源网荷理论分析报告(1)

1、关于源网荷概念的梳理，即主动配电网的源、网、荷分别指的哪些元素，哪些属于源？哪些属于网？哪些属于荷，并附上简表或者VISIO图。

1、源网荷相关概念

在主动式配电网中，“源网荷”协调优化是指电源、负荷、电网三者间通过多种交互形式，实现更经济、高效和安全地提高电力系统功率动态平衡的能力的目标。“源网荷”协调优化本质上是一种能够实现能源资源最大化利用的运行模式。

主动式配电网源网荷协同优化中的源主要指分布式电源、上级电源、微电网和储能等。

其中分布式电源主要有以下几种：

1）风力发电

风力发电机（Wind Generator，WG）利用地球表面的风能带动感应电机旋转而发电。风能环保可再生、全球可行、储量丰富、成本低且规模效益显著，而且风力电机发电技术实现相对简单、建设周期较短、技术比较成熟，可以用来提供海岛以及偏远山区等区域的电力需求，目前风能已经成为发展速度最快的新能源之一。

分布式风力发电机主要包括三种形式：

第一种为离网式风力发电方式，独立运行，一般为小型用户使用。

第二种为融合其它发电方式，主要为海上导航使用，如风光互补发电方式。

第三种为并网发电方式，将多台风机装设在风力资源丰富的风场，组成风力发电机群向网络供电，是目前大量利用风能的主要方式。

2）光伏发电：

光伏发电利用光生伏特效应，采用太阳能电池板将太阳能转变成电能。太阳能是所有可再生能源中最为丰富和不受地域限制的一种，其安装灵活方便，是可再生能源系统的重要组成部分。并网光伏发电设备是太阳能发电的主流发展趋

势，国外已经步入大规模应用的阶段，它是光伏发电走向商业化发电模式的重要方向。光伏发电设备主要由电池板、控制器和逆变器三个模块组成，发电设备安装维护简便、装置简单、使用寿命较长。

光伏发电设备可分为三种类型：

第一种是独立光伏发电设备，只依靠太阳能电池板进行供电。

第二种是并网光伏发电设备，电池板产生的直流电由逆变器转变为交流电，送入电网，并网运行。

第三种是混合型光伏发电设备，在光伏电池板所发的电量不够，或者储能电池储存电量不够的时候，启动备用发电机运行，对交流负载进行供电，或者经过整流装置向储能电池充电。

3）微型燃气轮机

微型燃气轮机是一种小型的热力发动机，由微型燃气轮机、高速交流发电机、高效回流换热器电力变换控制器等模块组成，燃料可以有多种，如天然气、汽油、甲烷、柴油等。微型燃气轮机具有维护少、运行控制灵活、适用于多种燃料、安全可靠等优点，是较为理想的DG。在所有的DG 类型中，微型燃气轮机是技术最为成熟，可靠性最高的一种，具有一定的商业竞争力。

4）燃料电池

燃料电池(Fuel Cell)是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。按照采用的电解质的类型来分,燃料电池大致可以分为六种:质子交换膜燃料电池、直接甲醇燃料电池、碱性燃料电池、磷酸燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池和固体氧化物燃料电池。

5）生物质发电

生物质能发电主要利用农业、林业和工业废弃物、甚至城市垃圾为原料，采取直接燃烧或气化等方式发电，包括农林废弃物直接燃烧发电、农林废弃物气化发电、垃圾焚烧发电、垃圾填埋气发电、沼气发电。

储能具有充电和放电的双重特性，目前在配电网中应用较为成熟的储能技术有：蓄电池储能、超级电容器、飞轮储能、抽水蓄能、压缩空气储能等。在配电网中应用最广泛，技术最成熟，容量也是比较大的储能方式是蓄电池储能。通常来讲，蓄电池主要有以下几种：液流电池、锂电池、铅酸蓄电池和钠硫电池等，它们目前都已经广泛应用在配电系统中了。但是，蓄电池一般体积比较大，寿命也较短，在充放电过程中受环境温度的影响很大，频繁的充放电也会严重影响蓄电池的使用寿命，而且报废的蓄电池会在一定程度上污染环境。

将分布式发电供能系统以微电网的形式接入主动配电网并网运行，通过主动配电网与大电网并联运行，并与大电网互为支撑，能最有效地发挥分布式发电供能系统效能。

与传统配电网一样，源网荷协调的主动式配电网也需要向上一级电网主要是（110KV）购电，上级电网也是源的主要组成部分之一。通过源网荷的协同配合增大分布式电源的接入率从而减小向上级电网的购电费用也是源网荷协同的主要目的之一。

添加储能，微网，上级电网（110KV）的介绍

主动式配电网源网荷协同优化中的网的部分主要是：有载调压变压器（OLTC）抽头、馈线调压器、出线开关、分段/联络开关和无功电压调节器等电网侧控制设备。

电网作为主动式配电网协调优化的中间层，负责电能的输送，并保证电能质量和供电可靠性。其中可调可控的设备有：

1）有载调压变抽头：调节OLTC 一次侧的可变抽头位置，能够控制电网中的电压，使网络节点的电压控制在安全围。

2）无功补偿装置：在DG 接入点通过投切无功补偿设备来吸收或者放出无功来改变网络无功分布，能够达到改善配电网潮流分布和电压水平的目的。

3）馈线调压器：SVR馈线自动调压器主要有自耦变压器、有载分接开关、智能控制器三部分构成，通过有载分接开关，调节变压器变比来实现自动有载调压，使网络节点的电压控制在安全围。

