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关键字:新能源新能源接入智能配电网
引言
一、概念
(一)新能源
(二)智能配电网
智能电网是电力工业发展的必然要求,智能配电网是智能电网中配电网部分的内容,是实现智能电网的安全可靠、优质高效、灵活互动的有效途径。智能配电网相较于过去的传统的配电系统具有自愈、安全、信息化、提高电能质量、支持与用户互动等明显优势。全面推广和推进智能配电网应用发展是电力工业发展的大势所趋。
二、新能源接入对智能配电网的影响
(一)智能配电网新能源接入现状
目前的电力工业新能源开发利用当中,光伏发电和风力发电的推进速度最快,世界电力工业大多都将其作为新能源接入研究发展的重要方向。
1.光伏发电
光伏发电也叫离网光伏发电,是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。光伏发电相较传统发电有着无枯竭危险、无噪无污染安全可靠、不受地域限制、建设周期短。能源质量高等优势。我国是全球光伏发电安装量增长最快的国家,发展潜力巨大,配合积极稳定的政策扶持,到2030年的光伏装机容量将达1亿千瓦,年发电量可达1300亿千瓦时。在今后十几年,我国光伏发电市场将会由独立发电系统转向并网发电系统,目前存在并网成本过高的问题。
2.风力发电
(二)新能源接入对智能配电网的影响
新能源势必会取代传统能源成为人类生存发展的物质基础,这只是早晚的问题,是社会经济发展的大势所趋。当前新能源开发转化技术能力还不够成熟,电力工业新能源开发利用还不足以起到主导的作用,但对电量补充和一些偏远地区的供电等还是起到很大的作用。新能源发电本身所具有的波动性,间歇性、不可控、可调度性差等特点还没有得到有效解决,在电网接纳能力不够的背景下,新能源发电并网运行难度大,成本高,同时也会给原有电力系统带来很多的负面影响。
1.电能质量影响
①新能源波动性间歇性发电特点
风力发电和光伏发电受天气等自然条件影响会呈现发电间歇性和波动性的特点,电量变化随机性大。并网会产生冲击电流,引起电网频率偏差,电压波动与闪变,引起馈线中的潮流发生变化,进而影响稳态电压分布和无功特性,使电网的不可控性和调峰容量余度增大,使电力系统的安全稳定性受到影响。
②谐波注入
新能源发电电子装置会产生一定的谐波和直流分量,当谐波和直流分量注入电力系统后,会引起电网电压畸变,影响电能质量,还会造成电力系统继电保护、自动装置误动作,影响电力系统的安全运行。
③孤岛现象
所谓的孤岛现象就是在电网出现失压情况时,并网风力发电和光伏发电系统仍保持对失压电网的供电状态,与本地负载连接形成独立运行状态。
2.并网标准
3.网损
现有配电系统的单电源辐射式网络在新能源接供电接入后变成用户互联、多电弱环网络。使得配电网损不确定,受负载、电源位置、大小等多因素影响。
4.增加配电网监控难度
现有的配电网信息采集,操作,调度等监控工作较为简单方便。一旦新能源供电接入,将使配电网监控复杂化,高难度化,直接导致配电网供电的可靠性。
结束语
新能源开发利用是生产商,投资商和消费者共同参与博弈的市场,更是影响人类社会生存发展的物质基础,新能源革命势必早晚改变人类生存发展结构。当下电力工业新能源接入还存在诸多研发利用问题,新能源的接入可靠性得不到保障,但其快速的发展和无限的潜能都是让人欣喜的,人类离不开能源作为物质基础,大力加强新能源开发利用力度,提高新能源转换科技技术,是人类社会发展的必然趋势。
参考文献
[1].吕艳坤.浅谈新能源接入对智能配电网的影响[J].科技资讯,2011(30):128-129.
