在电力系统转型升级的道路上,“分布式能源”是一个不可绕开的课题——随着新型电力系统构建的不断加速以及电力行业对于多能互补的推动,分布式能源的接入规模正在不断提升。与此同时,分布式能源大规模接入电网,不仅会对电网本身造成影响,还将对传统的配电网规划模式构成挑战。
当分布式能源的渗透率不断增加时,其本身具有的间歇性会为旨在满足能源流需求的配电网带来更多的不确定性和动态性,导致配电网的运行状态越来越接近极限。更多的分布式能源接入,将使配电网规划问题变得更加复杂,所产生的影响不仅包括技术层面,还涵盖了环境、经济、能源政策和法规、市场设计等。
如何以数字化技术
提升电网规划、管理与运营性能?
挑战一:传统的配电网规划模式不再一劳永逸
在传统的模式下,配电网规划重在满足负载需求的演变,并覆盖最严重的故障情况:首先,是确定配电网中的当前约束、不同资源的能力和可用性;然后,需要提出一套缓解方案以应对最坏的情况;最后则进行风险和机会分析,获得具有成本效益的配电网规划方案。
在这种情况下,配电运营商通常可以采用3-5年的长规划周期,以留出足够的时间部署变电站、线路等新的基础设施。而且,这种接近“一劳永逸”的模式对配电级短期决策的需求极为有限。
挑战二:错综复杂的因素使配电网规划难上加难
● “变化莫测”的配电网负载
在未来,配电网的负载将不只与普通终端客户有关:一方面,随着电动汽车技术的发展,家庭或商业建筑中的电动汽车充电基础设施将显著改变其电力消耗模式;另一方面,随着需求响应技术的发展,也将会有更多业主选择投资智能建筑。这些演变将影响住宅和商业部门的能源使用,让配电网的负载变化变得更不易预测。
● “难以捉摸”的分布式能源渗透率
高分布式能源的接入,也使得配电网规划所需考虑的指标逐渐增多。面对分布式能源在提供电力过程中的间歇性和不确定性,尽管需求响应技术和储能可以作为缓解方案,但其部署也要取决于可再生能源激励措施的变革和灵活性服务的货币化程度。由于解决方案的最终采用仍要取决于许多指标,因此仍然很难准确预测配电网中的分布式能源渗透率。
EcoStruxure™微电网顾问
以数字化为配电规划打下一剂“强心针”
为应对上述挑战,并根据现有配电容量创建具有成本效益的运营框架,配电运营商需要从根本上改变原有的配电管理流程,通过加快“规划-运营”周期,采取更敏捷、更灵活的战略规划和运营。在能源管理领域及数字化方面拥有丰富经验的施耐德电气,着力为配电运营商提供可行的解决方案。
● 针对已经使用EcoStruxure ADMS系统的配电运营商
借助 EcoStruxure ADMS,施家可以提供一种全面的配电规划和模拟方法,这一方法考虑了预测负荷和发电量、分布式能源和电动汽车及其充电基础设施的渗透率、技术性约束以及法规和政策要求。这种规划和模拟能力,支持从性能角度开发与比较多个网络规划场景以及多年规划研究。为了最大限度地提高规划和仿真能力,施家采用的方法还可将网络模型与适当的动态模型相关联,然后在实时ADMS与ADMS仿真和规划工具之间提供紧密的接口和集成,规划人员可以同时在运行和网络规划环境中执行模拟仿真。
● 针对尚未使用EcoStruxure ADMS系统的配电运营商
可以将施耐德电气EcoStruxure DERMS用作分布式能源管理的专用解决方案:该方案的关键功能是能够详细了解配电网络容纳更多分布式能源的能力,同时考虑潜在的电压越限、过载、电压骤降、继电保护设置等。针对每个客户提出的新并网请求,系统都会分析其带来的影响,并确定新并网可能导致的问题。它提供的应用程序支持寻找解决方案(减负载、网络加固、灵活性)的流程,同时帮助在网络性能、损耗、可靠性和成本方面评估这些不同的解决方案,从而快速有效地验证大量新客户的并网请求。
在未来,面对电网不断变化的需求,施家将通过开发创新的数字化技术,以及利用自身在电力能源行业的深厚洞察和丰富行业经验,持续为配电运营商和不断涌现的“能源产消者”用户提供技术和解决方案支持。
(来源:施耐德电气)