4）出线开关、分段/联络开关：通过合理调节出线开关、分段/联络开关，对网络的潮流分布进行控制,达到提高节点电压质量、降低网络损耗等目标。

添加其他网部分的介绍

而荷主要有以下几种：

1）储能电池等柔性负荷；

2）电动汽车充电设施，一般分为三类：（1）分散式交流充电桩，多用于居民小区、公共停车场等，采用慢充方式；（2）常规充电站，采用中速或快速充电；（3）大型充（换）电站，除基本充电功能外还可提供动力电池更换和配送服务，可以向电网回馈电能（V2G）并参与负荷峰谷调节；

3）其他可控/可调负荷，可分为3类：（1）可平移负荷，指不可中断、可延迟类的负荷，例如洗衣机等，其负荷形状和总量不可改变。（2）可计划负荷，指可中断、可延迟类负荷，例如充电汽车、HV AC 等，某一时段的形状和大小可削减。（3）混合特性负荷，指在不同情况下具备多种属性的负荷，例如热水器，在水量处于上下限之间时，属于可计划类负荷（可中断、可延迟），其负荷形状可改变（目标水温可调），一旦水量低于下限，因为添水导致与目标温度偏差值越限，为保证用户舒适度，通常此时热水器会立即启动，其属性变为基线负荷（强制负荷）。

源网荷协调优化主要组成部分如图1所示：

2、源网荷协调优化的重点及研究方向、解决的问题、提升措施（重点）、预期达到的效果。（尽可能详实）

2、源网荷协调优化的重点及研究方向

1）高渗透率DERs接入条件下的调度控制模型

相对于传统电网的优化调度，主动配电系统的调度控制模型的控制变量、约束条件以及目标函数都发生了深刻变化。主动配电系统可调度的变量不仅包括可控分布式电源，还包括储能系统、可控负荷、配电网中的可控单元(如联络开关、有载调压变压器等)。传统运行控制往往以某一时刻的运行经济性最优为目标，而在主动配电系统中，优化目标需要转变为对整个调度周期运行经济性的优化；相应的技术约束条件也更多，除了传统的功率平衡约束、潮流约束、电源发电功率限制等约束外，还需要考虑分布式电源出力与负荷的不确定性，以及储能系统的容量约束与充放电过程中的能量守恒。因此，需要研发适应大规模波动性分布式发电和不确定负荷综合的主动配电网感知系统和调度控制模型。

2）源网荷协调的电压控制技术

分布式发电的大规模接入将改变配电系统的电压水平，给配电系统的无功电压控制带来严峻挑战。无功电压的优化控制是主动配电系统控制技术的重要容。通过对电网中全电压等级的无功资源的优化选择和控制，实现网络上的无功潮流最优，保证分布式电源大规模接入下系统的电压水平稳定在规定围，在必要的时候可以调节高压侧或低压侧有载调压变压器分接头的位置。在电压控制中，还需要考虑网络拓扑变化以及分布式发电及需求侧资源短期、超短期的变化趋势。

3）主动配电系统的态势感知技术

配电网中分布式电源数量众多，难以对所有分布式电源的电气量进行在线量测，需要发展基于高预测精度的超短期分布式电源出力与负荷预测的主动配电系统态势感知技术。其特点是综合利用多类型时空尺度观测信息，融合来自智能电表、综合测量单元、同步测量单元等多方面的信息资源，并结合分布式电源出力与负荷预测的结果，从庞大的电网运行信息中提取有用信息，实现对配电系统运行状况的实时跟踪，从而使电网的安全管理从被动变为主动。

4）高渗透率DER下的新型配电网保护

高渗透率DER 下的新型配电网保护主要是研发相关的控制理论及系统，解决在高渗透率DER系统中如何快速判断故障产生的原因及围，根据仿真分析生成控制策略，并解决如何采用智能系统实现系统的自愈，实现高度智能化的电网调度控制，保证同电网的有效衔接与安全的电力供应。

5）主动配电系统源/网/荷的协调控制技术

主动配电系统源/网/荷的协调控制技术属于系统运行优化层面的容。该技术融合需求管理特性，综合考虑分布式电源、储能系统、柔性负荷的多时间尺度互补特性以及电价、气象预测、负荷预测等信息，对分布式电源、储能系统、柔性负荷以及配电网可控单元进行综合协调优化控制，在满足安全性、可靠性和供电质量的同时，充分发挥储能的快速功率吞吐能力和柔性负荷的调节作用，提高主动配电网的主动控制能力和运行经济性，提高配电系统中的可再生能源的利用效率，促进分布式电源的就地接纳。

