4-%47!8 9,(,:(;7 何 朝 阳 含 微 网 的 电 力 系 统 优 化 运 行 与 稳 定 控 制 相 关 问 题 研 究 武 汉 华 中 科 技 大 学 张 节 潭 程 浩 忠 黄 微 等 含 风 电 场 的 电 源 规 划 综 述 电 力 系 统 及 其 自 动 化 学 报 <%!'<9 <2!) <% 1 6:8)!(!>5!!5!!!)8(5:(7 : :!-8(7(,-!)8 ';9;% 王 敏 丁 明 含 分 布 式 电 源 的 配 电 系 统 规 划 电 力 系 统 及 其 自 动 化 学 报 1%!!) (+4!!:(# 5!!!)!,4-!) -(+4- )!(! (,-!) 8 '; 9;% 欧 阳 武 程 浩 忠 张 秀 彬 等 考 虑 分 布 式 电 源 调 峰 的 配 电 网 规 划 电 力 系 统 自 动 化 % 14'<9 <2!)<% E4+! (+4!!:(#5!!!),!-(!)8(5#6!) %47!89,(,:(;7 王 志 群 朱 守 真 周 双 喜 等 分 布 式 发 电 接 入 位 置 和 注 入 容 量 限 制 的 研 究 电 力 系 统 及 其 自 动 化 学 报 1% 34!< ;42!< ;4!)> ;4-!,!!-5!(!8-(+4-)!(! (,-!)8';9;% 黄 伟 雷 金 勇 夏 翔 等 分 布 式 电 源 对 配 电 网 相 间 短 路 保 护 的 影 响 电 力 系 统 自 动 化 <% 19!!)E% E!)!84!,8 -(+4- )!(!! 55 (,(,4 5(,!! -(+4!!:(# %47! 8 9,(, :(;7 庞 建 业 夏 晓 宾 房 牧 分 布 式 发 电 对 配 电 网 继 电 保 护 的 影 响 继 电 器 %!E%E+!% 475,8-(+4- )!(!(5(,!8-(+4!7 王 希 舟 陈 鑫 罗 龙 等 分 布 式 发 电 与 配 电 网 保 护 协 调 性 研 究 继 电 器 1% E24'<9 E!!)(,!,(-!! 8 -(+4- )!(!!- -(+4! 75(,! 林 霞 陆 于 平 王 联 合 分 布 式 发 电 条 件 下 的 新 型 电 流 保 护 方 案 电 力 系 统 自 动 化 E 45!)1%!:,4((!5(,!,7,!-(!)-(+4-)!(!75,%47! 89,(,:(;7 魏 玲 杨 明 皓 电 力 市 场 中 分 布 式 发 电 孤 岛 模 式 对 配 电 公 司 费 用 的 影 响 电 力 系 统 自 动 化 19!)%!)75,8!!!!-!)8 -(+4- )!(!!, 8 -(+4!,75!!,(, 7(#%47! 8 9,(, :( ;7 涂 有 庆 吴 政 球 黄 庆 云 等 基 于 贡 献 因 子 的 含 分 布 式 发 电 配 网 网 损 分 摊 电 网 技 术 @ 43!) 1!)34 <%!)4! '!(+4! 8,( +-!:(#,! 8( -(+4!!:(#,!!!)-(+4-5:()!(! :(;7 @,!) 罗 鑫 张 粒 子 李 才 华 等 可 再 生 能 源 电 力 市 场 模 式 研 究 中 国 电 力 E!<% 2 '4;4-! 5:( 7(# 7-8(!:+!()9,(, :( 王 成 山 李 鹏 分 布 式 发 电 系 统 仿 真 理 论 与 方 法 电 力 科 学 与 技 术 学 报 1% '!)!!)@(!- 7-) 8 5:(774!!,4-!)-(+4-)!(!4! 4(!8 9,(, :( ;,!,!- @,!) 9;;@&%'75,87+---)!(!! -(+4! 7 6) + 99 '3447! )'5%5(!-! 章 杜 锡 徐 祥 海 杨 莉 等 分 布 式 电 源 对 配 电 网 过 电 压 的 影 响 电 力 系 统 自 动 化 <% 4>E E!)%@75,8 -(+4-)!((! -(+4!!:(# 6(6)
智 能 电 网 研 究 微 网 技 术 专 题 撖 奥 洋 等 高 渗 透 率 下 大 电 网 应 对 微 网 接 入 的 策 略 8(!(,!!,!) -(+4-(4(, :,(,5:( 7 %&&9 '-999 -(8)4-!!!- 76(6: 9&5 ::: 5:(,!!,, & 光 伏 系 统 电 网 接 口 特 性 & 风 电 场 接 入 电 力 系 统 的 技 术 规 定 844(87,()(-9&5,( %47!89,(,:(;7 % '!)!) &%< 75, 8 -(+4- )!(!! 6) ()4! + @' (!8(7( (,-!) 8!(!! '!8(!,! <(7!,!- 4 8:(;57+( #,-: (#;% %%'&%9 '@'9@; 7,()(-!- +)65-85-8 鲁 宗 相 王 彩 霞 闵 勇 等 微 电 网 研 究 综 述 电 力 系 统 自 动 化!)>!)1% '>!)6(6:!7,()(-((,%47!89,(,:(;7 999;-;!-(-8(!(,!!,!)-(+4- (4(,:,(,5:(7 999;-%55,!)4-8(999!-(- 撖 奥 洋 男 通 信 作 者 博 士 研 究 生 主 要 研 究 方 向 分 布 式 发 电 系 统 的 运 行 控 制 风 力 发 电 的 保 护 与 运 行 97!!),! 邓 星 男 博 士 研 究 生 主 要 研 究 方 向 微 网 的 保 护 与 控 制 智 能 电 网 的 稳 暂 态 分 析 文 明 浩 男 副 教 授 主 要 研 究 方 向 电 力 系 统 继 电 保 护 与 控 制 2"*%:""2*$.!%5""#!;!" +-/*$ 1" #$ ) #$%*- '+&#/& + #*-/*$ =B<42!)!6(8;,!,!-@,!)?14!?'!CB;(-9,(,:((,!4?!!)?'!CB;(-9,(,:((,!4=14!A?14!?'!A '"@75,87,()(-,,! :)5!(!!()5:(7,4(!-+?5:( 34!--5,!)5(!!2-B@5(+7(-,4-!,4-!)5(!,58!(,!+:!() 5:(7!-7,()(-?575!!!)?5(!()?(5(,!!-5(!8,(,7(#B@# 5(+7(!8(7767,()(-,,!()5:(7(-8!-B@8(7:(#(4,4(!-7!,!!8()8()5:(7,5!):7,()(-,,!(5(5-B @:(#455(-+;(-'(5(!8'!B *"#()5:(7C7,()(-C5(!!-,!(C(5(,!C5!!!)!--)!C(-!)5(!