关键词:新能源;工程机械;节能减排
1新能源工程机械概述
1.1新能源设备应用现状
新能源工程机械设备种类繁多,天然气机械、电驱动机械及混合动力机械等是我国新能源机械设备发展的代表。目前,我国新能源工程机械研究的技术理念逐步形成,部分新能源工程机械设备已经实现了产业化发展,三一、柳工、山河智能及中联等国内大型的工程机械企业均已推出了自己的新能源工程机械设备。较国家发达国家而言,我国新能源工程机械发展起步较晚,新能源机械的发展受到多方面因素的影响,在发展过程中,新能源行业普遍缺乏统一的制度化标准。国家应积极组织人员制定新能源工程机械生产的质量控制及关键技术标准,通过制度规范的方式促进新能源工程机械的发展[1]。当前,工业企业生产中,传统能源的应用出现了一系列问题,能源消耗及环境污染问题日益严重。随着节能减排及可持续发展理念逐渐深入人心,我国工业企业在新能源工程机械设备方面的研究不断推进,新能源工程机械立足于社会对清洁能源的需求,进行机械设备结构及性能的优化,有效地践行了绿色、节能的发展理念。
1.2制约新能源工程机械发展的因素
2新能源工程机械的特点
2.1新能源工程机械的多样性
2.2新能源工程机械的低碳环保性
工业企业为我国经济的发展做出了重大的贡献,但在工业化发展过程中,企业的生产、制造环节造成了严重的资源浪费及环境污染问题。机械设备制造环节产生的二氧化碳、二氧化硫及粉尘、微粒等造成严重的空气污染,电力企业技术的落后造成机械生产环节严重的资源浪费,传统变电站运行下,落后的电缆技术等造成了电能输送环节的电力浪费。电力企业的风力发电系统,有效地节约了煤炭资源,减少了煤炭燃烧过程中产生的有毒气体排放,降低了能源的消耗。汽车行业使用的天然气发动机,较传统的柴油机设备而言,减少了20%的二氧化碳排放量,而二氧化硫的排放减少了70%。现代电驱动机械采用电源设备或者蓄电池提供动力,实现了零排放,有效地减少了噪声污染。与传统的内燃机机械相比,混合动力机械节约了20%的燃油,使用过程中的污染物排放量也明显减少。
3新能源工程机械设备的应用前景
4结语
随着技术的进步及传统能源设备应用下环境问题的不断恶化,新能源工程机械设备的研究与应用进入新的发展阶段。现代新能源工程机械设备具有多样化的特征,其结构及性能不断优化,有助于现代工业企业节能减排目标的实现,新能源工程机械的应用与推广是促进人类社会可持续发展的重要途径。
1章崇任.新能源工程机械特点分析[J].建筑机械,2009,(15):90-92.
2苏兆杰,唐向阳,王保森.浅谈几种新能源工程机械特点及发展[J].建设机械技术与管理,2014,(3):65-67.
3侯林帅.新能源工程机械特点研究[J].中国设备工程,2017,(3):133-134.
[关键词]微电网经济运行优化研究
工业的发展促进了经济的繁荣,但是同时,也给我们带来了环境污染和能源短缺等问题。随着现在发展要求的严格化,电力系统也面临着极大的压力。环境保护、能源安全和市场竞争等因素也迫切要求电网系统进行适当转变,以适应发展要求。在这种严峻的形式下,微电网担负着世人的厚望,开始试运行。很快,它就以容量大、电力稳定等优点超越了风能、太阳能等分布式发电而得到迅速推广,在能源领域发挥着巨大作用。
一、微电网概述
微电网,也称微网,是一种新型的网络结构,是由微电源、储能系统、负荷和控制装置等共同构成的系统单元。微电网能够实现自我保护、自我控制、自我管理,它既能与外部电网并网共同运行,也可以自己独立运行。相对于传统的大电网来说,微电网利用的是多个分布式电源,并通过静态开关关联到常规电网,因而具有极大的优势。
开发和延伸微电网可以有效促进分布式电源和可再生能源的大规模接入,实现对负荷多种能源形式的可靠供给,有利于实现主动式配电网,推动传统电网向智能电网过渡。
二、微电网的特点
微电网作为一个完整的电力系统,能依靠自身的控制和管理实现功率平衡控制、故障检测与保护、电能质量治理等多方面的功能。微电网组成部分中的电源多为容量较小的分布式电源,这种电源含有电子电力接口的小型机组,其中有微型燃气轮机、光伏电池、超级电容等小型装置,它们多是接在用户侧,因其成本较低、污染小等特点备受用户喜爱。
微电网因是在靠近负荷中心设立相应电源,所以能有效保证供电的可靠性和供电的质量。并且,微电网通过特有的控制器就可以实现对整个电网的集中控制,操作及其简单便捷,并能促进微电网系统运行的优化。
三、微电网与传统电网经济运行的不同之处
微电网与传统电网的经济运行虽有区别,但在本质上是一致的,它们都能保证供电的可靠性、能满足负荷需求的情况下合理地安排各机组出力,能实现综合成本的最小化,取得最大的经济效益。所以传统电网应用中的经济调度规则和资源配置原则等都能应用到微电网系统中。
