2015年6月15—18日, 第23屆國際供電會(huì)議(CIRED 2015)在法國里昂召開。CIRED S4分會(huì)共計(jì)錄用126篇論文, 其中20篇論文在大會(huì)主會(huì)議(main sessions)部分進(jìn)行宣讀, 12篇具有原創(chuàng)成果與獨(dú)特觀點(diǎn)的論文被選入研究和創(chuàng)新論壇進(jìn)行宣讀。在大會(huì)期間共舉行了3次圓桌會(huì)議, 有15位行業(yè)專家與會(huì)并參與討論。本次會(huì)議內(nèi)容廣泛, 涉及主動(dòng)需求管理、能源存儲(chǔ)與高效利用、能量系統(tǒng)優(yōu)化、電網(wǎng)高效管理、示范工程項(xiàng)目成果共享等多方面研究工作。
以下介紹會(huì)議交流情況。
1、主動(dòng)需求管理
本議題以需求側(cè)管理為核心, 重點(diǎn)討論柔性負(fù)荷特征、用戶電價(jià)響應(yīng)機(jī)制等用戶側(cè)行為特點(diǎn)及分布式電源控制、需求側(cè)管理策略等內(nèi)容。
1.1需求側(cè)管理
本部分共計(jì)10篇論文, 介紹了動(dòng)態(tài)定價(jià)算法、用戶側(cè)負(fù)荷控制方案及設(shè)備研究、需求側(cè)響應(yīng)利益相關(guān)者評(píng)估等方面內(nèi)容。其中英國的一篇文章介紹了2013年倫敦地區(qū)的動(dòng)態(tài)定價(jià)試驗(yàn), 文中提出了約束管理(CM)方式, 通過掃描家庭對(duì)高低的價(jià)格信號(hào)的響應(yīng), 評(píng)估該響應(yīng)以協(xié)助能量平衡, 減輕電網(wǎng)的高峰需求。
本部分論文研究方向還包括以下幾個(gè)方面:
1) 動(dòng)態(tài)定價(jià)算法, 促進(jìn)客戶利用現(xiàn)貨價(jià)格進(jìn)行負(fù)荷轉(zhuǎn)移。
2) 利用需求側(cè)響應(yīng)或直接負(fù)荷控制實(shí)現(xiàn)削峰填谷的技術(shù)方案, 包括居民響應(yīng)在平衡發(fā)電量與電力需求方面的潛力評(píng)估與控制算法等內(nèi)容。
3) 需求側(cè)響應(yīng)利益相關(guān)者評(píng)估, 結(jié)合實(shí)際執(zhí)行案例對(duì)DSM市場(chǎng)發(fā)展和主要阻礙進(jìn)行評(píng)估, 分析不同類型用戶參與潛力。
1.2電動(dòng)汽車
本部分共計(jì)5篇論文, 主要涉及電動(dòng)汽車動(dòng)態(tài)管理與充放電架構(gòu)等方面內(nèi)容。英國MEA項(xiàng)目是目前電動(dòng)汽車控制與特性研究的一個(gè)重點(diǎn)科研項(xiàng)目, 結(jié)合該案例的兩篇文章分別針對(duì)該項(xiàng)目中電動(dòng)汽車控制系統(tǒng)的通信方式和基于蒙特卡洛概率的電動(dòng)汽車充放電對(duì)低壓網(wǎng)絡(luò)影響評(píng)估方法進(jìn)行了研究。此外, 還有部分文獻(xiàn)分別結(jié)合意大利、英國、德國的研究項(xiàng)目對(duì)電動(dòng)汽車的動(dòng)態(tài)管理、消費(fèi)定價(jià)機(jī)制等方面進(jìn)行了研究。
1.3分布式電源與考慮用戶側(cè)的電網(wǎng)管理
本部分共計(jì)13篇論文, 研究方向主要包括兩個(gè)方面: ①分布式電源參與電網(wǎng)管理的方式, 如最大功率限制和分布式電源參與系統(tǒng)調(diào)頻; ②需求側(cè)響應(yīng)參與電網(wǎng)控制調(diào)節(jié), 包括動(dòng)態(tài)定價(jià)與負(fù)荷響應(yīng)、分布式電源與負(fù)荷的互動(dòng)等內(nèi)容。具體包括分布式電源優(yōu)化控制、主動(dòng)負(fù)荷管理與分布式能源互動(dòng)、電網(wǎng)優(yōu)化控制及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等方面內(nèi)容。上海交通大學(xué)的一篇文章描述了考慮間歇性能源的主動(dòng)負(fù)荷管理策略, 提出了一種基于溫度可控負(fù)荷的分層主動(dòng)負(fù)荷管理方法, 實(shí)現(xiàn)短時(shí)間尺度上的間歇式能源功率波動(dòng)平抑和長(zhǎng)時(shí)間尺度上的削峰填谷, 提升電網(wǎng)對(duì)分布式電源的接納能力。