电网企业“源网荷储”友好互动系统运行管理体系

电网企业“源网荷储”友好互动系统运行管理体系 摘要：人们生活水平的提高，用电需求的不断增多，促进了我国电力产业的不 断发展。源网荷协调优化模式是能源互联网的核心和纽带，能够更为广泛地应用 于整个能源行业，与能源互联网的技术与体制相结合，形成整个能源系统的协调 优化运营模式。本文就电网企业“源网荷储”友好互动系统运行管理体系展开探讨。 关键词：源网荷储；友好互动；管理 引言 为了满足未来电网对电能控制的复杂性和多样性要求，在局部消纳的基础上，以微网、智能小区为自治单元，形成自下而上的能量单元的互联。提出一种源网 荷储优化管理的能源路由器拓扑与控制，通过对各个端口的能量管理，实现源网 荷储能量的优化管理。 1源网荷储友好互动系统运行的管理需求 作为电力系统“源网荷储”协调优化模式的核心连接点，电网企业面临的问题 更加多样化。具体到江苏地区，一是特高压大规模馈入对江苏电网安全水平与抗 事故能力提出更高要求。二是可再生能源快速发展对江苏电网安全调控与平稳运 行带来新挑战。三是电动汽车快速发展对电网互动服务与协调控制带来新考验。 这些内外部环境的变化使得电网企业有必要进行治理体系的创新，实现治理能力 现代化发展。源网荷友好互动系统是一种全新的调控模式，系统结构。现有电力 管理规范对于源网荷友好互动系统的运行尚不能进行全面、具体的规制，尤其是 在产权界定、合同约定等方面，可能产生不适用性，从而影响源网荷友好互动下 需求响应的效果。因此，急需对现行电力管理进行完善，针对可能存在的电力管 理问题进行深入的研究和分析，从而对现行的电力进行更加完善的管理。 2电网企业源网荷友好互动的措施 2.1基于状态感知和数据挖掘的网源荷储协调控制技术应用示范 由于可调资源数量多、分布广，网源荷储协调控制采用分层分级的控制模式，即集中决策层–分布控制层–设备层3层架构。集中决策层进行全局优化，分布控 制层完成区域范围内的分布式协同控制。协调控制系统面向主动配电网内多种可 调资源，结合主动配电网不同的控制要求，建立多时间尺度多目标有功无功协调 优化调度模型，实现对配电系统的多目标主动控制与管理。 2.2控制方法 源网荷储优化管理的能源路由器拓扑装置的控制策略如下 2.1电网高峰期，能源路由器控制分布式电源和储能电池放电输出功率，不足部分由电网提供。能量管理与控制中心通过通信口测量交流负载功率Plac和直流 负载功率Pldc来控制分布式电源功率PDG和储能充放电功率PESS，设AC/DC变 换器经端口1的输出功率为Pr，对分布式电源进行最大功率跟踪控制，则能源路 由器端口1的输出功率Pr=PDG+PESS-Pldc≤Plac，且约束条件为 （1） 式中：k1、k2、k3为系数，其值大于0.1小于2。 2.2电网低谷期，交流负载由配电网供电，储能电池处于充电控制。能量管理与控制中心通过控制分布式电源功率PDG和储能充放电功率PESS满足 Pr+PDG=PESS+Pldc，且约束条件为 （2）

源网荷理论分析报告(1)

1、关于源网荷概念的梳理，即主动配电网的源、网、荷分别指的哪些元素，哪些属于源？ 哪些属于网？哪些属于荷，并附上简表或者VISIO图。 1、源网荷相关概念 在主动式配电网中，“源网荷”协调优化是指电源、负荷、电网三者间通过多种交互形式，实现更经济、高效和安全地提高电力系统功率动态平衡的能力的目标。“源网荷”协调优化本质上是一种能够实现能源资源最大化利用的运行模式。 主动式配电网源网荷协同优化中的源主要指分布式电源、上级电源、微电网和储能等。 其中分布式电源主要有以下几种： 1）风力发电 风力发电机（Wind Generator，WG）利用地球表面的风能带动感应电机旋转而发电。风能环保可再生、全球可行、储量丰富、成本低且规模效益显著，而且风力电机发电技术实现相对简单、建设周期较短、技术比较成熟，可以用来提供海岛以及偏远山区等区域的电力需求，目前风能已经成为发展速度最快的新能源之一。 分布式风力发电机主要包括三种形式： 第一种为离网式风力发电方式，独立运行，一般为小型用户使用。 第二种为融合其它发电方式，主要为海上导航使用，如风光互补发电方式。 第三种为并网发电方式，将多台风机装设在风力资源丰富的风场，组成风力发电机群向网络供电，是目前大量利用风能的主要方式。 2）光伏发电： 光伏发电利用光生伏特效应，采用太阳能电池板将太阳能转变成电能。太阳能是所有可再生能源中最为丰富和不受地域限制的一种，其安装灵活方便，是可再生能源系统的重要组成部分。并网光伏发电设备是太阳能发电的主流发展趋势，国外已经步入大规模应用的阶段，它是光伏发电走向商业化发电模式的重要方向。光伏发电设备主要由电池板、控制器和逆变器三个模块组成，发电设备安装维护简便、装置简单、使用寿命较长。 光伏发电设备可分为三种类型： 第一种是独立光伏发电设备，只依靠太阳能电池板进行供电。

