电网系统论文六篇

电网系统论文六篇

电网系统论文范文1

微网系统将风力发电机所发电力，经风机逆变器转变为沟通，供应给微网掌握器进行离并网掌握。太阳能发电通过光伏掌握器转为沟通上网，储能系统充放电管理由掌握及数据采集系统统一掌握和管理。除了风、光等多种新能源，还可以通过柴油发电机以及其它小型发电机结合储能系统统一给负荷供电。

2站用电微网系统关键技术

站用微电网是由光伏发电、风力发电以及储能装置和监控、爱护装置汇合而成的变电站供电的小型发配电系统，它能够不依靠大电网而正常运行，实现区域内部供需平衡。当站用电正常供电时，首先消纳微网系统电能，实现系统电能消耗的削减和节省，当变电站电网系统消失故障，站用微电网可以为变电站供应必要的电源，从而保证掌握系统正常运行，降低变电站故障恢复时间。

2.1站用电微网系统组成

1）风力发电系统,通过风力发电机将机械能转换为电能，再通过掌握器对蓄电池充电，经过逆变器对负载供电；

2）光伏发电系统,利用太阳能电池板将光能转换为电能，然后对蓄电池充电，通过逆变器将直流电转换为沟通电对负载进行供电；

3）储能系统，使微网既可以并网运行，也可以独立孤网运行，并保证功率稳定输出。储能电池组在系统中同时起到能量调整和平衡负载两大作用。它将风力发电系统和光伏发电系统输出的电能转化为化学能储存起来，以备供电不足时使用；

4）逆变系统，由几台逆变器组成，把蓄电池中的直流电变成标准的220V沟通电，保证沟通电负载设备的正常使用。同时还具有自动稳压功能，可改善风光互补发电系统的供电质量；5）监控系统，系统可以监控分布式能源运行数据，调整运行策略，掌握运行状态。智能能量掌握管理部分是保证电源系统正常运行的重要核心设备。

2.2站用电微网系统功能系统主要实现以下功能

1）微网系统包含光伏发电、小型风力发电机和储能设备。通过微网掌握系统监控分布式能源运行数据，调整运行策略，掌握运行状态；

2）微网系统独立运行时，储能设备作为独立运行时的主电源；当光伏发电系统和风力发电系统全部退出运行时，主电源的功率大于微网内全部负荷的功率时，微网系统会依据实际状况对所供负载进行容量调整和超限爱护；

3）对于主从掌握的微网，假如分布式电源的出力大于负载，会消失多余功率到送给主电源状况（假如不允许倒送），因此在微网独立运行时，可依据实际状况调整分布式电源出力的掌握策略；

4）通过微网监测平台，全方位实时展现分布式电源运行状态、风、光信息及微网运行过程，为分布式电源及微网技术的推广应用，起到示范作用。

2.3引入微网系统条件

将微网系统引入站用电系统时，主要考虑其发电单元可利用的自然资源状况。参考风电场和太阳能光伏电站的设计条件以及相关规程规范，站用电系统中引入微网时，该变电站应满意以下条件：

（1）变电站所在地区10m高度处，年平均风速在5.6m/s以上；

（2）变电站所在地区太阳能总辐射的年总量在1050~1400kWh/（m2a）以上；

（3）变电站所在地区太阳能资源稳定程度指标在4以下。

3站用电微网系统设计

3.1功能定位

1）作为站用电系统电源的补充，减小站用电系统从电力系统的受电比例；

2）作为变电站启动电源，取代常规变电站站外电源。在变电站完全停电时，利用微网系统发出的电能启动站用电系统，完成主变压器和站用变压器的充电，再利用站内电源完成整个变电站的启动。在整个启动过程中，尽可能利用微网系统。本文考虑经济性因素，推举变电站微网系统应以取代站外电源作为启动电源为目标，在现阶段技术条件下，采纳站外电源和微网系统共用的过渡方式。

