自愈的有源配電網(wǎng)

1、自愈有源配電網(wǎng)1、自愈有源配電網(wǎng)概述2、配電設(shè)備安全預(yù)警與智能決策系統(tǒng)3、即插即用消納新能源和儲能4、自愈的原理與控制方法5、網(wǎng)架的優(yōu)化與配置目目 錄錄1.自愈有源配電網(wǎng)概述 1.1 定義 1.2 關(guān)鍵設(shè)備和技術(shù) 1.3 實(shí)現(xiàn)客戶價(jià)值1.11.1自愈自愈有源有源配電網(wǎng)配電網(wǎng)定義定義一種具有發(fā)現(xiàn)早期故障隱患能力，同時(shí)具有一定自愈能力，結(jié)構(gòu)優(yōu)化、布局合理、靈活互動(dòng)的主動(dòng)配電網(wǎng)。它能通過即插即用方式消納多種新能源，高水平地保證供電可靠性和電能質(zhì)量。有源配電網(wǎng)具有2個(gè)以上電源點(diǎn)l 變電站l 微型燃汽輪機(jī)l 光伏發(fā)電l 風(fēng)力發(fā)電自愈1、早期發(fā)現(xiàn)事故隱患，主動(dòng)消除隱患；2、主動(dòng)轉(zhuǎn)移負(fù)荷；3、發(fā)生故障后，自

2、動(dòng)隔離故障、迅速恢復(fù)供電并且維持電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。1.2自愈有源配電網(wǎng)關(guān)鍵設(shè)備和技術(shù)1、行波故障預(yù)警裝置2、電能量路由器3、配電智能終端4、配電設(shè)備安全預(yù)警與智能決策系統(tǒng)5、有源自愈配電網(wǎng)調(diào)度高級應(yīng)用軟件1.3 1.3 自愈有源自愈有源配電網(wǎng)配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)自動(dòng)化系統(tǒng)2. 配電設(shè)備安全預(yù)警與智能決策系統(tǒng) 2.1 行波故障預(yù)警裝置 2.2 智能配電終端 2.3 配電設(shè)備安全預(yù)警與智能決策 2.1 行波故障預(yù)警裝置絕緣降低、輕度放電 行波故障預(yù)警原理1、實(shí)時(shí)采集監(jiān)測范圍內(nèi)所有電力設(shè)備擾動(dòng)行波；2、記錄擾動(dòng)發(fā)生時(shí)間；3、依據(jù)行波特征確定擾動(dòng)電力設(shè)備；4、在預(yù)定時(shí)間間隔內(nèi)判斷擾動(dòng)是否超過3次；5、輸出判斷

3、結(jié)論。 2.2 智能配電終端DTUFTUIEC61850標(biāo)準(zhǔn)建模LD1：遙信、遙測、遙控LD2: 保護(hù)、故障檢測和定位LD3: 饋線自動(dòng)化LD4：備用電源智能管理互聯(lián)互通互操作看門狗TTU 環(huán)網(wǎng)柜環(huán)網(wǎng)柜/開閉所/箱變柜內(nèi)開關(guān)2.3 配電設(shè)備安全預(yù)警與智能決策系統(tǒng)智能終端： 漏電流、三相不平衡電流、過載、接地分布測溫： 過熱、接點(diǎn)發(fā)熱 行波預(yù)警： 絕緣降低、輕度放電 能量路由器：裝置自檢信息緊急狀態(tài)恢復(fù)狀態(tài)異常狀態(tài)警戒狀態(tài)安全狀態(tài)3. 即插即用消納新能源和分布式儲能 3.1 能量路由器 3.2 消納分布式發(fā)電 3.3 消納分布式儲能3.1 電能量路由器微型燃?xì)廨啓C(jī)光伏風(fēng)電500KW交流直流100

4、KW100KW500KW100KW/48V400KW/380V對輸入的各種電能量的質(zhì)量沒有要求輸出符合標(biāo)準(zhǔn)、電能質(zhì)量合格的電能按具體的需求計(jì)算并配置儲能的容量電能量路由器虛擬同步發(fā)電機(jī)原理1、即插即用 多臺能量路由器不依靠相互間通信，即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)并網(wǎng)并自動(dòng)分配負(fù)荷。2、吸收各種分布式電源的電能，緩存 分布式發(fā)電的頻率和電壓在一定范圍內(nèi)可以任意變化3、能量平衡 吸收能量大于輸出能量時(shí)，儲能電池充電； 吸收能量小于輸出能量時(shí)，儲能電池放電。 電能量路由器虛擬同步發(fā)電機(jī)原理4、V/F工作模式 以穩(wěn)定母線額定電壓為目標(biāo)，最大限度的輸出負(fù)荷，輸出功率隨負(fù)載變化而自動(dòng)調(diào)節(jié)。 多臺并聯(lián)的時(shí)候，按額定輸出容量