但是微电网也有其自身独特的优势。微电网不同于传统电网的是-微电网从系统的观点出发看待问题,将发电机、负荷、储能装置与控制系统相结合,形成一个完整单一、便于控制的系统单元,能同时实现向用户供给电能和热能的强大功能。
四、微电网经济运行优化研究
微电网系统的经济运行是微电网的集成控制以及能量管理与研究的重要内容之一。它的研究目的是希望能在满足负荷需求的同时实现综合成本的最优化,使微电网的经济效益可以得到充分体现。因此,微电网系统经济运行优化研究具有极大的现实意义。微电网不仅能实现较高的可靠性收益和环保收益,还能有效提高能源的利用率,有利于实现节能减排、缓解电网压力。
五、微电网系统经济运行优化研究现状
但是由于我国对微电网经济运行优化的研究起步较晚,并且缺少庞大的研究团队和资金力量的支
撑,研究工作虽然有欧美等的经验可供借鉴,但研究成果仍与国外一些国家存在着较大的差距。总结来说,我国对微电网系统经济运行优化的研究还存在以下问题:
1、投资成本和运行维护成本较高;
3、微电网的保护、控制技术发展不成熟,仍待改善;
4、电子电力技术在微电网中的应用技术尚不成熟;
这些问题都制约着研究的进展,如何解决这些问题,寻找一个平衡点,推动微电网系统经济运行的优化研究工作的取得较大进展。
六、微电网系统经济运行优化研究的积极意义
1.有利于降低发电成本,提高经济效益
微电网利用光伏电池、风力发电机等可再生能源作为微电源,不需要燃烧燃料,不仅能保护环境,而且大大降低了生产成本。微电网与传统电网相比,虽然运行与维护成本较高,但是,微电网能带来较大的可靠性收益和环保收益,综合起来来看,微电机带来的经济效益还是优于传统的电网机组。
2.能有效提高能源利用效率
据长期实践得知,传统的火力发电效率为30%左右,而微电网只利用其中的微型燃烧汽轮发电,效率就可达30%左右,基本可以与大型火电厂的效率相媲美;若实行冷热电联产,效率可达到80%左右,不仅能实现能源的梯级利用,同时,还带来了节能环保、缓解电网压力等极大的作用。大电网与微电网的区别也就在是否能实现热电联供或冷热电联供。实现冷热电联供,充分开发微电网的效率,提高能源利用率,有效缓解我国能源短缺的问题,为国家的工业化建设提供充足的动力。
七、结束语
微电网灵活地将分布式电源与本地负荷组成一个严密的整体,可以有效整合新能源以及可再生能源发电的优势,提高能源的梯级综合利用效率,并保证供电的可靠性。鉴于微电网的种种优势、为了能充分发挥其发电的安全、高效,必须对微电网系统经济运行进行更为深入的优化研究,旨在解决我国能源短缺问题,推动我国工业化进一步发展。
[1]董军,徐晓琳,董萌萌.基于多智能体的微电网系统优化经济运行研究[j].华东电力,2012,06:1002-1006
关键词:新能源并网发电;电能质量;影响
1新能源并网发电的类型和特点
1.1新能源并网发电的类型
新能源的主要形式都是由太阳或是地球通过运动产生的各种能源,包括风能、光能、太阳能等,新能源相较于传统能源而言,具有储量大、污染少的优点,因此,合理的运用新能源并网发电对于解决在当今世界最困扰人类的资源枯竭和能源污染两大难题具有里程碑式的意义。
1.2新能源并网发电的特点
2新能源并网发电对电压的影响
2.1馈线稳态电压
投切电容器以及对有载调压的变压器分接头进行调节是我国电力系统调节电压的主要措施,除此之外很少对其他动态无功的调节设备进行配置和运用。如果新能源并网发电能在接入电网时占据较大的比例,那么新能源并网发电站功率的波动性会导致线路负荷潮流产生较大的波动,从而加大了电网在正常运行的过程中对电压进行调整的难度,导致原有的调节电压的方案无法满足新能源并网发电站对电网电压提出的要求。
2.2电网电压的闪变
造成电网电压闪变的主要原因是由于新能源并网发电站中机组开机、停机和投切发电站的补偿电容器,作为引发电网电压闪变的直接因素,新能源并网发电站在进行输出时功率的波动对电能质量有着直接的影响,而造成输出功率出现波动的主要原因是则风速的变化,风速湍流的强大和电压的闪动成正比。
3新能源并网发电对电网谐波的影响
4新能源并网发电对电网频率的影响
在电力系统运行的过程中,很少出现频率异常的情况,下图为新能源并网光伏发电站的电网频率变化曲线,通过该图可以看出当新能源并网光伏发电站的容量较小时,即使出现多台机组同时进行投切的情况也不会导致电网频率越限情况的发生。但是当新能源并网光伏发电站的容量在电网总发电量中所占的比例逐渐增大后,由于新能源并网发电具有无法避免的随机性,所以就会有电网频率出现波动的情况,这对于电力系统本身和用户都会造成非常不好的后果。如图1所示。
5电能质量下降所产生的危害
