新能源微电网具有即插即用、扩容方便的特点,不同于公共电网的“适度超前”规划建设原则,一般按当前需求,当期规划、当期建设,节约投资,设备利用率高。
中能传媒:请谈谈新能源微网都由哪些系统构成?涉及何种前沿技术?
杨成:新能源微网一般由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷和控制系统构成。分布式电源是以新能源为主的多种能源形式,如光伏、风电、水电、地热能、燃料电池、电动汽车电池等;也可以是以电、热、冷、气联产形式存在,就地向用户供能,提高分布式电源利用效率和灵活性。储能装置可采用多种技术方式,包括物理储能、电化学储能、电磁储能等,主要用于分布式电源的能量存储、负荷削峰填谷、微网黑启动等。在负荷方面,根据不同用电特性,微网中的负荷可分为重要负荷、可转移负荷、电动汽车充电负荷、可中断负荷和其他负荷。另外,微网控制系统可以实现分布式电源控制、储能控制、并离网切换控制、微电网实时控制、微电网能量管理等。
总体而言,新能源微网中的分布式电源多样性及微网运行方式复杂性使得微网有别于传统电力系统,关键技术涉及以下四个方面:
一是规划设计。在对可再生能源和负荷需求情况进行分析预测的基础上,根据特定的目标和约束条件,确定系统结构及设备配置,实现系统经济性、环保性及能源利用效率等量化指标最优化。
二是运行优化。新能源微网的运行策略由能量管理系统根据分布式电源出力、微网内能源需求、市场信息等数据制定,通过对分布式电源、储能设备和负荷的灵活调度来实现系统的优化运行。
三是系统保护。新能源微网存在外部和内部两种故障情况。其中,内部故障在并网和孤岛运行模式下,所呈现的故障特性及其相关保护方法存在不同,与微网内分布式电源的控制方式紧密相关。
四是仿真分析。计算机仿真是对新能源微网开展规划设计、优化运行和保护控制研究的重要手段之一。由于微网中不同设备及其控制系统之间的时间常数差异较大,相应技术应具备全过程仿真能力,能够分析微网中微秒级电磁暂态、毫秒级机电暂态、秒级到分钟级中长期动态和系统稳态运行过程。
中能传媒:新能源微网有何优势?能带来什么样的收益?
薛浩岩:新能源微网能够满足电、热、冷、气等多种能源需求,集成分布式电源,能够实现多种异质能源协同规划、灵活运行、互补互济,具有以下优势和特点:
一是广泛融合。基于“生产—传输—转换—存储—消费”全产业链一体化的理念,新能源微网可以提供多元化的能源产品,满足电、热、冷、气多能需求,实现产业链各利益方广泛融合。
二是统筹协调。新能源微网以先进技术为依托,着力于能源生产、多能转换、传输调配、能源消费全过程,通过多类型能源之间统筹协调,保障安全和可靠的能源供应,满足各利益相关方的用能需求。