5、的比例自動(dòng)分配負(fù)荷。 最大能承受V/F能量路由器額定容量的2倍的負(fù)荷沖擊（200ms）5、P/Q工作模式 以功率恒定的方式輸出給定的有功功率。 輸出功率在交流和直流之間可以人工按比例分配。 給定值可以通過遠(yuǎn)程或就地設(shè)置。 V/FV/F模式模式1Ia2IaUab投W為25KW鼓風(fēng)機(jī)負(fù)荷和30KW電動(dòng)機(jī)負(fù)荷，2臺PCS均分負(fù)荷。突然增加100KW熱電阻負(fù)荷后，發(fā)現(xiàn)2臺PCS依然能很好的均分負(fù)荷。V/F發(fā)電模式下，多臺PCS在維持母線電壓和頻率不變的條件下，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)均分負(fù)荷（不同容量PCS并聯(lián)時(shí)按比例分配負(fù)荷）。由于它具有快速調(diào)節(jié)特性，在有P/Q發(fā)電設(shè)備接入的情況下，可以確保P/Q發(fā)電設(shè)備按最大功率

6、運(yùn)行，余下負(fù)荷由V/F發(fā)電PCS分配負(fù)荷。P/QP/Q模式模式3Ia2IaPCS1和PCS2工作在V/FPCS3工作在P/Q，發(fā)電50KW負(fù)載150KW可見PCS1和PCS2均分100KW負(fù)載PCS2改為P/Q，調(diào)度功率P=20KW可見：PCS3不變，PCS1帶載自動(dòng)增加到80KW，PCS2帶載為調(diào)度功率20KW。P/Q發(fā)電模式下，PCS在實(shí)際發(fā)電能力范圍內(nèi)，能夠按照調(diào)度和系統(tǒng)的能量管理指令發(fā)出限額的有功功率，有利于MPPT。無功功率輸出很少，大規(guī)模電站的無功功率由SVG承擔(dān)。1Ia負(fù)荷沖擊負(fù)荷沖擊PCS1UUabPCS21、PCS1PCS2在V/F運(yùn)行2臺30KW的電機(jī)同時(shí)開機(jī)沖擊2、帶30

7、KW電動(dòng)機(jī)和100KW熱電阻硬啟動(dòng)結(jié)論：PCS抗沖擊負(fù)荷能力很強(qiáng)，在允許電流范圍內(nèi)的負(fù)荷沖擊下，系統(tǒng)仍然穩(wěn)定運(yùn)行。PCS2PCS12、PCS1PCS2在V/F運(yùn)行在帶載150KW條件下，1臺30KW的電機(jī)啟動(dòng)沖擊負(fù)載不平衡實(shí)驗(yàn)負(fù)載不平衡實(shí)驗(yàn)相間帶載150KW結(jié)論：在負(fù)載嚴(yán)重不平衡時(shí)，PCS仍然能維持系統(tǒng)正常穩(wěn)定運(yùn)行，并且均分負(fù)荷。單相帶載150KW382.3V 383.5V 378.8V374.2V 386.4V 375.7VIc及其和Ic及其和3.2 3.2 消納分布式電源消納分布式電源微型燃?xì)廨啓C(jī)微型燃?xì)廨啓C(jī) 效率：28 33% 空氣軸承：45000 96000RMP 燃料：天然氣、頁巖氣

8、、沼氣、煤氣 體積小 0.3 5MW 無齒輪，不需要潤滑系統(tǒng) 無冷卻，不需要散熱系統(tǒng) 低噪音、低排放、低振動(dòng) 基本免維護(hù)消納分布式發(fā)電消納分布式發(fā)電風(fēng)力發(fā)電風(fēng)力發(fā)電容量：0.5MW1MW核心技術(shù)：磁阻電機(jī)好處：維護(hù)成本低壞處：大風(fēng)難于變槳消納分布式發(fā)電消納分布式發(fā)電光伏發(fā)電光伏發(fā)電3.3 3.3 消納分布式儲能消納分布式儲能4. 自愈原理和控制方法 4.1 自愈原理 4.2 控制方法4.1 自愈原理 早期發(fā)現(xiàn)故障隱患，早期干預(yù)； 分散預(yù)防控制與全局集中控制相結(jié)合； 就地控制與遠(yuǎn)程綜合控制相結(jié)合； 故障時(shí)，主動(dòng)消除故障或隔離故障； 正常時(shí)，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。4.2 控制方法 預(yù)防控制：無功補(bǔ)償、負(fù)荷轉(zhuǎn)移、事故推演、能量調(diào)度、線路切換 校正控制：消除過負(fù)荷、電壓越限、低壓振蕩、負(fù)荷波動(dòng) 恢復(fù)控制：識別故障、隔離故障、穩(wěn)定計(jì)算、恢復(fù)供電 緊急控制：切除故障、切除負(fù)荷、切除分布電源、解列為微網(wǎng)5. 網(wǎng)架的優(yōu)化與配置 5.1 網(wǎng)架優(yōu)化 5.2 能量路由器接入 5.3 分布式