1.4其他研究?jī)?nèi)容
除了上述主要研究?jī)?nèi)容外, 還有部分文獻(xiàn)針對(duì)新型用戶側(cè)儀器儀表進(jìn)行了論述。韓國一篇文章提出了第三代智能電表的模塊化組成方式, 該儀表可以通過雙向通信對(duì)負(fù)荷消費(fèi)進(jìn)行管理, 減少生產(chǎn)與運(yùn)行成本, 提高客戶服務(wù)質(zhì)量。
2、規(guī)劃與運(yùn)行研究
本部分內(nèi)容重點(diǎn)討論分布式能源控制策略及不同負(fù)荷響應(yīng)模式引入對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃、運(yùn)行等方面帶來的影響。
2.1分布式電源集成與網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃
本部分共計(jì)10篇論文, 重點(diǎn)研究了分布式電源優(yōu)化接入對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃影響、主動(dòng)負(fù)荷管理對(duì)分布式電源及電網(wǎng)影響、低壓直流配電網(wǎng)發(fā)展及分布式電源出力預(yù)測(cè)等方面內(nèi)容。華北電力大學(xué)的一篇文章提出了一種考慮可再生分布式發(fā)電與儲(chǔ)能在主動(dòng)配電網(wǎng)中協(xié)同交互的整體雙層規(guī)劃方法。該優(yōu)化模型以可再生分布式發(fā)電凈效益的最大期望為上層目標(biāo), 以最大化可再生能源總出力為下層目標(biāo), 同時(shí)在下層目標(biāo)中考慮可再生分布式發(fā)電潛在風(fēng)險(xiǎn)費(fèi)用。
本部分論文研究方向還包括以下幾個(gè)方面:
1) 電網(wǎng)規(guī)劃算法, 包括分布式發(fā)電機(jī)組、儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車等設(shè)備最優(yōu)選址、最優(yōu)容量選擇、接入分析等。
2) 分布式電源接入條件下的電網(wǎng)電壓波動(dòng)的抑制。
3) 中低壓配電網(wǎng)中直流系統(tǒng)的應(yīng)用及示范, 包括直流配電網(wǎng)的發(fā)展前景與系統(tǒng)研發(fā)中的挑戰(zhàn)等。
2.2分布式電源對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行影響
本部分共計(jì)10篇論文, 主要研究分布式電源接入對(duì)電網(wǎng)潮流、網(wǎng)絡(luò)損耗、電壓波動(dòng)等方面的影響。
本部分論文研究方向還包括以下幾個(gè)方面:
1) 分布式電源滲透率提高對(duì)電網(wǎng)損耗影響及其評(píng)估方法。
2) 分布式電源接入對(duì)系統(tǒng)電壓波動(dòng)的影響及通過控制策略提高分布式電源接納能力研究。
3) 低壓配電網(wǎng)絡(luò)中微型發(fā)電集成技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方法。
2.3孤島運(yùn)行模式
本部分共計(jì)4篇論文, 重點(diǎn)研究了孤島運(yùn)行模式檢測(cè)方法, 孤島運(yùn)行模式下微網(wǎng)控制方法和孤島運(yùn)行模式下故障影響分析。
2.4虛擬電廠控制策略及分布式電源服務(wù)
本部分共計(jì)12篇論文, 重點(diǎn)研究了虛擬電廠(包括分布式電源、儲(chǔ)能、微網(wǎng)等)的控制策略和相關(guān)的服務(wù)內(nèi)容。其中德國的一篇文章提出了一種對(duì)配電網(wǎng)電壓、頻率控制的評(píng)估方式, 并對(duì)配電網(wǎng)頻率和電壓控制的多種控制策略進(jìn)行了研究。研究表明, 集中式和分散式控制的結(jié)合可以更為有效地實(shí)現(xiàn)一次調(diào)頻及電壓有效控制。
本部分論文研究方向還包括以下幾個(gè)方面:
1) 分布式電源尤其是間歇式能源控制方式對(duì)電網(wǎng)分布式電源接納能力的影響。
2) 儲(chǔ)能系統(tǒng)的優(yōu)化控制方法及不同控制策略對(duì)充/放電模式和電池充電狀態(tài)的影響。
3) 充電汽車接入配電網(wǎng)的控制方法。
2.5其他研究?jī)?nèi)容