3.2接线方案

站用电系统结构如图1所示，储能设备、光伏发电和风力发电以图2的形式并列接入沟通低压母线。微网与外部电网有一个统一的联络开关。掌握策略采纳主从掌握设计，即在并网运行时，主电网作为主电源；在孤网运行时，蓄电池储能设备作为主电源。图1站考虑到微网系统的牢靠性要求相对较低，而站用直流系统的牢靠性要求较高，因此推举为微网系统单独设置蓄电池，而不将站用直流系统的蓄电池与微网系统蓄电池合用；考虑到站用电负荷的特性，具有肯定的分散性，且常规负荷均为沟通负荷，因此推举微网系统采纳沟通并网模式。

3.3设备选型及布置方案

1）风力发电机依据运行特征和掌握方式可分为变速恒频风力发电系统和恒速恒频风力发电系统，依据风轮轴的位置可以分为垂直轴风力发电机和水平轴风力发电机。现风力发电机多采纳变速恒频系统，而采纳垂直轴还是水平轴则需要结合自然条件和功能需求确定。布置风电机组时，在盛行风向上要求机组间隔为5~9倍风轮直径，在垂直于盛行风向上要求机组间相隔3~5倍风轮直径。风电机组详细布置时应依据风向玫瑰图和风能玫瑰图确定风电场主导风向，对平坦、开阔场址，可根据以上原则，单排或多排布置风电机组。在多排布置时应呈梅花型排列，以尽量削减风电机组之间尾流影响。

2）太阳能光伏电池单晶硅、多晶硅太阳电池由于制造技术成熟、产品性能稳定、使用寿命长、光电转化效率相对较高，被广泛应用于大型并网光伏电站项目。太阳能光伏电池一般均安装在户外，电池板必需采纳能经受雨、风、砂尘和温度变化甚至冰雹攻击等的框架、支撑板和密封树脂等进行完好爱护。光伏方阵有3种安装形式：

1）安装在柱上；

2）安装在地面；

3）安装在屋顶上。采纳哪一种安装形式取决于诸多因素，包括方阵尺寸、可利用空间、采光条件、防止破坏和盗窃、风负载、视觉效果及安装难度等。

3）储能装置

目前，国内变电站或配网运行的储能系统大多采纳铅酸蓄电池，其维护量较小，价格低廉，但使用寿命和对环境的影响是其较大缺点。

4站用电微网系统应用实例

依托辽宁利州500kV变电站，对站用电微网系统的应用开展讨论。依据站用电负荷需求以及站址位置的自然资源条件，提出了微网系统的配置方案。

4.1站用电负荷分析

依据本站的建设规模以及对站用帮助设施的用电量计算分析，本站在远景规模下的最大用电负荷为633.6kVA。变电站启动负荷主要考虑2台500kV断路器和2台66kV断路器伴热带负荷。经计算，变电站启动所需功率为20kW，容量为10kWh。

4.2风机配置

依据本站站址位置风资源实测结果，并考虑以下因素：

1）站址内设备众多，高空线缆密布，东西侧为进出线方向；

2）作为站自用电风机，不宜距离用电地点过远；

3）站址区域地形影响；

4）风机平安距离取两倍塔高，防止意外状况发生时造成四周建筑、设施二次损害；

5）办公楼楼顶的光伏设施不能被遮挡，因此风电机组的高度受到限制，不宜超过40m。本站考虑选用1台50kW风力发电机。

4.3太阳能光伏电池板配置

通过对站址太阳能资源评估成果计算，本区域固定倾角形式的光伏板在倾角为38.4度左右时，接受的太阳能辐射量最大，同时考虑与楼宇的协调性和光伏板间距等，最终打算光伏板倾角为30度。为保证全年真太阳时9时至15时内前后光伏板组件互不遮挡，结合光伏板的尺寸和布置形式，依据冬至日上午9时的太阳高度角和方位角进行计算，得到各光伏板间的南北行距为2m，该间隔同时可以供维护人员过往使用，板与板东西间隔预留5cm。综合上述布置要求，共布置98块190Wp光伏板，计18.62kW。经估算，系统25年运行期年平均发电量为24.64MWh，多年平均等效利用小时数为1323h。