电能的质量问题有许多种形式,例如较为常见的电压跌落,在通常情况下,暂时状态下的电能质量问题不会对传统企业产生严重的影响,该类问题主要影响的是电子设备以及由新兴的电子设备所组成的工业,由于不同的电子设备自身存在差异性,因而它们对出现电压跌落的敏感程度也有所不同。
一、一般建筑与绿色建筑的区别
二、促进绿色建筑设计的改进措施
为了从根本上增强绿色建筑设计效益,必须将绿色建筑体系硬件、软件设施有机的联系起来,从建筑师实践经验以及可持续发展理论出发,保障绿色设计以及建筑创作技术。
(一)绿色建筑节地节能设计
为了确保土地利用效益,从建筑角度来看,节能用地作为当前建房活动节省用地面积,让绿化面积不损失、少损失的重要手段,必须提高用地效率。例如:建设高层、多层建筑,减小建筑密度,增强建筑容积率,充分利用地下空间环境,提高城市容量;在城市居住区中,对后续发展保留发展余地,增强住宅用地集约面积,在完善绿化面积的过程中,不断推进住宅区生态环境建设;在乡村、城镇建设中,根据坡地、零散地特点,在因地制宜的过程中,保护自然生态环境,保障地方材料充分利用,让建筑在自然环境中相互融合,增强绿化面积使用效益。另外,由于寒冷气团频繁侵袭,在和世界维度相比,我国寒冷的天气相对较长,供暖日相对较多;为了保障建筑温度,必须提高供暖设施,在优化冬季室温的同时,节省供暖能源。目前,我国建筑节约能源技术根据内容不同可以分成护墙、采暖、空调通风等,北方冬季一般通过集中供暖的方式,进行供暖。
(二)绿色建筑设计节能环保材料以及高新技术应用
绿色建筑作为相互作用、协调的智能系统,建筑结构、外层材料是能源交换的主要界面,在自然能源转换、收集的过程中,必须有效防止能源流失;在具备气候调节能力的同时,保障气候环境始终处于稳定状态。在建筑材料选择中,结合材料性能,保障材料始终没有毒性物质释放。室内环保材料主要指建筑物主体结构完工后,对建筑物内部墙面、地面、顶棚进行的装饰、美化处理所需要的建筑材料,在达到装饰的目的的同时,不断满足材料功能。室内建筑材料一般分为:地面、墙体、装饰线、紧固件、顶部、胶粘剂以及连接剂等类型。让装饰材料在绿色建筑中充分展现适用、经济、美观的作用,避免不环保材料释放的苯、甲醛以及苯系物对居民身体造成的不良影响。在建筑装修风格中,装修材料是室内环境的主要危害;因此,在装修时,必须选用符合环保指标以及国家标准的装修材料,充分展现绿色建筑设计的优势。
结语
关键词:新型煤化工;经济竞争力;化工发展;化工产业
随着现代化建设对能源的需求数量越来越大,能源资源匮乏已经逐渐成为一个全球性的经济问题。特别是在未来的数十年内,我国城乡化建设规模还需要进一步扩大,对能源的需求自然会水涨船高。对此,我国政府管理部门和科学领域类的专家对于未来能源的使用与发展都在竭尽全力地进行研究。众所周知,全球石油能源严重不足,市场供给和需求的不平衡已经成为威胁各国能源安全的潜在危机。如何利用我国的现有资源来解决石油短缺,实现能源利用的多元化,这是现阶段化工企业发展所必须考虑的问题。
一、新型煤化工的特点
我国煤炭资源储量十分丰富,将煤炭作为基本原材料,通过先进的化学工业技术,可以将煤炭资源转化为各种液体燃料、电能、热能等清洁能源以及能够代替石油的化工产品,这是现代能源化学工业发展过程里的一项伟大举措。在能源紧缺的时代背景下,发展新型煤化工企业已经被列为国家一项重要的能源建设计划。新型煤化工是相对于传统煤化工而言的,它具有以下几个方面的特点:
(一)新型煤化工产品以洁净能源为主
在传统煤化工生产中,向用户提供的工艺产品原料大多数以煤焦化、煤电石、煤合成氨等为主,这些原料不易处理干净,会对环境造成极为严重的污染,而且使用效率不高,不具备反复多次使用的效果。而在新型煤化工当中,洁净性能源和可替代石油化工产品就占据了大部分比例,如柴油、液化石油气、乙烯原料、甲醇汽油等,这些新型原料不仅适应了我国可持续发展能源战略的需求,还取代了需要我国从国外部分进口的石油天然气等稀缺能源,减轻了能源经济的负担。
(二)新型煤化工采用高新集成优化技术
新型煤化工在生产的过程中会根据煤的特点来转化成相应的洁净能源,不同的煤种、不同的煤质以及转化的产品目标不同,都需要采用不同的转化高新技术,同时为了解决过去传统煤化工业在生产工艺上利用率低下的特点,新型煤化工在工艺上开始参照不同的产品结构和能源梯级利用,不断改进工艺的优化集成,追求最大程度的产品生产经济效益。
二、新型煤化工的关键技术
(一)煤炭转化技术
