自愈的有源配电网

1、自愈有源配电网1、自愈有源配电网概述2、配电设备安全预警与智能决策系统3、即插即用消纳新能源和储能4、自愈的原理与控制方法5、网架的优化与配置目目 录录1.自愈有源配电网概述 1.1 定义 1.2 关键设备和技术 1.3 实现客户价值1.11.1自愈自愈有源配电网定义有源配电网定义一种具有发现早期故障隐患能力，同时具有一定自愈能力，结构优化、布局合理、灵活互动的主动配电网。它能通过即插即用方式消纳多种新能源，高水平地保证供电可靠性和电能质量。有源配电网具有2个以上电源点l 变电站l 微型燃汽轮机l 光伏发电l 风力发电自愈1、早期发现事故隐患，主动消除隐患；2、主动转移负荷；3、发生故障后，自

2、动隔离故障、迅速恢复供电并且维持电网稳定运行。1.2自愈有源配电网关键设备和技术1、行波故障预警装置2、电能量路由器3、配电智能终端4、配电设备安全预警与智能决策系统5、有源自愈配电网调度高级应用软件1.3 1.3 自愈有源配电网自动化系统自愈有源配电网自动化系统2. 配电设备安全预警与智能决策系统 2.1 行波故障预警装置 2.2 智能配电终端 2.3 配电设备安全预警与智能决策 2.1 行波故障预警装置绝缘降低、轻度放电 行波故障预警原理1、实时采集监测范围内所有电力设备扰动行波；2、记录扰动发生时间；3、依据行波特征确定扰动电力设备；4、在预定时间间隔内判断扰动是否超过3次；5、输出判断

3、结论。 2.2 智能配电终端DTUFTUIEC61850标准建模LD1：遥信、遥测、遥控LD2: 保护、故障检测和定位LD3: 馈线自动化LD4：备用电源智能管理互联互通互操作看门狗TTU 环网柜环网柜/开闭所/箱变柜内开关2.3 配电设备安全预警与智能决策系统智能终端： 漏电流、三相不平衡电流、过载、接地分布测温： 过热、接点发热 行波预警： 绝缘降低、轻度放电 能量路由器：装置自检信息紧急状态恢复状态异常状态警戒状态安全状态3. 即插即用消纳新能源和分布式储能 3.1 能量路由器 3.2 消纳分布式发电 3.3 消纳分布式储能3.1 电能量路由器微型燃气轮机光伏风电500KW交流直流100

4、KW100KW500KW100KW/48V400KW/380V对输入的各种电能量的质量没有要求输出符合标准、电能质量合格的电能按具体的需求计算并配置储能的容量电能量路由器虚拟同步发电机原理1、即插即用 多台能量路由器不依靠相互间通信，即可实现自动并网并自动分配负荷。2、吸收各种分布式电源的电能，缓存 分布式发电的频率和电压在一定范围内可以任意变化3、能量平衡 吸收能量大于输出能量时，储能电池充电； 吸收能量小于输出能量时，储能电池放电。 电能量路由器虚拟同步发电机原理4、V/F工作模式 以稳定母线额定电压为目标，最大限度的输出负荷，输出功率随负载变化而自动调节。 多台并联的时候，按额定输出容量

5、的比例自动分配负荷。 最大能承受V/F能量路由器额定容量的2倍的负荷冲击（200ms）5、P/Q工作模式 以功率恒定的方式输出给定的有功功率。 输出功率在交流和直流之间可以人工按比例分配。 给定值可以通过远程或就地设置。 V/FV/F模式模式1Ia2IaUab投W为25KW鼓风机负荷和30KW电动机负荷，2台PCS均分负荷。突然增加100KW热电阻负荷后，发现2台PCS依然能很好的均分负荷。V/F发电模式下，多台PCS在维持母线电压和频率不变的条件下，实现自动均分负荷（不同容量PCS并联时按比例分配负荷）。由于它具有快速调节特性，在有P/Q发电设备接入的情况下，可以确保P/Q发电设备按最大功率

6、运行，余下负荷由V/F发电PCS分配负荷。P/QP/Q模式模式3Ia2IaPCS1和PCS2工作在V/FPCS3工作在P/Q，发电50KW负载150KW可见PCS1和PCS2均分100KW负载PCS2改为P/Q，调度功率P=20KW可见：PCS3不变，PCS1带载自动增加到80KW，PCS2带载为调度功率20KW。P/Q发电模式下，PCS在实际发电能力范围内，能够按照调度和系统的能量管理指令发出限额的有功功率，有利于MPPT。无功功率输出很少，大规模电站的无功功率由SVG承担。1Ia负荷冲击负荷冲击PCS1UUabPCS21、PCS1PCS2在V/F运行2台30KW的电机同时开机冲击2、带30

7、KW电动机和100KW热电阻硬启动结论：PCS抗冲击负荷能力很强，在允许电流范围内的负荷冲击下，系统仍然稳定运行。PCS2PCS12、PCS1PCS2在V/F运行在带载150KW条件下，1台30KW的电机启动冲击负载不平衡实验负载不平衡实验相间带载150KW结论：在负载严重不平衡时，PCS仍然能维持系统正常稳定运行，并且均分负荷。单相带载150KW382.3V 383.5V 378.8V374.2V 386.4V 375.7VIc及其和Ic及其和3.2 3.2 消纳分布式电源消纳分布式电源微型燃气轮机微型燃气轮机 效率：28 33% 空气轴承：45000 96000RMP 燃料：天然气、页岩气

8、、沼气、煤气 体积小 0.3 5MW 无齿轮，不需要润滑系统 无冷却，不需要散热系统 低噪音、低排放、低振动 基本免维护消纳分布式发电消纳分布式发电风力发电风力发电容量：0.5MW1MW核心技术：磁阻电机好处：维护成本低坏处：大风难于变桨消纳分布式发电消纳分布式发电光伏发电光伏发电3.3 3.3 消纳分布式储能消纳分布式储能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 早期发现故障隐患，早期干预； 分散预防控制与全局集中控制相结合； 就地控制与远程综合控制相结合； 故障时，主动消除故障或隔离故障； 正常时，经济运行。4.2 控制方法 预防控制：无功补偿、负荷转移、事故推演、能量调度、线路切换 校正控制：消除过负荷、电压越限、低压振荡、负荷波动 恢复控制：识别故障、隔离故障、稳定计算、恢复供电 紧急控制：切除故障、切除负荷、切除分布电源、解列为微网5. 网架的优化与配置 5.1 网架优化 5.2 能量路由器接入 5.3 分布式