4.4储能装置配置

考虑储能装置的经济性及变电站内可利用的占地面积，采纳蓄电池作为储能装置，容量按满意变电站启动要求考虑。蓄电池放电功率按20kW、放电时间按0.5h考虑，经计算，考虑肯定裕度，蓄电池容量取200Ah。

4.5微网系统的掌握与爱护

1）监控系统：系统可以监控分布式能源运行数据，调整运行策略，掌握运行状态；

2）掌握系统：保证站用电系统优先使用分布式发电装置发出的电能，并满意蓄电池智能充放电要求；

3）爱护系统：配置有硬件故障爱护和软件爱护，爱护功能配置完善，爱护范围交叉重叠，没有死区，能确保在各种故障状况下的系统平安。

5经济技术分析

依据辽宁利州500kV变电站微网系统的配置方案，同时对原站外电源引接方案进行优化，对站用电微网系统引入进行经济技术比较。

5.1站外备用电源经济技术比较

前期设计方案中，站用备用电源采纳66kV接网方案，站内外总投资约525万元。该方案牢靠性较高，投资也较高。将站外备用电源优化为从变电站四周的10kV线路“T”接，站内设10kV箱式变电站1座。该方案站内外投资共约为256万元，比66kV站外电源方案节约投资约269万元。此方案牢靠性比66kV站外电源方案略低，但能够满意本站对备用电源牢靠性要求。

5.2站用电微网系统投资分析

依托工程微网系统发电装置总投资约为253.2万元，总计站用电系统投资509.2万元，比前期可研方案略低，但由于增加了新型能源发电方式，牢靠性水平比可研方案明显增加。新型能源年发电量约为139.6MWh，每年节省资金139.6MW×0.6元/kwh=83760元，在变电站全寿命周期内，具备可回收性。新型能源产生的发电效益，不但明显削减了站用电系统电量消耗，也为降低网耗做出贡献。

6结论

电网系统论文范文2

配电自动化技术是服务于城乡配电网改造建设的重要技术，配电自动化包括馈线自动化和配电管理系统，通信技术是配电自动化的关键。目前，我国配电自动化进行了较多试点，由配电主站、子站和馈线终端构成的三层结构已得到普遍认可，光纤通信作为主干网的通信方式也得到共识。馈线自动化的实现也完全能够建立在光纤通信的基础上，这使得馈线终端能够快速地彼此通信，共同实现具有更高性能的馈线自动化功能。

二。配电网馈线爱护的技术现状

电力系统由发电、输电和配电三部分组成。发电环节的爱护集中在元件爱护，其主要目的是确保发电厂发生电气故障时将设备的损失降为最小。输电网的爱护集中在输电线路的爱护，其首要目的是维护电网的稳定。配电环节的爱护集中在馈线爱护上，配电网不存在稳定问题，一般认为馈线故障的切除并不严格要求是快速的。不同的配电网对负荷供电牢靠性和供电质量要求不同。很多配电网仅是考虑线路故障对售电量的影响及配电设备寿命的影响，尚未将配电网故障对电力负荷（用户）的负面影响作为配电网爱护的目的。

随着我国经济的进展，电力用户用电的依靠性越来越强，供电牢靠性和供电电能质量成为配电网的工作重点，而配电网馈线爱护的主要作用也成为提高供电牢靠性和提高电能质量，详细包括馈线故障切除、故障隔离和恢复供电。详细实现方式有以下几种：

2.1传统的电流爱护

过电流爱护是最基本的继电爱护之一。考虑到经济缘由，配电网馈线爱护广泛采纳电流爱护。配电线路一般很短，由于配电网不存在稳定问题，为了确保电流爱护动作的选择性，采纳时间协作的方式实现全线路的爱护。常用的方式有反时限电流爱护和三段电流爱护，其中反时限电流爱护的时间协作特性又分为标准反时限、特别反时限、极端反时限和超反时限，参见式（1）、（2）、（3）和（4）。这类爱护整定便利、协作敏捷