新型煤化工的核心关键就是将煤炭资源转化为不同形态的气体、液体、固体的洁净性能源,其中最常见的工艺过程主要体现在炼焦技术的运用上。所谓炼焦实际上就是把炼焦所用的煤炭放置到隔离空气条件下进行1000摄氏度的加热工作。新型煤化工运用炼焦技术的直接目的就是为了扩充焦用煤的使用范围,避免出现劣质的高焦炭,将生产成本控制在一定范围之内。煤炭炼焦中要优先采用大容积的焦炉,这样更加容易控制炼焦过程里的自动化水平,同时也需要考虑到节能环保的因素,降低炼焦污染物的排放,实施捣固炼焦等炼焦新技术,提高炼焦化产业的发展。
(二)煤炭后加工技术
在煤炭已经完成气体、液体、固体的煤转化技术之后,我们仍然需要对其进行再加工活动,从而完成对产品工艺过程的生产。化工合成技术就是后加工技术中一项重要的内容,总体来说,化工合成包含了很多具体化的合成工艺,利用不同的催化剂和改变外部操作环境都会对合成原料气体的转化成功率以及合成产物的收益产量造成重要的影响。现阶段化工合成的主要技术是一氧化碳和氢气为原料合成烃类的方法,该合成技术又可以细分为高温合成和低温合成等一系列的合成工艺。
(三)煤炭配套技术
煤炭化工配套技术是依附于煤转化技术和后加工技术而存在的,其中的主要技术表现为催化剂技术、分离提纯技术等。其中,催化剂技术无疑对煤化工生产的过程效率产生着重大的影响,特别是在煤炭直接转化为液态以及煤炭的化工合成,催化剂都是必不可少的影响因素,成熟的催化剂技术仍然是处在不断创新的新时代,它直接决定了煤化工产业效益的发展。
三、新型煤化工业经济竞争力分析
新型煤化工业的先进性不仅仅体现在核心技术得到不断拓展开发,更重要的是新型煤化工产业在经济上带给社会的巨大回报。下面就以主要的新型煤化工业产品为例,来比较分析出新型煤化工在经济效益领域内相比未经过转化的原始资源(石油、天然气)体现出的经济竞争力。
截止到去年年底为止,我国石油的加工总量在整个2012年达到了4.62亿吨,柴油的产量也突破了2.49亿吨,国内生产的石油和柴油供给的出口总量突破了850万吨。但是,从国内石油和柴油的供给需求区域位置上来看,东北和西北地区一直是石油的密集开采地,生产的油品也往往将部分储量作为出口,而中南和西南地区对石油的供给需求量明显更大。以煤制油的转化速度来看,预计要到2015年以后,煤制油才能基本弥补上部分地区石油稀缺的情况。因而在短期内,煤化工业还不具备与传统石油化工业抗争的资格。
而对于煤制天然气来说,煤化工就有着较大的生存空间。据统计资料表明,未来三年之内,我国天然气的消费量将会达到2300亿立方米以上。只要煤化工企业解决了天然气输送的障碍条件之后,煤制天然气对天然气需求市场的补充将会是巨大的,具备广阔的市场经济发展前景。
结束语:
总而言之,发展新型煤化工业仍然是我国可持续化能源建设的一项重要工作,随着煤化工产业技术水平的提高和生产效益的扩大,它们必定会取得强有力的市场经济竞争力。(作者单位:宁夏工业职业学院)
参考文献:
关键词:智能微电网;保护技术;控制技术;应用展望
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.11.150
1引言
智能微电网是由分布式发电技术组成的新型电网。智能微电网是由分布式电源、储能单元、能量转换装置、负荷以及保护装置等通过电力电子技术组合而成的发配用电系统。智能微电网系统不仅可以以大电网为依托构建微型配电网系统,而且还可以构建自我控制以及自我能量管理的孤立配电系统,智能微电网系统既可以并网运行,也可以孤岛运行。在某些情况下,智能微电网不仅能够满足用户电能需求而且还能满足用户热能的需求,在这种状态下,智能微电网相当于一个能源网。
本文对智能微电网最新发展展开了综述,从智能微电网的概述及特点、智能微电网的保护技术以及控制技术等方面进行了总结研究,并从电力市场背景下及新能源背景下进行了智能微电网未来发展的展望,为智能微电网的实用化和应用推广提供了理论参考。
2智能微电网概述
智能微电网是独立分散的供电系统。在智能微电网系统中,可以通过交流母线上公共连接点的静态开关实现与交流大电网的链接与断开,即并网与孤岛模式的平滑切换。智能微电网由于靠近用户侧,输电线路短,减少了线路功率的损耗;同时,由于智能微电网能够并离网切换运行,增强了系统抵御大电网发生故障影响的能力,提高了智能微电网系统自身运行的可靠性。综上所述,智能微电网应具有以下特点[1]:
(1)并网和孤岛两种运行模式。在并网运行的状态下,智能微电网在大电网中充当削峰填谷的重要角色,降低因负荷峰谷差带来的电力故障,保障了大电网运行的暂态和动态稳定性。当大电网接纳能力有限或者发生故障时,智能微电网可以根据保护装置迅速的与大电网隔离,实现系统孤岛稳定运行,提高了智能微电网系统自身供电的可靠性。
(2)稳定。通过合理的控制策略,智能微电网在孤岛运行状态下能够保障系统有功功率平衡和电压/频率的稳定和减小系统谐波以实现系统的稳定运行,从而满足用户负荷电能质量的需求。