源网荷理论分析(1)

1、关于源网荷概念得梳理，即主动配电网得源、网、荷分别指得哪些元素，哪些属于源?哪些属于网？哪些属于荷,并附上简表或者ＶＩSＩＯ图。 1、源网荷相关概念 在主动式配电网中，“源网荷”协调优化就是指电源、负荷、电网三者间通过多种交互形式,实现更经济、高效与安全地提高电力系统功率动态平衡得能力得目标。“源网荷"协调优化本质上就是一种能够实现能源资源最大化利用得运行模式。 主动式配电网源网荷协同优化中得源主要指分布式电源、上级电源、微电网与储能等。 其中分布式电源主要有以下几种： 1）风力发电 风力发电机（WindＧeｎerａｔor,WＧ)利用地球表面得风能带动感应电机旋转而发电。风能环保可再生、全球可行、储量丰富、成本低且规模效益显著，而且风力电机发电技术实现相对简单、建设周期较短、技术比较成熟,可以用来提供海岛以及偏远山区等区域得电力需求，目前风能已经成为发展速度最快得新能源之一. 分布式风力发电机主要包括三种形式： 第一种为离网式风力发电方式，独立运行,一般为小型用户使用。 第二种为融合其它发电方式,主要为海上导航使用,如风光互补发电方式。 第三种为并网发电方式，将多台风机装设在风力资源丰富得风场,组成风力发电机群向网络供电，就是目前大量利用风能得主要方式。 2)光伏发电： 光伏发电利用光生伏特效应,采用太阳能电池板将太阳能转变成电能。太阳能就是所有可再生能源中最为丰富与不受地域限制得一种,其安装灵活方便,就是可再生能源系统得重要组成部分。并网光伏发电设备就是太阳能发电得主流发展趋势,国外已经步入大规模应用得阶段,它就是光伏发电走向商业化发电模式得重要方向。光伏发电设备主要由电池板、控制器与逆变器三个模块组成，发电设备安装维护简便、装置简单、使用寿命较长。 光伏发电设备可分为三种类型: 第一种就是独立光伏发电设备，只依靠太阳能电池板进行供电。

基于源网荷储的配电网拓扑分析方法

基于源网荷储的配电网拓扑分析方法 发表时间：2019-12-23T13:03:38.080Z 来源：《电力设备》2019年第18期作者：罗松林陈威洪 [导读] 摘要：针对东莞地区大量光伏和储能电源接入，配电网分析不清晰的现状，探讨了配电网节点分析中的环路搜索、辐射状网络的拓扑搜索、含环网络的拓扑搜索，分析了其具体搜索要点，并比较了彼此的不同点和适用网络模型。 （广东电网有限责任公司东莞供电局广东东莞 523000） 摘要：针对东莞地区大量光伏和储能电源接入，配电网分析不清晰的现状，探讨了配电网节点分析中的环路搜索、辐射状网络的拓扑搜索、含环网络的拓扑搜索，分析了其具体搜索要点，并比较了彼此的不同点和适用网络模型。 关键词：配电网；环路搜索；辐射状网络 1引言 随着东莞地区大量储能电源的引入，源网荷储的各个元素集齐，但配电网的拓扑分析不甚明确，现对配电网网络拓扑分析进行研究，根据配电网中开关设备的开合状态确定一次设备的电气连接关系。拓扑分析的对象是节点和双端元件。电力系统的拓扑连接图，一个节点通常只和少数节点相连，一般都是稀疏图，对图的所有节点和边进行遍历，深度优先和广度优先的时间复杂度相同，都是O(n+e)，n是节点数目，e是边的数目。 输电网中通常采用深度优先搜索的方式遍历网络节点和支路。配电网通常是辐射状结构，没有环路或者有少量环路，有些馈线末端离根节点的距离较远。配电网拓扑分析的应用有两个[1-2]。第一个应用是找出网络中的环路路径。采用广度优先方法，遍历整个网络，即可搜索出环路路径。配电网的运行状态通常是辐射状网络，仅在合环操作时有环路，找出网络中的环路路径是配电网拓扑分析的基础。 第二个应用是拓扑搜索，找出一个设备的供电路径和供电范围。例如一个开关，其供电路径的搜索是找出电能经过哪些开关、线路等双端元件到达此设备，这些双端元件断开或者故障，此开关就会失电。其供电范围的搜索是找出哪些开关、线路、负荷设备的供电路径经过此设备，一旦此设备故障，这些供电范围内的设备都将失电。此功能在辐射状配电网的能量管理有很好的实用性[3]。辐射状电网条件下，找出设备的供电路径和供电范围在广度优先遍历的基础上方便得到结果，在有环网的情况下需要进行特殊处理。 2环路搜索 配电网环路搜索，采用广度优先方法遍历，找出环路路径。广度优先搜索从馈线根节点开始，遍历过程可以形成广度优先生成树，树根是馈线根节点。节点在广度优先生成树中到根节点的距离，是节点在图中到达根节点经过支路最少的路径距离。由节点到根节点的距离不同，将节点分为不同的层。 以图所示的网络拓扑图为例，描述广度优先遍历的过程。节点1和2是馈线根节点，节点5和6、节点12和17之间的虚线表示这两个节点之间有联络开关，开关均断开，馈线1和2都是辐射状馈线。广度优先遍历，先访问节点1和2，节点1和2是第一层节点，然后访问与节点1、2相连的节点3、4，为第二层节点。节点1是节点3的父节点，节点3是节点1的子节点。同理，节点2是节点4的父节点，节点4是节点2的子节点。按此方式，每次访问除父节点外与一层节点相连的节点，访问所有的节点，得到节点的层，建立父子节点的对应关系，一个节点的父节点是唯一的，一个节点的子节点可以有多个。广度优先遍历之后各节点的层如下： 第一层：1，2；第二层：3，4；第三层：5，6；第四层：7，8，9 第五层：10，11，12，13；第六层：14，15，16；第七层：17 图1 配电网网络拓扑结构示例 辐射状网络，本身就是一个树结构。如果节点5和节点6之间的开关闭合，两条馈线相连，构成环网，广度优先遍历的过程会有变化。访问第一层节点1和2、第二层节点3和4、第三层节点5和6之后，开始访问第四层节点。与节点5相连的节点是节点7和节点6。节点7是第四层节点，但是节点6已经访问过，是第三层节点，由此设置支路5-6是连支支路。其余遍历过程不变，最终结果中节点所在的层也不变。支路5-6是连支，移出连支，网络变成辐射状的，剩下的图就是广度优先生成树。 3辐射状网络的拓扑搜索 拓扑搜索是分析一个设备的供电路径和供电范围。在辐射状电网的条件下，基于广度优先遍历可以得到拓扑搜索的结果。 以图所示的网络拓扑图为例，两个联络开关都打开，分析支路5-8的供电路径和供电范围。支路5-8在馈线1上，只需要分析馈线1的拓扑。按照广度优先遍历的过程，依次访问节点1、5、3、7、8。对于双端设备来说，供电范围的搜索从层数较大的节点开始，对单端设备从设备所在节点开始。节点10和11是节点8的子节点，则支路8-10、支路8-11、节点10和11上的单端设备，都是支路5-8供电范围内的，节点8、10、11都称为下游节点。继续搜索，节点10、11的子节点也是下游节点，其与父节点连接支路和节点上的单端设备，也在供电范围内。依次方式搜索，至广度优先遍历完成，其供电范围搜索也完成。供电范围的结果，节点8、10、11、14、15、16、17是下游节点，节

