一种主动配电网建设方法及其运营方法

文档序号:9648439阅读:805来源:国知局
一种主动配电网建设方法及其运营方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种主动配电网建设方法及其运营方法,属于主动配电网技术领域。【背景技术】
[0002] 近年来,可再生能源和电动汽车的兴起使新一轮能源革命的序幕逐渐拉开。为了 应对新的变化和挑战,传统的电网将迎来重大的转折,即从单向潮流的被动配电网(无源 配电网)向双向潮流的主动配电网(有源配电网)转变,集合了分布式发电、储能装置和负 荷的微电网应运而生,使智能电网的建设如火如茶。主动配电网要应用未来的电网技术,要 求采用灵活的智能控制系统,能集合分布式能源并成为智能电网的重要组成部分。
[0003] 世界各地的电力和能源工程师、学者、研究人员和利益相关者都在思考化石燃料 资源枯竭、能源效率低下和环境污染的问题。因此,通过利用小规模、低碳、非传统的可再生 能源,如天然气、沼气、风力发电、太阳能光伏发电、燃料电池、微型燃气轮机等,W本地配电 网电压等级发电并与配电网并网将成为一种新趋势。运就是所谓的分布式发电,其发电机 被称为分布式能源或微电源。传统电网正处于从单向电力传输的被动配电网(无源配电 网)向双向电力传输的主动配电网(有源配电网)转变的重大转折时代。同时考虑电动汽 车的兴起,使得配电网中负荷更加复杂化,主动配电网需要采用灵活和智能的控制系统,W 利用来自可再生分布式能源的清洁电力,同时也应采用未来的电网技术将分布式能源集成 为智能电网或微电网。
[0004] 随着主动配电网的发展,主动配电网建设及运营模式成为需要思索的问题。如何 建设主动配电网才能使经济效益和环境效益双优,提出合理的主动配电网运营模式,解决 主动配电网中可再生能源出力不稳定和储能问题,使主动配电网建设更加经济,收益更加 可观。目前,国内外对主动配电网的建设和运营模式的探讨鲜少。

【发明内容】
阳〇化]为解决现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种主动配电网建设方法及其运 营方法,解决主动配电网中可再生能源出力不稳定和储能问题,使主动配电网建设更加经 济,收益更加可观。
[0006] 为了实现上述目标,本发明采用如下的技术方案:
[0007] 一种主动配电网建设方法,其特征是,包括如下步骤:
[0008] (1)确定持续出力的分布式电源的建设地点:分布式电源的容量小于区域负荷时 从电网中获取不足的负荷;热电联产厂的建设选址靠近热负荷,区域小水电和生物质能发 电建设选址在城郊;
[0009] (2)确定间歇式分布式电源的建设地点;
[0010] (3)确定间歇式分布式电源的建设方式W及对应的电源配送方式。
[0011] 前述的一种主动配电网建设方法,其特征是,所述步骤2)中所述间歇式分布式电 源的建设采用互补性联合建设。
[0012] 前述的一种主动配电网建设方法,其特征是,所述步骤3)中间歇式分布式电源采 用W电池换电站为主,电动汽车电池充换电站为次的方式,其中,电池换电站的电池采用每 天或若干天由最近的电动汽车电池充换电站进行配送的方式。
[0013] 前述的一种主动配电网建设方法,其特征是,所述电池换电站采用自助式电池更 换终端,其充电计费方式采取IC卡模式。
[0014] 一种主动配电网运营方法,其特征是,根据实际情况对分布式电源运营模式W及 电动汽车电池充换电站运营模式进行选择;所述分布式电源运营模式分为:内包运营模 式、外包运营模式和联营模式;所述电动汽车电池充换电站运营模式分为:与分布式电源 共建的电池充换电站的运营模式、单独建设的电池充换电站的运营模式和电池换电站的运 营模式。
[0015] 前述的一种主动配电网运营方法,其特征是,所述内包运营模式是指分布式电源 由电网公司来投资,运维的费用由电网公司出资,所产的电能作为电网公司的产品,由电网 公司向用户销售,根据电能品质和国家的补贴政策,采用不同的分时电价;所述外包运营模 式是指由电网进行招标,对有资质的投资方进行筛选,最终把分布式电源的建设项目外包 出去,分布式电源的运行和维护由投资方出资;对与产出的电量,优先销售给用户,剩下的 部分销售给电网公司;所述联营模式是指电网公司和投资方一起参与,由电网公司进行招 标,选定分布式电源建设的投资方,投资方只是投资建设分布式电源,运维费用由电网公司 来支出。