(3)兼容。由于可再生能源具有随机性和间歇性等特点,导致分布式电源的分布具有分散性。智能微电网可以将局部分散的分布式电源进行集中整合,从而实现多种分布式电源的兼容。
(4)灵活。智能微电网不仅可以作为一个微型受控单元实现“即插即用”,而且通过手段实现不同电压等级下用户多样化的用电需求。
(5)经济。智能微电网作为可再生能源有效利用的重要形式能够优化能源结构,减少污染排放,实现节能降耗的目标,提高可再生能源的利用效率。
3智能微电网关键技术
在众多的智能微电网的关键技术中,保护技术和控制技术是智能微电网能够实现稳定运行的关键,开展智能微电网保护技术和控制技术的研究具有重要意义。
3.1智能微电网的保护技术
为确保智能微电网保护策略的成功实施,在进行智能微电网保护技术的设计过程中必须解决以下关键问题:(1)建立智能微电网以及各分布式电源的故障特征模型。各类分布式电源以及同类型不同控制方法的电源故障电流和故障电压暂态稳定性可能不同。因此,应根据智能微电网发生故障时电压和电流暂态特性建立准确的故障特征模型。(2)研究有效性的故障识别处理算法。智能微电网的运行方式、运行状态以及网络结构具有多样性的特点,因此,应研究能有效识别网络拓扑结构和运行状态的故障情况识别处理算法。(3)如何实现智能控制终端与传统一次设备的可靠性集成。智能控制终端应能够通过故障在线分析、智能控制和保护、通信等功能与传统一次设备可靠性集成,从而实现智能微电网的智能化保护。(4)智能微电网的保护策略应拥有足够传输速率和可靠性的通信网络。在智能微电网系统中,信号采集系统的畅通是现实保护控制的基础。在智能微电网中央保护单元、分布式电源以及各个节点上应加入可靠的信号采集系统,以保证通信网络的可靠性[2]。
由于智能微电网的网络结构、运行方式等与传统电网差异较大,基于三段式过流保护策略的传统继电保护不能直接应用于微电网。基于三段式过流保护理论,本文对智能微电网的保护策略重新进行了设计。智能微电网保护策略的实现如图1所示。
图1智能微电网保护策略实现方法
3.2智能微电网的控制技术
智能微电网系统通过采用合理的协调控制方法实现分布式电源和负荷之间的稳定运行。智能微电网系统的控制方法通常可采用主从控制、对等控制以及分层控制。其中,分层控制在智能微电网系统中得到广泛的应用。
智能微电网变流器控制模式是决定智能微电网系统能否孤岛稳定运行以及能否实现快速并网的关键技术。常用的智能微电网变流器控制模式有PQ控制、恒压恒频V/f控制以及下垂控制。
(1)PQ控制。PQ控制模式主要用于智能微电网的并网变流器控制中,通过PQ控制模式可使智能微电网变流器按照功率指令实现有功和无功功率的输出。PQ控制模式可通过电流控制或电压控制来实现。
(2)V/f控制。V/f控制模式常用于智能微电网孤岛运行模式。在孤岛运行模式下,V/f控制模式通过采用恒定的电压幅值和频率值来控制变流器输出的电压和频率的稳定,以满足负荷的需求。V/f控制模式智能微电网变流器表现为电压源特性。
(3)下垂控制模式。下垂控制模式是智能微电网变流器模拟同步发电机静态下垂外特性输出,以实现智能微电网系统电压幅值和频率的控制。下垂控制模式智能微电网变流器可以等效为理想电压源与可调输出阻抗的串联组合,既可以用于智能微电网并网运行状态,也可以用于孤岛运行状态。
一般情况下,在智能微电网并网和孤岛运行状态下变流器均可以采用下垂控制模式。在智能微电网并离网切换过程中,下垂控制模式的控制方式基本不发生变化,更有利于智能微电网系统的并离网刚切换[3]。
4展望
智能微电网未来新能源发展的有效形式,随着新能源发电技术、智能控制技术以及柔性电力技术等方面的发展,智能微电网将在以下几个方面得以快速发展:
4.1大容量多级混合微电网技术
近年来,单一的智能微电网研究和应用已纯熟,但复杂的多级混合微电网仍还处于发展阶段,还无法满足基于智能微电网技术的区域性多级配电系统改造需求,随着智能控制技术、储能技术等领域的快速发展,大容量多级混合微电网技术必将得到广泛应用[4]。
4.2智能微电网与新能源
随着煤炭、石油等传统能源的日益短缺以及传统发电成本的不断上升,风电、光伏等可再生能源发电技术得到广泛重视。由于可再生能源具有分布广泛及无污染等特点,而逐渐被电力市场所接受。以新能源发电为核心的智能微电网也必将被电力市场所接受。
5结论
[1]王国栋.智能微网研究综述[J].智能电网,2014(02):34-38.
[2]周龙,齐智平.微电网保护研究综述[J].电力系统保护与控制,2015,43(13):147-154.
[3]梁建钢.微电网变流器并网运行及并网和孤网切换技术研究[D].北京交通大学,2015.