源网荷理论分析

源网荷理论分析 Hessen was revised in January 2021

1、关于源网荷概念的梳理，即主动配电网的源、网、荷分别指的哪些元素，哪些属于源哪些属于网哪些属于荷，并附上简表或者VISIO图。 1、源网荷相关概念 在主动式配电网中，“源网荷”协调优化是指电源、负荷、电网三者间通过多种交互形式，实现更经济、高效和安全地提高电力系统功率动态平衡的能力的目标。“源网荷”协调优化本质上是一种能够实现能源资源最大化利用的运行模式。 主动式配电网源网荷协同优化中的源主要指分布式电源、上级电源、微电网和储能等。 其中分布式电源主要有以下几种： 1）风力发电 风力发电机（Wind Generator，WG）利用地球表面的风能带动感应电机旋转而发电。风能环保可再生、全球可行、储量丰富、成本低且规模效益显着，而且风力电机发电技术实现相对简单、建设周期较短、技术比较成熟，可以用来提供海岛以及偏远山区等区域的电力需求，目前风能已经成为发展速度最快的新能源之一。 分布式风力发电机主要包括三种形式： 第一种为离网式风力发电方式，独立运行，一般为小型用户使用。 第二种为融合其它发电方式，主要为海上导航使用，如风光互补发电方式。 第三种为并网发电方式，将多台风机装设在风力资源丰富的风场，组成风力发电机群向网络供电，是目前大量利用风能的主要方式。 2）光伏发电： 光伏发电利用光生伏特效应，采用太阳能电池板将太阳能转变成电能。太阳能是所有可再生能源中最为丰富和不受地域限制的一种，其安装灵活方便，是可再生能源系统的重要组成部分。并网光伏发电设备是太阳能发电的主流发展趋势，国外已经步入大规模应用的阶段，它是光伏发电走向商业化发电模式的重要方向。光伏发电设备主要由电池板、控制器和逆变器三个模块组成，发电设备安装维护简便、装置简单、使用寿命较长。 光伏发电设备可分为三种类型：

