張 英
(國(guó)網(wǎng)四川省電力公司涼山供電公司,四川 西昌 615000)
正是基于分布式電源的應(yīng)用和處理,實(shí)現(xiàn)了配電系統(tǒng)從無(wú)源網(wǎng)絡(luò)體系轉(zhuǎn)變?yōu)橛性淳W(wǎng)絡(luò)模式的目標(biāo),同時(shí)其運(yùn)行過(guò)程會(huì)對(duì)配電網(wǎng)的安全形成作用。為了有效提升兩者協(xié)同管理的實(shí)效性,合理性落實(shí)分布式電源和配電系統(tǒng)并網(wǎng)處理工作較為關(guān)鍵。
分布式電源主要指的就是基礎(chǔ)功率參數(shù)為數(shù)千瓦到50兆瓦的小型模塊式獨(dú)立電源,且電源能實(shí)現(xiàn)和周?chē)h(huán)境的兼容處理[1]。需注意,分布式電源最大的特點(diǎn)就是自身的電源體系規(guī)模較小,并且能更加貼近用戶(hù),從而建立完整的負(fù)荷供電機(jī)制和電能輸出機(jī)制,在一定程度上提升電能管理工作的綜合效率。
目前,較為常見(jiàn)的分布式電源主要分為如下幾類(lèi)(見(jiàn)表1)。
表1 分布式電源類(lèi)型一覽表
第一,風(fēng)力發(fā)電主要是結(jié)合風(fēng)能進(jìn)行發(fā)電處理,是目前市場(chǎng)中技術(shù)較為成熟且規(guī)?;逃玫陌l(fā)電技術(shù)模式。主要是在風(fēng)力作用下,實(shí)現(xiàn)風(fēng)輪機(jī)葉片上轉(zhuǎn)矩的控制,確保能推動(dòng)輪轂裝置,正是借助齒輪箱高速軸、剎車(chē)盤(pán)以及異步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子連接作用實(shí)現(xiàn)了風(fēng)力發(fā)電。
第二,太陽(yáng)能光伏發(fā)電主要利用的是半導(dǎo)體材料的光電效應(yīng)實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿哪繕?biāo)。例如,我國(guó)敦煌8 000 kW光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)順利建成,能實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)光伏處理工作,裝機(jī)容量達(dá)到 8000 kW,年均發(fā)電量實(shí)現(xiàn)1.28×107kW。此外,我國(guó)深圳已經(jīng)建成的國(guó)際園林花卉博覽園標(biāo)志性屋頂能實(shí)現(xiàn)發(fā)電總量1 MW的目標(biāo),和深圳電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行,年送電量達(dá)到1.00×107kW,系統(tǒng)自身配置了24個(gè)容量從2.5~90 kW不等的逆變器結(jié)構(gòu),有效降低了成本,也能建立自動(dòng)控制機(jī)制[2]。
第三,微型燃?xì)廨啓C(jī)是借助天然氣、甲烷等燃料形成的超小型燃?xì)廨啓C(jī),能將滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行效率控制在30%,真正建立熱電聯(lián)產(chǎn)的運(yùn)行模式,整體效率也能優(yōu)化75%左右。微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)應(yīng)用的過(guò)程中,開(kāi)始借助高周波交流電配以高壓直流電,有效實(shí)現(xiàn)交流電的轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)速達(dá)到50 000~120 000 r/min[3]。
在全面分析分布式電源和配電系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行處理工作效率的過(guò)程中,要結(jié)合對(duì)應(yīng)的分析模式和路徑開(kāi)展針對(duì)性判定。需注意,負(fù)荷的接入必然會(huì)對(duì)配電網(wǎng)產(chǎn)生損耗,而對(duì)應(yīng)的損耗數(shù)值要結(jié)合支路電阻、流經(jīng)電流進(jìn)行綜合判定。因?yàn)橐呀?jīng)建成的配電網(wǎng)對(duì)應(yīng)電阻固定不變,所以此時(shí)引入分布式電源,最大的影響源就是支路電流,系統(tǒng)負(fù)荷為=PL+jQL,其中,PL表示的是負(fù)荷消耗的有功功率,QL表示的是負(fù)荷消耗的無(wú)功功率。為了進(jìn)一步提升并網(wǎng)運(yùn)行的效率,要對(duì)系統(tǒng)化參數(shù)進(jìn)行監(jiān)督和管理,提升對(duì)應(yīng)分析模式的合理性和標(biāo)準(zhǔn)化水平[4]。
為了維持分布式電源與配電系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行的效果,要積極整合具體應(yīng)用路徑,從根本上提高并網(wǎng)運(yùn)行的應(yīng)用效益,一定程度上打造量化分析的目標(biāo),實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)重構(gòu)管理工作的合理性發(fā)展。目前,較為有效的網(wǎng)損分析和計(jì)算方式就是潮流分析。尤其是在分布式電源與配電系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行后,含有分布式電源的配電系統(tǒng)就已經(jīng)不再是單一化的電源放射狀網(wǎng)絡(luò)模式。為了提升改進(jìn)機(jī)制的時(shí)效性,要平衡節(jié)點(diǎn)和PQ節(jié)點(diǎn),從根本上完善頻率調(diào)節(jié)工作,從而針對(duì)具體問(wèn)題進(jìn)行具體分析[5]。