【关键词】分布式电源;影响
2013年1月24日国家《能源发展“十二五”规划》,其中明确提出构建现代能源体系,加快风能、太阳能等其他新能源开发,推进传统能源清洁高效利用。2月,国家电网公司《关于做好分布式电源并网服务工作的意见》,提出“为分布式电源项目接入电网提供便利条件,为接入系统工程建设开辟绿色通道”,直接推动了国内分布式电源的发展。
截止2012年末,滁州市风电装机容量达到40万千瓦,在建风电装机容量15万千瓦,开展前期工作风电装机容量20万千瓦;“十三五”规划风电装机容量30万千瓦,到2020年,滁州电网风电装机总容量将超过100万千瓦。
随着分布式发电规模的不断扩大,其并网运行对配电网造成的影响也越来越大,因此分析分布式电源配电网的影响,也成为一个迫切需要解决的问题。
一、分布式电源定义
就本文而言,所谓“分布式电源”是指分布在用户端的能源综合利用系统,以热电冷联产技术为基础,与电网组网运行,向一定区域内的用户同时提供电力等能源系统。滁州市分布式电源主要是光伏发电和风电等。
二、分布式电源的特点
1、风电场的特点
①输入风能的随机性和出力的不可控性。风是随机和不可控的,并且风能不可储存,无法和水电、火电等常规电厂一样可以通过控制来调整出力。同时,风电机组的发出的电能是波动的,随机变化的。
②风电的不可调度性。由于风能不可控制,因而不可以根据负荷大小来对风力发电机进行调度。
③能量指标的变化性。目前风电机组广泛采用异步发电机进行发电,虽然在机端出口处安装了无功补偿装置,然而机组在输出有功功率时,发电机仍然会从系统吸收无功功率,且风电机组的无功需求随着有功输出的变化而变化。
2、光伏电场的特点
②光伏发电的不可调度性。由于光照的不可控制,因而不可以根据负荷的大小来对光伏发电装置进行调度。
③光伏发电装置安装灵活。光伏发电装置通过光伏电池板组装而成,并可以根据安装场地面积任意组装,经过逆变后上网。其安装灵活的特点决定了光伏电源发电可以按用户为单位接入电网。
三、分布式电源的接入对配电网的影响
分布式电源的接入使配电网中各支路的潮流不再是单方向地流动,因此分布式电源的引入会给整个电网带来深刻的影响。
1、对配电网安全的影响。彻底打破了低压配电网的“无源”状况,开创了区域配电网的“有源”格局,意味着配电网传统的调度模式、检修模式必须进行颠覆性的改变。分布式电源经逆变后的电能并入公共配网,对配电网的检修带来威胁。
2、对配电网潮流的影响。传统配电网为辐射形网络,线路潮流一般由电源侧指向用户端。当配电网中含有分布式电源时,线路潮流方向和大小将受到分布式电源容量、接入位置等因素的影响。
4、对配电网继电保护的影响。在传统配电网中,线路故障时短路电流为从电源端指向故障点的单一流向电流,分布式电源接入后,短路电流的方向及水平将因受到分布式电源的类型、接入位置及容量的影响而发生变化,可能导致原保护系统发生不正确动作。例如,异步发电机直接并网时,并网前发电机本身没有电压,并网时将伴随一个过渡过程,流过4-7倍In的冲击电流,一般经过零点几秒转入稳态。对于小容量的接入电网,风电场并网瞬间将会造成电压大幅降低,从而影响接在同一电网的其他用户,并可能引发低电压保护动作。
5、对配电网调度和运行控制的影响。分布式发电首先就是要面临新能源特别是风电大量接入配电网后给电网带来的系统调峰调频、电网适应性、电压控制、安全稳定性等问题。另外风力发电、光伏发电具有间歇性、波动性的特点,需要对配电网进行良好的统一调度和管理才能应对大量分布式电源和传统电源并存的现状,保障整个系统的稳定可靠运行。
6、对配电网可靠性评估方法的影响。在传统的配电网中,负荷只能从上级电网获取电能,在没有备用的情况下,上级电网中的元件发生故障都将会对负荷产生影响,而在含分布式电源的配电网中,上级电网中的元件发生故障时,在分布式电源容量范围内的负荷却可以维持供电,可以孤岛运行,这也是含分布式电源配电网可靠性计算模型的特点。孤岛运行是含分布式配电网的特殊运行方式,其对配电网可靠性评估的影响较大。
本文对分布式电源应用趋势越来越明显但在接入系统方面却缺乏相应技术分析与论证的问题,重点研究了各类分布式电源接入后对电网运行的影响结果。首先,从运行模式和接口方式对分布式电源进行分析,以便于分类研究不同的影响结果;其次,分析分布式电源接入电网的方式,构建配电网典型模型,以作为分布式电源接入影响性分析的基础;最后通过接入后模型的理论计算,研究分布式电源接入电网对稳态特性和电能质量、保护等方面带来的影响,从而为配电网规划技术原则的修改提供理论基础。
[1]王成山,成凯,谢莹华等.配电网扩展规划中分布式电源的选址和定容[J].电力系统自动化,2006,30(3):38-43.
