綜合能源接入電網的管控技術研究

【摘 要】現階段，隨著社會的發展，我國的現代化建設的發展也有了很大的改進。傳統能源系統已經無法承擔日益增強的電力負荷。在此背景下，一種分布式能源系統應運而生，因其具有環保、節能、高效等特點而備受大眾青睞，因此在生活生產的各個領域都得到了廣泛的應用。分布式能源系統在分布式能源和電網安全運行中發揮著重要作用，該技術可有效避免配電系統運行過程中功耗過大的問題，防止分布式能源應用的質量受到影響，具有重要的應用意義。與此同時，分布式能源的誕生也促進了微電網技術和綜合能源技術的發展，使這些原創理念得以實現。鑒于此，本文研究了綜合能源添加到電網管控技術體系后的具體運用，以此供相關人士進行探討和交流。

【關鍵詞】綜合能源接入電網;管控技術;研究

引言

隨著科學技術的不斷進步與發展，人們對新能源的不斷探索與發掘，近年來的各類綜合能源例如光伏等普遍得到了迅速的發展，為確保綜合能源在電力系統中能夠得到充分的利用，綜合能源接入電網管控技術體系的研究工作也在不斷被重視和強化。本文主要針對綜合能源接入電網管控技術體系進行研究，首先對電網管控技術體系進行了介紹，然后對管控技術體系的主要功能要求進行了分析，接著對管控技術體系的基本設計方法進行了探討，最后簡單說明了綜合能源對管控體系的相關影響。

1電網運行的安全性及穩定性現狀

在綜合能源接入電網之前，關鍵是確保電網的穩定性，穩定的電力供應是經濟發展的基礎。無論是企業還是設備，都需要穩定的電力。特別是在網絡技術時代，大多數科學研究都依賴于電子計算機，一旦電力供應不穩定，遭遇大規模停電或強電流沖擊時可能會對計算機或其他儀器造成巨大損害。所以，穩定性是電力使用的前提和核心。（1）數據反映的信息較少。數據在任何系統中都扮演著十分重要的角色，它一般具有控制和分析的作用。當電力不穩定的情況發生時，通常是由數據檢驗未到位和數據分析不徹底等原因造成的。所以，在建設電網系統時，必須要有專門的數據監控人員對收集的數據進行分析并找到隱藏在已知數據背后的潛在數據。只有建立了強大的數據采集和監控系統才能保障電網的正常運轉。（2）安全性和穩定性的定量顯示。隨著電力系統的發展，研究人員面臨的問題是數據越來越大，越來越復雜，這些復雜的數據組合極難控制，而如何監控這些數據成為一個問題。因此，研究人員將為網格的整體情況發布一個標準值，這是一個定量值。當根據該數量監視電網的所有操作時，電網將處于穩定狀態，這種定量的出現也使監管機構更加便利。但是，現有的參數列表不夠簡潔，因此產生了主觀需要高質量的問題，增加了國家電網的勞動力成本。

2電網管控技術體系的特點

電網管控技術體系是通過特殊的方式將儲能裝置、負荷單元和分布式電源等進行組合，從而形成相應的具有一定控制能力、保護能力及獨立管理能力的新型電力網絡系統。其主要特點包括以下幾方面。（1）其在供能方面其具有多源低慣性的特點，該體系通過將低慣性電力電子裝置以及新能源發電技術作為中心，形成了一個具有多種狀態、維度以及約束的較為復雜的電力系統。（2）該系統在運行過程中具有多模式協調運行的特點，其中主要包括孤島以及并網這兩種模式，同時在運行過程中，還可以無縫地在兩種模式之間進行平滑切換，從而確保了整個系統的可控性以及靈活性。（3）電網管控技術體系還具有多級架構靈活互動以及多模塊可以進行互補的特點，當該系統處在并網模式下時，可以使分布式電源、公共電網以及負荷的運行達到協調及一體化，同時還可以確保能夠高效利用相關的各種資源及能源。一旦電網意外出現故障，該系統可以自主切換為相應的孤島模式，向敏感負電荷單獨進行供電，從而使用戶的用電需求能夠得到保障。

3管控技術體系的基本設計方法

3.1整體部署的設計

管控平臺的結構形式主要表現為分層分布，嚴格依照了相關規定并結合了實際情況，使綜合能源能夠在供電局的管轄范圍內進行數據接入、信息服務以及運行分析。同時還能預測其功率并進行運行管控等活動，對區域綜合能源的服務管控起到一定的支撐作用。此外，管控平臺還具備能夠進行遙信、遙測以及相關數據儲存等功能的服務器，能夠同時進行綜合能量狀態量數據及模擬量數據的采集活動，下發相關的遙調及遙控的命令，對歷史運行數據和電網模型的數據進行儲存，并且還可以對相應數據信息進行分析、展示以及發布[3]。

3.2相關數據層的設計

內存數據庫以及關系數據庫是數據層的主要構成，相應數據在被應用前通常都要經過先通過接收和抽取相應的數據信息，然后經過ETL工具或JAVA程序的分析與處理后進行入庫。其中內存數據庫的運作方式主要是使用輕量級的內存庫redis對實時數據進行儲存，然后進行接口調用，最后展示相應的SVG數據;而關系數據庫則主要利用mysql對歷史的數據進行儲存，緊接著則要執行相應的指標任務，最后進行圖形報表的展示。

3.3數據接口的設計

（1）管控平臺可以從電能量計量系統中通過利用中間數據庫的方式來對配電變壓器的有關數據進行獲取。（2）該平臺可以通過利用文件或中間數據庫的方式從配電自動化系統中獲得相關的網絡拓撲以及一次設備的相關參數等實時數據，并通過與配電自動化系統的交換，實現多種靜態參數的獲取。（3）管控平臺可以通過文件的方式從相應的負荷預測系統中獲得第二天的相關數據預測。綜合能源對管控系統影響分別表現在不同的方面，其中對變電站的影響主要包括兩點：（1）對母線電壓的主要影響，即通過對相關數據的收集與分析，可以明顯看出綜合能源的功率變化對變電站母線電壓產生了一定的影響。同時不難發現，某地區天氣的突然變化也會對該地區的光伏總有功功率產生很大的影響。（2）對主變壓器運行的影響，有關數據表明，天氣突變對母線電壓的影響作用也同樣適用于對主變壓器的運行狀態改變上，因此，通過對管控體系的科學利用能夠有效使電站的運行安全得到保證。

結語

隨著綜合能源運用的發展，提出綜合能源接入電網的管控技術體系，包括運行監視、調度管理和繼電保護等要求，設計電網面向綜合能源的管控平臺。本平臺在某供電局展開運行實驗，具體運行狀態說明。本研究設計平臺能夠準確了解綜合能源運行情況，分析綜合能源關于電網運行產生的作用，進一步運用合適的調度管理模式與手段使其存在正面價值，使綜合能源并網運行管控形成穩定的參考，能夠保障電網穩定運行。制定嚴格的電網準入標準，規范能源儲存生產方的輸出曲線，標準化的準則更利于儲存行業的進一步發展。根據國內現狀分析，電能質量不齊，準入標準不夠嚴格，都是限制儲能技術發展的重大阻力，在這種情況下，發電公司自然沒有動力使用儲能技術。因此，有必要制定完整的儲能準入技術標準，推動大容量能源技術的產業化進程及其獲取。

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（作者單位：國網河北省電力有限公司衡水供電分公司）