[0016] 前述的一种主动配电网运营方法,其特征是,所述与分布式电源共建的电池充换 电站的运营模式需要考虑两者的利益关系,如果两者是同一投资方建设就不存在,如果两 者是不同的投资方建设,需要考虑;所述单独建设的电池充换电站的运营模式中将电池充 换电站作为电力系统中的可调负荷,通过控制其充电时间,使之起到负荷整形的作用,可W 削峰填谷;所述电池换电站的运营模式为与运营成熟的行业进行合作。
[0017] 本发明所达到的有益效果:本发明就如何建设主动配电网才能使经济效益和环境 效益双优,提出合理的主动配电网运营模式,解决主动配电网中可再生能源出力不稳定和 储能问题,使主动配电网建设更加经济,收益更加可观。
【附图说明】
[0018] 图1是主动配电网建设方法流程图;
[0019] 图2是分布式电源城郊建设图;
[0020] 图3是能量优先级流向图。
【具体实施方式】
[0021] 下面结合附图对本发明作进一步描述。W下实施例仅用于更加清楚地说明本发明 的技术方案,而不能W此来限制本发明的保护范围。
[0022] 本发明中对于主动配电网的建设,从W下四方面考虑:
[0023] 一、考虑间歇式新能源发电的主动配电网建设:
[0024] 由于W风电和太阳能为首的新能源发电近些年发展迅速,但是其间歇性和不稳定 性一直是值得思考的问题。而解决间歇式分布式能源发电最好的方法就是配备储能装置。 同时,电力储能系统也是解决分布式能源系统故障率高、容量小、负荷波动大等问题的关键 设备。我国关于电力储能技术的研究起步较晚,目前,储能的经济性还不是很好。而我国最 近发展的电动汽车可W看成很好的分布式储能装置。由于电动汽车不同的充电方式,其在 电力系统中扮演着不同的角色。
[00巧]在主动配电网的建设中,考虑风力发电与太阳能发电呈现一定的互补特性,所W可W考虑联合建设,运样可W使得分布式发电出力平滑。同时考虑电动汽车电池换电站的 特性,可W将其看成储能装置,与可再生分布式电源一体建设,运样,既可W省去高额的储 能装置费用,也可W解决可再生分布式发电的间歇性和不稳定性,还可W节省部分±地资 源和人员费用,使得管理方便。
[0026] 由于主动配电网的分布式电源建在用户侧是最佳的建设方式,所W主动配电网的 建设首先是选定分布式电源的建设地点,然后再考虑电动汽车电池换电站的建设。具体建 设流程如图1所示。
[0027] 可W将小区域用户和分布式发电看成一个虚拟微网,运样可W计算出需要建设电 动汽车电池换电站的容量,再根据地区发展状况最终确定需要建设的电池换电站的容量。
[0028] 二、持续出力的分布式电源建设:
[0029] 对于可W持续出力的分布式电源,由于其出力是稳定的,所W在一定区域配备分 布式电源的容量选择更加简单,使其满足区域负荷或者小于区域负荷都是可W的,对于不 足的电量可W从电网中获取,对于持续出力的分布式电源来说,不需要配置储能装置,运就 大大提高了经济效益。但是对于建设选址还是有要求的。
[0030] 由于农村用电量呈现明显的季节特性,非农忙时节负荷小,而城郊的负荷量要比 农村的大些,但相对城市来说又小很多。根据负荷的运种差异性,可W考虑在城郊处建设可 W持续发电的分布式电源,运样,既可W减少大电网的投资费用,也可W对资源进行充分的 利用。
[0031] 考虑到热电联产厂的建设选址要靠近热负荷,不适合建在城郊处。而区域小水电 和生物质能发电则比较符合建设要求。由于小水电和生物质能的特点,不适合建在城市中 屯、区。生物质能的原料是垃圾或者农作物賴杆,运使得生物质能发电厂的建设考虑到原料 的运输问题最好与原料采取就近原则,运样可W省下大笔的运输费用。而城市的垃圾厂主 要在郊区,运就使得在城郊建设生物质能发电更加适合现状。由于城郊在城市和农村之间, 发电量既可W选择输送到农村,也可W选择作为城市的补给。如图2所示。
[0032] 分布式电源的发电量先供给城郊,多余的选择距离近的农村或者城市进行功率输 送。如公式,Pz= P冲冲2,其中,Pz为分布式发电的总功率,P。为流向城郊的功率,P 1为流 向农村的功率,Pz为流向城市的功率。
[0033] S、电动汽车电池换电站的建设:
[0034] 考虑到现实问题,不是每个地方都需要建设充换电站,大多数地方只需建设电池 换电站即可。电池则采用每天或者几天由最近的充换电点配送一次的方法。
[0035] 四、电池换电站的自助终端建设:
[0036] 随着电动汽车的发展,电动汽车的电池充换电站作为基础,发展必须先于电动的 发展,基础设施建设好,运样才能带动电动汽车的更好的发展,要不然会对电动汽车的发展 起到阻碍的。
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