目前,国外主要采取两种新能源人才培养方式。一种是新能源企业自主培养模式;另一种是高校及实验室培养模式。我国新能源行业专业人才最常见的培养方式是高等教育培养模式。但我国在这方面起步晚,自2006年开始实施《可再生能源法》后,教育行政部门才将可再生能源知识和技术纳入普通教育、职业教育课程。
二、职业教育知识体系构建的方法
1.“本科+技师”职业教育体系
在层次方面,“本科+技师”的人才培养目标,要求学生具有扎实的理论基础以及技术应用能力。在课程体系上,分公共基础模块、学科基础模块、专业模块,同时按学分比例分配课程学时。在实践教学体系方面,结合专业实验或实习、课程设计、社会实践、生产实习、毕业设计、毕业实习和技能训练等实践课程,培养出既有一定理论基础,同时又有一定专业技能的人才。
2.“问题导向”高等教育职业理论体系
由于职业教育本身,是解决复杂的现实问题,是多学科综合性研究。职业体系在教育实践中出现的问题具有开放性、含混性、不稳定性。这些问题不能用传统高等教育进行划分和界定处理。所以在构建职业教育体系时,要借助具体的“问题”进行分析,使培养出的人才具有解决“问题”的能力。
3.“教学练做”一体化课程体系
“教学练做”一体化课程体系,在保留传统教学模式全部优点的基础上,突出职业教育特点,更注重学生的做和练。通过将工作领域融合到学习领域,再将学习领域知识分解成任务、项目,以学习型的任务、项目为载体,以任务驱动、项目导向组织教学,校企合作构建以技术应用能力培养为主线、以工作过程为主导的项目化课程体系。
4.体验式素质教育知识体系
通过研究实践素质训练体系,建立一种强调训练职场素质、创新素质、基本素质的,体现内容多元化、教学方式多样性等特点的课程,突破传统的理论课加实践课的课程体系。以训练模块为载体,融教学、训练、实践为一体,形成开放的、交互整合的素质训练体系,在提高学生职业意识,学习兴趣上将有很大的帮助作用。
5.基于地方经济角度创建职业教育体系
通过分析地方经济特点和目前职业教育存在的问题,创建职业教育体系和地方行业内在衔接的职业教育体系。职业教育体系的构建涉及政府政策制度的创新完善、深化校企合作和教育教学改革、提高师资队伍素质水平、构建多元办学格局等多个方面。
三、小结
关键词:建筑设计;建筑节能;重要性;方法
中图分类号:S277文献标识码:A
我国是一个能源大国,但同是也是一个能源消耗的大国,在我国的总能源消耗中,建筑消耗占十分重要的比例,所以在建筑领域内进行节能已势在必行。建筑节能首先需要从设计节能开始,做为一名优秀的设计师,需要从多角度出来,在保证人们对居住环境要求的同时,充分的挖掘出建筑物的节能潜力,使能源消耗得以有效的降低,从而使建筑业向健康、长远的趋势发展。建筑设计要充分的利用当前的材料,结合当的气候环境等特点,从建筑设计的各个环节和整体上进行全方位的节能设计。
1建筑节能的重要性
2我国建筑节能的现状
3建筑设计中的节能措施
3.1整体环境的节能设计
3.1.1合理选址
3.1.2外部环境设计
外部环境对于建筑节能有具有非常重要的意义。当建筑选址结束后,需要根据建筑所在地的气候环境特点,从建筑的功能要求出发,从而对其外部环境进行合理的设计。如在建筑物周围种植植被、树木、修建人工湖等,这亲不能有效的实现挡风挡沙、遮阴避阳、减少噪音、净化空气及平衡周围环境的温度和湿度等作用。
3.1.3合理的规划
3.2单体的节能设计
3.2.1建筑各部分构造设计
(1)屋顶节能设计。屋顶作为建筑物与大气直接接触的构造,屋顶的节能方法主要有采用斜坡屋顶或者增加屋顶的保温,根据实际需求,可以在屋顶设置隔热层。
(2)楼板层节能设计。对楼板层的利用主要是由于楼板具有中空特性,对楼板的吊顶造型要进行设计,比如可以把循环水管穿入其中,夏季通入冷水可以降低室温,冬季通入热水,可以取暖。
(3)墙体节能设计。建筑外墙墙体采用新型节能材料的效果还是十分明显的,我国建筑外墙所采用的混凝土砌块、空心砖、加气混凝土、多种利废砖等新材料的生产能耗比传统的实心砖能耗降低将近一半,因此外墙设计中采用新材料进行施工是节能建筑的必然趋势。
(4)门窗节能设计。
3.2.2选用建筑节能材料
首先,建筑材料的更新换代随着科技的更新步伐不断加快,在建筑中也起到了很好的节能作用。其次,要根据建筑所在地的实际情况,选择地方性的节能材料,在建筑中进行利用,达到节能的效果。
3.2.3合理的建筑空间设计
在对建筑使用功能充分得到满足的前提下,合理的分割室内空间,达到改善室内采光、通风及保温等微气候环境的节能目的。建筑空间的合理设计要根据建筑所在地的气候、环境等因素的影响,因此如何进行空间分割,需要综合的进行考虑。
当前,生态、环保已成为国家所提倡的二大主题,越来越多的人也意识到能源及生态环境的重要性,所以在可持续发展的前提下尽量消耗最少量的能源达到建筑的要求,并通过对建筑物的室内外空间的合理设计,从而使能源得以合理有效的利用,实现节能的要求,并还人们一个健康、和谐的居住环境。
[1]蔡剑.小议建筑设计与建筑节能[J].山西建筑.2009(28).
[2]马小骁.建筑设计与建筑节能关系的探讨[J].中国科技纵横.2012(05).