源网荷事件再现平台设计与实现

Software Engineering and Applications 软件工程与应用, 2018, 7(1), 60-68 Published Online February 2018 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/cb13333293.html,/journal/sea https://https://www.wendangku.net/doc/cb13333293.html,/10.12677/sea.2018.71007 Design and Implementation of “Source-Grid-Load” Event Playback Platform Dongdong Xu1, Biqi Rao2, Jun Xu3, Liang Hong4 1State Grid Jiangsu Electric Power Co., Ltd., Nanjing Jiangsu 2State Grid Wuxi Power Supply Company, Wuxi Jiangsu 3State Grid Taizhou Power Supply Company, Taizhou Jiangsu 4EPISERTC, China Energy Research Society, Beijing Received: Feb. 1st, 2018; accepted: Feb. 21st, 2018; published: Feb. 28th, 2018 Abstract Large-scale “Source-Grid-Load” system was built in Jiangsu in June 2016, and Suzhou region has achieved fast cutting capacity of 1100 MW. A real experiment was carried out on May 24 2017. As one of the most important part of the frequency control system of East China power grid, “Source- Grid-Load” system can meet the demand of accurate and quick disposal of the power loads to en-sure the safe and stability of Jiangsu power grid. This platform has been designed to playback “Source-Grid-Load” events by collecting snapshot data, in order to objectively verify the rationality & necessity of load reduction events. Keywords Source-Grid-Load, Event Playback, Virtual Power Plant, Extra-High Voltage 源网荷事件再现平台设计与实现 许栋栋1，饶必琦2，徐俊3，洪亮4 1国网江苏省电力公司，江苏南京 2国网无锡供电公司，江苏无锡 3国网泰州供电公司，江苏泰州 4中国能源研究会电力安全与应急技术中心，北京 收稿日期：2018年2月1日；录用日期：2018年2月21日；发布日期：2018年2月28日

电网大规模可中断负荷友好互动系统创新与工程实践

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/cb13333293.html, 电网大规模可中断负荷友好互动系统创新与工程实践 作者：李海峰罗建裕陈振宇江叶峰罗凯明 来源：《长江技术经济》2018年第03期 摘要：为提升电网对特高压直流的承接能力，将电网调度由传统的“电源调度”向“负荷调度”延伸，江苏电网开展了大规模可中断负荷供需友好互动系统建设工作。本文从可中断负荷概念、大规模负荷的暂态、稳态精准控制技术等方面阐述了该系统的理论基础，并提出了系统的总体架构、传输通道以及控制策略。然后，基于该系统一期工程建设情况，分析了系统快速、精准切除可中断负荷实切演练的效果。实切演练表明，该系统毫秒级动作响应时间满足频率变化的动态特性要求，在故障情况下，对电网有较强的频率支撑作用。最后，本文对系统扩建进行了展望，并介绍了系统未来发展和应用方向。 关键词：可中断负荷；供需友好互动系统；特高压直流；新能源；精准切负荷；实切演练 中图法分类号：TM72 文献标志码：A DOI：10.19679/https://www.wendangku.net/doc/cb13333293.html,ki.cjjsjj.2018.0310 我国是世界能源消费第一大国，发展清洁能源将转变长期以化石能源为主的能源消费方式，解决环境污染、资源紧张、气候变化等突出问题[1]。目前我国清洁能源开发总量已达世 界第一，并仍在不断增长。 根据中国电力企业联合会电力发展分析数据，2016年全国弃水电量达到635亿kW·h，弃风电量396亿kW·h，弃光电量69亿kW·h，总电量达到1100亿kW·h，超过当年三峡电站发电量约170亿kW·h。弃水、弃风和弃光的根本原因是清洁能源资源富余区本地消纳能力弱，外送通道不足，跨区送电困难。 我国已利用特高压电网将西部、北部清洁能源输送至东部经济发达地区，为解决“三弃”问题提供治本之策[2]。但是，随着东部受端电网接受区外来电比例增大，当发生区外来电大幅 波动时，受端电网将出现瞬时电力平衡困难，严重时会导致大面积停电，而传统的拉闸限电对社会影响较大。为应对能源大范围优化配置给受端电网带来的新问题，需要在技术上进行创新突破，提升电网瞬时电力平衡能力。为此，江苏省电力公司研发并建成投运了大规模可中断负荷供需友好互动系统（也称江苏大规模源网荷友好互动系统，下文简称江苏源网荷系统）。在特高压直流故障时，通过毫秒级控制手段，精准切除可中断负荷，有效抑制频率下降，显著降低大电网扰动对社会产生的影响，有力保障特高压直流受端电网的安全稳定运行，具有显著的社会与经济效益。 1 江苏源网荷系统建设背景