首先,風(fēng)力發(fā)電多數(shù)都是異步發(fā)電機(jī),自身并不會(huì)產(chǎn)生無(wú)功功率,往往都是從電網(wǎng)中吸收無(wú)功功率。因此,為了有效降低風(fēng)力發(fā)電的網(wǎng)損效果,就要在機(jī)端進(jìn)行電容器的補(bǔ)償處理,應(yīng)用電容器組完成分組投切的自動(dòng)化處理工序,一定程度上維持風(fēng)力發(fā)電機(jī)功率因數(shù)的基本要求,并提升控制效果,在并聯(lián)電容器組進(jìn)行補(bǔ)償處理后,功率在0.98以上,即>0.98,并且φ<0,并聯(lián)電容器組組數(shù)按照[n]=。
其次,光伏發(fā)電在并網(wǎng)后能在功率因數(shù)為1的狀態(tài)下運(yùn)行,因此要借助控制逆變器對(duì)其有功功率進(jìn)行補(bǔ)償處理,確保電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性;在利用限定輸出逆變器完成建模的同時(shí),發(fā)揮電流控制型和電壓控制型處理工序的合理性,從根本上提高應(yīng)用并網(wǎng)電壓潮流計(jì)算的綜合效果。
最后,微型燃?xì)廨啓C(jī)主要是利用高頻交流電實(shí)現(xiàn)電力電子元件轉(zhuǎn)換為工頻交流電輸入電網(wǎng)的目標(biāo),其基礎(chǔ)性運(yùn)行原理和同步發(fā)電機(jī)較為相似,且自身運(yùn)行過(guò)程具備調(diào)速系統(tǒng)和勵(lì)磁系統(tǒng),能合理性調(diào)整負(fù)荷水平,保證運(yùn)行穩(wěn)定性以及電壓輸出的恒定數(shù)值,真正提高PV節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行效率。
在全面分析分布式電源與配電系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行網(wǎng)損問(wèn)題后,要結(jié)合應(yīng)用要點(diǎn)落實(shí)對(duì)應(yīng)的模型優(yōu)化配置方案,從根本上提高應(yīng)用管理的綜合效果,并保證管理要素的合理性。
第一,要結(jié)合分布式電源與配電系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行應(yīng)用要點(diǎn)和控制規(guī)范,提升對(duì)應(yīng)管理流程的綜合效果,真正意義上打造完整的管理流程。其中,目標(biāo)函數(shù)的確定是首要任務(wù),最優(yōu)配置工作的運(yùn)行和開(kāi)展就要對(duì)網(wǎng)損中有功功率的損耗進(jìn)行針對(duì)性管控,確保能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)損最小化,利用min f(X)=PLoss(X)進(jìn)行計(jì)算。
第二,要結(jié)合應(yīng)用要點(diǎn)對(duì)全面分析分布式電源與配電系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行工作進(jìn)行實(shí)時(shí)性監(jiān)督和管理,尤其是對(duì)約束條件要予以分析和判定。約束條件主要分為等式約束和不等式約束,前者要利用潮流方程完成計(jì)算,后者則要對(duì)分布式電源總?cè)萘肯拗?、分布式電源每個(gè)節(jié)點(diǎn)處容量限制進(jìn)行分析和處理,從根本上提高運(yùn)行的穩(wěn)定性。
第三,要設(shè)計(jì)具體的編碼方案,結(jié)合全面分析分布式電源與配電系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行優(yōu)化模型的相應(yīng)要求,目前較為常見(jiàn)的編碼處理方式就是十進(jìn)制編碼,能有效將分布式電源的額定功率轉(zhuǎn)變?yōu)楣潭ㄐ蛱?hào),建立對(duì)應(yīng)的數(shù)值分析模式,借助節(jié)點(diǎn)i位置允許接入的分布式電流參數(shù)完成最大功率的判斷。即只要有效分析分布式電源并網(wǎng)連接的具體節(jié)點(diǎn)數(shù)上限,就能在并網(wǎng)處理中分析出分布式電源的總功率上限,確保全面分析分布式電源與配電系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。
為了提升全面分析分布式電源與配電系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行實(shí)效性,結(jié)合遺傳算法的處理方式實(shí)現(xiàn)優(yōu)化目標(biāo)。
第一,選取適應(yīng)度函數(shù),結(jié)合約束條件以及編碼方案完成滿(mǎn)足處理,確保函數(shù)應(yīng)用運(yùn)行實(shí)效性得以體現(xiàn),并且全面整合處理,保證控制流程的綜合效果。
第二,要對(duì)算法的其他環(huán)節(jié)進(jìn)行統(tǒng)籌設(shè)計(jì)。首先,要選取適宜的算子,利用比例選擇機(jī)制以及最優(yōu)保存策略提升控制的合理性和規(guī)范性,優(yōu)化項(xiàng)目的應(yīng)用模式和處理價(jià)值。其次,要判定交叉算子和變異算子,利用基本位變異處理方式選擇控制要點(diǎn)。最后,按照“初始化處理→選擇運(yùn)算→交叉運(yùn)算→變異運(yùn)算→個(gè)體評(píng)價(jià)→終止條件判斷”的流程完成對(duì)應(yīng)的計(jì)算和分析。
在全面分析分布式電源與配電系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行工作的過(guò)程中,要結(jié)合應(yīng)用要點(diǎn)和控制規(guī)范保證相應(yīng)分析流程的合理性,一定程度上提高目標(biāo)函數(shù)的處理效果,從根本上確定算法環(huán)節(jié),保證應(yīng)用管理的實(shí)際價(jià)值,真正實(shí)現(xiàn)全面分析分布式電源與配電系統(tǒng)并網(wǎng)穩(wěn)定化運(yùn)行。