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基于先进能效管理的智能微电网关键技术应用案例
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{| class="wikitable" align="right" |- |<center><img src=https://p3.itc.cn/images01/20230111/644bff981709436abacd3a47c43e5b39.png width="300"></center> <small>[https://www.sohu.com/a/627993182_121349906 来自 搜狐网 的图片]</small> |} '''基于先进能效管理的智能微电网关键技术应用案例'''能源安全是关系国家[[经济]]社会发展的全局性、战略性问题,对国家繁荣发展、人民生活改善、社会长治久安至关重要。我国电力用煤量占年用煤总量70%以上,因此合理降低电煤的使用量,开展新能源和可再生能源的开发利用成为解决我国能源短缺 和[[环境保护]]等问题的关键。 电力系统稳定运行要求供需实时平衡,然而风力、光伏等可再生能源发电具有间歇性、不确定性的特性,某些条件下,所发电能存在无法完全消纳的问题,而应用分布式储能技术与风电、光伏等分布式电源以及用户负荷组建成能够实现自我控制、保护和管理的微网是一项可有效解决这一问题的关键技术。含分布式 储能的微网使处于[[电力]]系统管理边缘的大量分布式电源并网成为可能,有效弱化了分布式电源接入电力系统后的不可控、不安全和不稳定情况,解决了分布式发电面临的许多技术障碍和质疑。本项目基于国家863计划项目“基于先进能效的[[智能]]微电网 关键技术研究”的理论成果,重点研究微电网系统多种能源协同 运行稳定控制和经济运行技术,构建包括风、光、储多种能源构成的微电网示范工程。 ==一、应用案例== 赛达伟业新兴产业园区位于[[天津市]]中心城区南部,规划6.33平方公里,包括七大功能分区。园区规划用电负荷约为12.51MW(12508.4kW),35kV外电网接入,配电网为5台10kV/0.4kV变压器接入,单台容量1250kVA。 本微电网[[项目]]拟就近选择 F 区作为微网负荷区域,F 区负荷 统计:楼层供电:533.8kW,共六层;屋顶空调机组供电:450kW;公共区供电:76.5kW。 本微电网项目选择该配电室一台变压器二次侧400V母线作为微电网并网点,F 区作为该微电网负荷区域。微电网<ref>[https://www.sohu.com/a/238744702_264334 知识 | 关于微电网,你想知道的全在这里!],搜狐,2018-07-01</ref>方案由1套500kW多晶光伏发电系统、1套400kW风力发电[[系统]]、1套250kWh锂电池,1套50kW10s超级电容、微电 网智能配电系统、微电网控制系统、用电负荷构成,实现对微电网的智能化管理,实现微电网并网、孤网等多种运行模式的运行及无缝切换。 ===该项目创新点主要为:=== 1、提出微电网无缝切换[[技术]],实现微电网不同运行模式切换时不中断供电,切换实现不大于 10ms,提高系统供电可靠性。 2、提出了以高速实时以太网微网控制单元为核心的微网控制技术。通过对微网全网电气参数的快速采集和对微网各[[电源]]、储能的快速控制,实现微电网的稳定运行。 3、提出了基于二次规划的微电网经济运行调度技术,实现微电网的经济优化运行。 4、运营模式上,采用无偿租用业主[[建设]]用地,业主电费优惠使用的模式,双方互利共赢。 分布式电源系统二氧化硫和固体排放几乎为0,温室气体减少50%以上,氮氧化物减少80%。总的说来,本项目能够有效减少电力生产过程中的温室气体排放和污染,在[[节能减排]]、气候变化的控制方面做出一定的贡献。 本微电网系统内,光伏系统和风力发电年平均发电量共143万kWh,根据计算平均每年节约标煤454.74吨,减少烟尘排放量约136.424 千克,二氧化硫约 909.478千克,减少氮氧化物约454.716千克,减少二氧化碳约118.242千克,[[节约]]纯净水3200立方米。 ==二、技术要点== 本项目的关键技术主要体现在以下几个方面: 1、即插即用、无缝切换的系统设计。本系统通过先进的[[设计]]理念,实现微电网系统并网、孤网模式稳定运行,并且能够无缝的进行孤网、 并网运行模式切换。 2、多级分层控制体系。本[[项目]]采用三级控制体系,分别实现微电网毫秒级、秒级、钟级的稳定控制。 3、快速 PCC开关。实现快速隔离微电网系统,在与大电网接口处配置能够快速动作的 PCC 开关。 4、高度集成的微电网网关接口柜。在微电网与公共电网联接处安装高度集成的微电网网关接口柜。保证微电网稳定控制、与公共电网的联接与隔离等功能,确保微电网的稳定运行及与大电网的平滑接口。 5、微电网各回路配置微电网专用的继电[[保护]]装置。实现微电网系统的故障检测与隔离。 6、与储能系统一体化设计的微电网储能[[逆变器]]。支持四象限运行,解决微电网毫秒级系统稳定性问题。实现微电网并网到孤网的模式切换过程中的系统稳定性。 7、混合储能综合利用。本项目配置锂电池和超级电容不同类型的储能系统,微电网系统充分利用不同种类储能的特性,实现混合储能的综合优化利用。 8、基于高速实时以太网的微网控制单元。通过快速采集、快速 传输、快速控制,实现对微电网的快速感知和控制。 9、微电网中央控制器<ref>[https://it.sohu.com/a/637802185_120979759 控制器的基本功能及五大种类介绍] ,搜狐,2023-02-06</ref>。中央控制器与快速微网控制单元想配合,实现微电网系统的全[[电路]]快速采集,实时性达到毫秒级。 10、微电网专用软件系统。确保与主网系统间的运行协议,保证微电网系统的稳定和电能[[质量]],给出运行策略。实现微电网的经济运行,提高系统能效,降低运行成本。 ==三、应用前景== 微电网中的分布式电源使市场集中度大大下降,越来越多的电力用户直接参与市场。分布式电源、微电网运行将成为未来智能电网的有力补充和有效支撑。因此,配电公司、分布式电源和微电网的投资和运营公司也都将作为电力[[市场]]的主体,并使市场集中度得以降低。“十四五”以来,中国力争于2030年前二氧化碳排放达到峰值、2060年前实现碳中和。分散式风电是一种小规模分散式、布置在用户附近、高效可靠的发电模式,虽然其总容量较小,但可利用已建成的电网进行输送,更加灵活,可实现风能资源的有效利用和就地消纳。未来我国也将严控高耗能、高排放行业产能规模,大力发展节能环保产业。提升非化石能源在一次能源消费中的比重,将是接下来新能源[[行业]]的主要任务。 ==参考文献== [[Category:500 社會科學類]]
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