PDF《多态用能与电网间安全稳定的协调控制框架设计》

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2 校样 排版:陆姣 修改日期:2017 /

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25 长、基础设施薄弱、协调运行控制等关键技术缺乏, 规划、运行和建设等诸多短板也逐渐显现,主要表 现出以下特征: (1) 目前的多态用能系统的规划技术,一般对 于电力、冷热和燃气等管网结构、控制策略等各自 规划,没有总体的目标分解和协调策略,即使存在 一定的协调规划,基本上也是根据用户需求而被动 变化,特别是电力、冷热和燃气等能源调度的时间 尺度不一致,如果在规划设计阶段未提前进行优化 布局建设,将给未来构建同步协调机制增加难度, 非常不利于源-荷互动的实施. (2) 能源的使用自始至终受资源环境约束,全 世界的能源总量处于长期短缺状态,如何在满足正 常的用能需求前提下,有效利用好太阳能、风能等 这些具有强随机性、间歇性的优质可再生资源,做 好多态用能与电网间的互动,在保证多态用能系统 经济、高效、安全和可靠的前提下,尽可能多地消纳 这些优质可再生能源,至关重要. (3) 智能化能源站、电能替代技术、分布式储能 与用户联供设备等用户侧多态用能的基础设施,目 前还相对比较薄弱,并且转换效率、动态响应速度 不高,精准网-荷互动协调控制所需的一些关键技 术和重要设备装置还处在研究和探索阶段,亟需进 一步深入研究. (4) 电力能源作为以电能作为动力的二次清洁 能源,随着智能电网与配用电一体化的建设,其资 源调度能力和协调控制能力,相比燃气、冷热等其 他能源具有较高优势,但如何发挥电力能源在多态 用能系统中的主导性作用,在确保能源安全、电网 安全的前提下,充分利用网-荷互动技术,实时调度 管理好能源互联网,满足用户的多态用能需求,且 保障经济、高效用能,有待进一步深入研究. 总而言之,多态用能技术正处在快速发展中, 其规模化推广应用在关键技术、核心装备、系统集 成等多方面还有较多的研究需要深入,一些观点、 概念和技术都在逐步的发展和完善中,但是多态用 能系统运行的首要目标是多态用能与电网间的安 全稳定,这是无容置疑和非常明确的.

2 多态用能与电网间的安全稳定控制目标 多态用能与电网间的安全稳定协调控制其实 质是为了在电网安全稳定的前提条件下充分利用 好强随机性、间歇性的可再生能源发电,整体上可 分为系统的正常态和局部故障态两种情况,但依据 不同的出发点具有不同的控制目标,也可分为从用 户用能角度出发的多态用能安全稳定协调控制目 标、从电网安全角度的电网安全稳定控制目标和从 整体协调控制角度的多态用能与电网间的安全稳 定协调控制目标等三部分,且每一个部分内容均分 为正常态和局部故障态两个方面,如图

1 所示. 由 于多态用能的核心目标是整体的协调控制,为此重 点阐述整体协调控制目标. 图1多态用能与电网间的安全稳定协调控制目标 Fig.1 Coordinated control target of power system security and stability with polymorphic energy 2.1 正常态的多态用能与电网间安全稳定控制 目标 正常态是指电力系统处于安全裕度运转状态, 多态用能与电网间的安全稳定控制目标主要是为 了在保障电网稳定运行的安全裕度条件下,尽可能 为用户提供高品质的供电服务,主要控制目标包括 整体用能经济性最佳、用户舒适度最好和整体能源 损耗最小为主. 2.1.1 整体用能经济性最佳 在能源互联网背景下充分考虑影响用电系统 与能源系统互动的因素,根据科学性、全面性和客 观性的原则分析系统运行效益,达成整体用能的经 济性最佳. P = ∑ N i =