浅谈配电网“源网荷”互动运行技术

浅谈配电网“源网荷”互动运行技术 发表时间：2018-04-16T11:44:40.017Z 来源：《电力设备》2017年第33期作者：刘勇超1 刘继彦1 游菲1 张海静1 辛欣1 张海 [导读] 摘要：配电网作为电网的重要组成部分，连接着电网和客户，具有重要的作用，配电网的安全性、可靠性关系到整个电网的安全可靠。 （1国网山东省电力公司泰安供电公司山东泰安 271000； 2国网山东省电力公司电科院山东济南 250000） 摘要：配电网作为电网的重要组成部分，连接着电网和客户，具有重要的作用，配电网的安全性、可靠性关系到整个电网的安全可靠。电力系统的经济性、现代化、智能化也是通过配电网体现出来的。随着技术的发展，虽然配电网发生了巨大变化，但是多种分布式电源的大量接入和用户侧多元性负荷剧增依然给传统配电网带了巨大挑战。如何提高配电网的灵活性、经济性、高效性，如何提高分布式能源的利用率，如何提高客户的参与度与主动性已成为国际电气学界关注研究的重点。 关键词：“源网荷”；源网协调；网荷互动 1.1“源网荷”互动运行内涵 “源网荷”互动运行是指电源、电网、负荷三者之间通过协调互动以实现对能源资源最大化最高效的利用，提高能源、电网设备的利用率。主动配电网“源网荷”互动运行以更高效、更经济、更安全、更智能的方式提高配电网随机、动态情况下的功率平衡能力为目标。传统配电网基于确定性理论的分析、研究源、网、荷三者的关系，其控制方式为电源跟踪负荷行为进行变化调整，控制方式单相，且没有形成互动关系，如图2（a）所示。主动配电网中，由于源、网、荷三者均具备一定柔性特征，因此将呈现出全面的“源网荷”互动关系。主动配电网中“源网荷”互动运行模式主要有源源互补、源网协调、源荷协调和网荷互动等多种互动方式，如图2（b）所示[2]。 （a）传统配电网“源网荷”划分及运行关系 （b）主动配电网“源网荷”划分及互动关系 1.2“源网荷”互动运行模式 （1）源源互补 随着分布式电源的广泛并网，未来电网中的一次能源将呈现出多样性，其空间和时间将具有一定的互补性，同时随着大规模储能技术和设备发展与应用，未来配电网中能源将具有更强的相关性和动态广域互补性[3，4]。通过主动配电网源源互补互动运行利用主网电能、储能设备、多类型分布式等能源的广域互补性，相关性效应来弥补单一分布式可再生能源的随机性、间歇性、波动性等缺点，可以提高配电网供电可靠性、提高可再生能源利用率、提高系统自我调节能力、减少电网备用容量。 （2）源网协调 随着FACTS技术和设备的应用，未来电网必将是柔性电网，且大型风电、光伏等可再生能源与分布式能源的大规模接入电网，未来源网协调主要表现在：一、将大规模接入的间歇性新能源与传统水电、火电甚至核电进行分工协作，进行联合打捆外送；二、对主动配电网内部丰富的分布式能源进行组合应用，提高配电网的灵活性，经济性，提高配电网的运行效率。源网协调技术将极大提高间歇性可再生能源可调度性、可控制性，提高电网对新能源的消纳能力，提高新能源的友好性。 2 主动配电网“源网荷”互动运行研究现状与发展 在现有配电网的研究中，对于“源网荷”互动运行的研究相对较少，比如大规模分布式并网对电网的影响、负荷侧峰谷分时电压模型[7]等源网协调、网荷互动等单方面研究，虽然研究了源网协调、网荷互动和源荷互动等多种运行涵义却没有给出“源，网，荷”三者交互协调运行的合适定义，现有研究并不能实现真的全面的源网荷互动，缺乏对源网荷的整体思考。虽然已有的研究对“源网荷”互动运行有很大的支持帮助，但是只有综合考虑电源、电网、负荷的协调控制才能真正实现“源网荷”互动运行，才能适应主动配电网和智能电网的发展需求。 目前针对主动配电网运行指标体系的研究主要集中在配电网结构以及“源、网、荷”三方面独立的指标体系，缺乏对用户侧指标以及系统互动水平的考虑，不能系统的反应配电网“源网荷”互动运行水平。

