国家能源局发布了《关于加强电力安全治理 以高水平安全保障新型电力系统高质量发展的意见》,明确提出要健全配电网安全运行风险管控机制,推动大电网安全风险识别、监视、控制体系向配电网延伸,并特别强调了深化有源配电网运行风险管控,加强并网管理,规范新能源涉网控制保护配置,以实现各电压等级分布式新能源的“可观、可测、可调、可控”。本文将围绕这一目标,详细探讨分布式新能源实现“四可”的技术路径、实施策略和关键要素。 
随着新型电力系统的构建,分布式能源将呈现高密度、规模化并网态势,并嵌入多电压等级配网,与主网的耦合度显著增强。这一趋势对系统运行特性产生了深远影响,主要体现在以下几方面:1.海量分布式能源并网发电逐步影响系统安全特性:随着分布式能源接入比例不断升高,常规机组开机空间被进一步挤压,系统“高比例可再生能源”、“高比例电力电子设备”特征愈发明显,导致调频、调压能力持续下降,威胁系统安全稳定运行。2.高渗透分布式能源加大电网运行难度:分布式能源发电具有强随机性和波动性,与本地负荷之间存在时间不平衡性,净负荷曲线易出现“鸭型曲线”现象,增加了系统发用电平衡、实时调度的难度和不确定性。3.分布式能源使配电系统逐渐网格化、有源化、主动化:分布式能源规模化并网使配电网由放射状无源网变为具有海量电源点的网格有源网,对主动配电网功率控制、电压调节、通信方式等提出更高要求。4.现行标准难以满足分布式能源规模化并网需求:分布式能源因标准不完善易出现涉网性能差、设备故障率高、运维能力弱等问题,分布式能源低标准并网及运行引起的连锁脱网概率也显著增大。分布式能源设备种类多样、安装环境复杂,准确、持续的发电运行和气象监测数据是其性能分析、功率预测和运行控制的前提和基础。信息采集:利用智能电表、小微传感器、边缘计算终端等设备实现电气参数的采集,利用气象传感器等设备实现气象数据的采集。数据传输:采用有线传输(如光纤网络、电力载波)和无线传输相结合的方式,确保数据传输的灵活性和经济性。无线传输因接入灵活、成本低等优势已获得较大范围应用,但在运行控制方面仍有一定局限性。经济可靠采集:在满足性能要求的前提下,进一步降低采集过程成本,提升数据获取和交互的经济性。同时,在底层做好采集信息的辨识和清洗,确保数据质量。安全高效传输:针对不同应用场景,选择适配场景的通信方式,保证数据传输高效性。考虑外部攻击等因素,对数据进行加密处理,提升数据传输安全性。在分布式能源规模化接入背景下,电网运行面临更多不确定性,更易出现各种异常状况。因此,需要对系统运行状态尤其是分布式能源运行工况进行监测,以便及时预警各种风险情况。监测对象及关键指标:包括分布式能源消纳水平及其对负荷的贡献程度(如分布式能源功率渗透率、容量渗透率和能量渗透率等),以及电网各节点实时接纳分布式能源的空间和能力(如分布式能源承载力)。承载力计算:基于“规划运行相结合、主配协同互校核”原则,主网应考虑网架结构、潮流状态、系统稳定运行等刚性约束;配网应满足分布式能源并网带来的热稳定评估、电压偏差校核、短路电流校核、谐波校核等技术要求。为提升对配电网中分布式能源发电功率的监测能力,基于变-线-台-户挂接关系实现网络拓扑识别,追溯倒送功率在配电网中的分布情况。同时,利用集群预测技术,聚焦未来光伏功率输出情况,实现分布式能源规模化并网重点环节的“预知”。灵活资源储备:高比例分布式能源接入加剧了系统的不确定性,有必要按科学比例对不同类型、不同功能的灵活资源进行储备,提升电网调节能力。时空平衡协调:时间尺度上,通过滚动时域优化实现多时间尺度调度,以消减源荷预测误差;空间尺度上,挖掘电动汽车等移动负荷潜力,提高局部发用电匹配度。光伏容量:现场调研获取,指并网的光伏组件并网的容量或逆变器容量和。并网位置及电压等级:现场调研获取,指光伏并网母线位置及光伏系统并网点电压等级。设备台数、设备功率、通讯接口和协议:现场调研获取,包括中央空调系统、电锅炉系统、充电桩等设备的数量和功率等。自有电源信息:包括装机容量、最大可出力、发电效率、电源类型、年发电小时数等,通过现场调研获取。建立“主配协同-群间协调-集群自律”的多层协调控制体系,实现分布式能源在大电网层面的优化运行和小系统层面的自平衡及自治愈。集群划分:采用聚类分析、社团发现等方法,综合考虑分布式资源的输出特性和空间位置,实现分布式资源集群的高效划分。多层协调控制体系:对外参与系统整体调度,接受上级调度指令调节有功/无功功率;对内协调单元个体控制,采用一致性算法优化多分布式资源有功功率分配。在未来市场环境下,根据电网调峰调频辅助服务或削峰填谷需求响应等信号,在满足系统安全约束下分布式能源实行自适应控制,实现综合效益最大化。通过宣传尖峰电价等电价优化知识、组织节能教育、开展“e起节电”等活动方式,鼓励用户在日常生活中合理安排生产、生活用电。采用企业错峰检修、空调调节、日前及日内虚拟电厂等柔性调节措施,涉及工业负荷的生产线或辅助生产线、高压公共机构及商业楼宇用户等空调负荷、已纳入虚拟电厂管理范围内的柔性调节资源。采用需求响应、有序用电等柔性、刚性组合措施,涉及已签订需求响应、错避峰协议的需求侧资源。按照“需求响应优先、有序用电保底”的原则进行调节。采用连续性需求响应、轮休轮停等柔性、刚性组合措施。当连续性需求响应无法覆盖缺口时,启动轮休轮停刚性措施,并提前向用户发放告知书。采用快速虚拟电厂、负荷控制等柔性、刚性组合措施。涉及具备快速调用能力的虚拟电厂柔性调节资源,一般为电源类、储能类及充换电类等具备小时级别内快速调用的资源。分布式新能源实现“可观、可测、可调、可控”是构建新型电力系统的关键所在。通过信息感知与广域集成技术、监测预警与集群预测技术、多级协同与平衡调度技术、聚合控制与自适应控制技术等一系列技术手段的实施,可以有效提升配电网资源调配、故障处理和用户供电快速恢复能力。未来,随着技术的不断进步和市场的不断完善,分布式新能源将在电力系统中发挥更加重要的作用,为能源转型和可持续发展贡献力量。 分布式新能源实现“可观、可测、可调、可控”亚洲电力展 http://www.gzpowerexpo.com/
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