特高压直流故障下源网荷协调控制策略及应用

特高压直流故障下源网荷协调控制策略及应用 发表时间：2019-03-12T11:03:11.780Z 来源：《电力设备》2018年第27期作者：王胜利[导读] 摘要：随着我国经济的发展和工业的发展提高，我国对于电力的需求也越来越大。 （辽宁省送变电工程有限公司 110000） 摘要：随着我国经济的发展和工业的发展提高，我国对于电力的需求也越来越大。高压输电作为一种输电模式，在进行电力传输的时候能够减小在电力传输过程中的损耗。因此，高压传输电力网在整个电力传输系统中具有重要的作用，特高压直流电网对整个电网能够造成严重的冲击，对输电网络造成严重的损害，在特高压直流故障发生的时候如何进行相关的分析，同时对电网进行控制和应用，具有重要的意义。 关键词：特高压直流故障；电流协调；控制策略 引言： 对于我国的能源发展而言，电力能源主要集中在西北、东北和西南地区。分布的不平衡使得能源传输成为调节这种不平衡的重要举措。在进行电力能源传授的时候，特高压输电网在实际的能源传输过程中占有重要的作用。而特高压直流在发生失去故障的时候，会对整个电网造成严重的冲击。因此在这个输电过程中如何利用源网荷协调控制对这些发生的状况进行调控和分析，对于电力网络的安全和输电网络的安全运行有着重要的意义。 一、特高压直流失去下的电网安全运行 在特高压直流电网中，通常会因为特高压直流失去而出现整个电网的不稳定情况，因此在电网运行的时候根据时间的不同，将特高压直流失去故障分为四个阶段，在这四个故障阶段所需要解决的问题不同，也就需要根据这些问题进行实际的相关分析，从而进行相关的调节来实现整个电网的平稳运行。这四个阶段分别是，第一阶段电网的频率恢复阶段，在发生电网故障之后，整个输电网络会因为直流大功率的失去而出现输电网络频率不平衡的情况，一旦出现这个问题，就需要再进行实际的调控时将输电网络进行调频控制，通过输电机组的两次调频，从而实现整个电路电网的稳定运行[1]。第二个阶段是输电断面的超负载和问题，特高压流失去的时候由于特高压直流的瞬间失去就会对整个电网的输电断面造成冲击，在这个输电过程中，输电截面的端口电流瞬间增强，在这个瞬间就会使得输电载荷过大出现电机组烧毁的情况。因此在这个过程中应当对线路的载流进行监控，避免因为特高压直流失去而出现的电流载荷不稳定的情况。第三个阶段是联络线超用的情况，因为当特高压直流输电失去发生的时候使得整个输电机组瞬间载荷过大。因此，在这个过程中，应当利用电力网络的全网联通对输电机组进行联网控制，从而实现对整个电力网络的调节控制。如果某个部分的输电载荷不足，这时就需要在进行联网控制的时候通过对输电载荷的分析，及时切断输电部位不足部分的联网控制端从而实现电路的稳定运行。第四个阶段是最后的调控阶段，当电力网络恢复到一定情况的时候，这时对于故障恢复而言，由于备用电源的全部打开就有可能造成备用电源不足的情况。当出现备用电源不足时，应当对联网电源进行控制，根据实际的情况对备用电源进行切断，从而保证整个电网的顺利进行[2]。 二、利用源网荷进行协调 当电流故障发生时应当根据条件的不同，利用主源网络源网荷进行协调控制从而保证整个电力网络的正常运行。再利用源网荷进行协调控制的时候只要分为三个阶段也就是故障感知阶段，对故障决策进行优化；联网协调控制阶段。通过这三方面的控制利用源网荷进行协调，实现整个故障的排除，并对电路进行安全保障。 （一）电网的故障感知阶段 在整个电网中拥有一个故障感知检测系统，当电力网络出现异常的时候，通过这个系统对电力网络的信号进行检测，通过检测信号的分析来的到电力网络的不同运行情况。当对故障进行检测的时候，首先对这些故障进行分析，根据分析的结果将这些故障进行一定的归类，从而根据基本的电路原理的解决情况的，对这些问题提出解决对策和分析原因，为后续的解决打下相应的基础。 （二）对解决故障决策的优化 当在电网的实际运行中检测到故障的时候，并对故障进行一定的规律之后，就要根据现有的故障分类情况对这些故障进行解决，在提出解决对策的时候，对这些方案进行数值分析模拟，根据模拟方案的结果来实现整个解决对策的优化，这个优化主要包括如何对这些问题进行解决，以及解决方案的选择。当这些故障解决完成之后，应当对这些发生的故障进行记录。从而当下次发生故障的时候能够根据这些故障的情况进行分析，从而实现对故障的快速解决以保证整个电力网络的正常运行[3]。 （三）协调控制阶段 在对电力网络进行协调控制的时候，应当根据电网能够调配的资源进行结合的实际应用，也就是根据源网荷进行设计的调节控制，这个调节控制主要包括整个电网中可用的发电电源。还有就是在发电时能够调配的电力载荷等这些能够调配的电力资源。当对这些电力这件事情调配的时候，其主要应当遵循一些原则，第一点利用源网荷进行协调控制的时候，应当注意不要影响其他用电部分的正常工作。在利用源网荷进行调节的时候应当注意的一点就是在利用其他电网电源进行协调的时候所用的协调电源通常为备用电源，从而使得故障发生时对整个电网副作用减到最小。另一点就是在利用电网进行协调的时候应当注意对整个电网的协调控制当故障解决之后，需要注意的就是恢复其他网络的正常运行。 三、源网荷协调控制的一些关键技术 在利用源网荷进行电网的协调控制时其中运用到一些技术，使得整个源网荷能够在解决协调控制的时候快速高效的解决问题。其中主要运用了技术有以下几点。基于可中断负荷的电网控制系统，在进行电力网络调节的时候最重要的就是电力网络的控制，这个过程中，主要就是通过源网荷对负载和电源进行协调控制从而实现整个电网的顺利运行。因此，在这个过程中就需要用到基于可中断负荷的电网控制系统，在这个电网控制系统中能够实现负载载荷的中断从而对电网进行控制[4]。 另一个是在源网荷进行协调的时候根据不同协调区域的协调公平性和经济性进行可分配的分析。这里主要包括再利用其他电网进行复杂载荷协调的时候，应当注意在协调载荷时，注意不同区域的协调载荷的公平性和稳定运行。 在进行协调时的策略优化，因为在进行实际电网调节的时候，需要根据其他电网的电源和载荷进行切断和联通的控制来实现整个电网的调节，因此，在进行这些电网控制调节的时候，应当注意的是，根据实际的情况和地域的负载实际情况进行负载的优势分析从而得到更加适合于整个电网问题解决的解决方案和相应的解决对策。