除了上述主要研究?jī)?nèi)容外, 加拿大的一篇文章介紹了如何使用數(shù)字實(shí)時(shí)仿真器對(duì)配網(wǎng)新能源集成和保護(hù)進(jìn)行研究, 巴西的一篇文章研究了考慮多種同步異步發(fā)電技術(shù)下的配電網(wǎng)系統(tǒng)功角穩(wěn)定性問題。
3、新技術(shù)與解決方案
本部分內(nèi)容重點(diǎn)介紹了儲(chǔ)能、分布式電源、智能電表等不同設(shè)備的新技術(shù)及其對(duì)設(shè)備壽命、相關(guān)服務(wù)、電網(wǎng)特性等方面的影響。
3.1儲(chǔ)能優(yōu)化控制技術(shù)
本部分共計(jì)9篇論文, 描述了不同分布式能源滲透率及負(fù)荷波動(dòng)情況下儲(chǔ)能優(yōu)化控制策略。
本部分論文研究方向還包括以下幾個(gè)方面:
1) 不同儲(chǔ)能系統(tǒng)及控制方式對(duì)低壓電網(wǎng)的影響。
2) 在高滲透率可再生能源、電動(dòng)汽車及熱泵接入的中低壓配電網(wǎng)中使用儲(chǔ)能設(shè)備緩解電網(wǎng)過負(fù)荷和電壓偏差。
3) 含儲(chǔ)能系統(tǒng)的中低壓電網(wǎng)的多業(yè)務(wù)控制方法, 包括激勵(lì)方案、能源費(fèi)率和配套服務(wù)報(bào)酬等。
3.2分布式電源和電網(wǎng)優(yōu)化管理
本部分共計(jì)10篇論文, 主要研究以風(fēng)、光等不同類型分布式能源為核心的電網(wǎng)優(yōu)化管理方面的內(nèi)容。
本部分論文研究方向還包括以下幾個(gè)方面:
1) 無功電壓控制, 重點(diǎn)研究大規(guī)模間歇式能源接入條件下的電壓控制系統(tǒng)。
2) 配電系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展方向, 包括配電系統(tǒng)分布式代理運(yùn)營結(jié)構(gòu)、分層控制體系結(jié)構(gòu)等。
3) 基于配電網(wǎng)有限量測(cè)的狀態(tài)估計(jì)和拓?fù)渥R(shí)別方法。
3.3其他研究?jī)?nèi)容
除了上述主要研究?jī)?nèi)容外, 本部分還包含了新型設(shè)備研發(fā)、電動(dòng)汽車技術(shù)應(yīng)用、地理信息系統(tǒng)發(fā)展等多方面的研究?jī)?nèi)容。德國的一篇文章提出了一種新型的光伏逆變器控制策略, 側(cè)重于光伏逆變器的動(dòng)態(tài)無功功率控制策略改進(jìn)。美國一篇文章介紹了一個(gè)改進(jìn)的配電網(wǎng)光伏承載能力的評(píng)估程序。該程序平衡了速度和精度的雙重目標(biāo), 實(shí)現(xiàn)了基于多種指標(biāo)的光伏承載能力提升。
4、智能電網(wǎng)示范
本部分內(nèi)容包含了來自各國的實(shí)際智能電網(wǎng)示范工程, 重點(diǎn)介紹了不同示范工程在其領(lǐng)域內(nèi)的先進(jìn)研究成果及推廣價(jià)值。本次會(huì)議的一個(gè)重要議題就是對(duì)以往的研究成果與示范項(xiàng)目進(jìn)行成果轉(zhuǎn)化。比利時(shí)的一篇文章結(jié)合目前歐洲正在開展的國家智能電網(wǎng)項(xiàng)目，重點(diǎn)研究了智能電網(wǎng)項(xiàng)目可擴(kuò)展和可復(fù)制性問題。
4.1分布式能源發(fā)電
本部分共計(jì)6篇文章, 重點(diǎn)研究了克羅地亞、俄羅斯、葡萄牙、法國、英國等示范工程中分布式能源發(fā)電及其控制效果。其中法國的一篇論文重點(diǎn)討論了NICE 電網(wǎng)贊助的EU FP7工程中的一些成果和發(fā)現(xiàn), 作者借鑒了2013年和2014年的一些試驗(yàn)結(jié)果, 認(rèn)為示范工程中光伏負(fù)荷互動(dòng)集成技術(shù)具有極高價(jià)值, 可以在光伏發(fā)電過度的情況下借由用戶用電調(diào)整實(shí)現(xiàn)分布式電源充分利用。
4.2主動(dòng)需求管理
本部分共計(jì)6篇文章, 主要涉及荷蘭、挪威、法國、奧地利、意大利等國家主動(dòng)需求管理在不同特性示范工程下應(yīng)用及發(fā)展條件分析。其中, 奧地利的一篇論文總結(jié)了一系列聚集在薩爾茨堡地區(qū)的研究工程。這些工程控制目標(biāo)包含了可再生能源、電動(dòng)汽車和柔性負(fù)荷。意大利的一篇論文則主要介紹了基于歐盟ADDRESS項(xiàng)目有關(guān)主動(dòng)需求管理的一些成果。
4.3儲(chǔ)能系統(tǒng)示范工程應(yīng)用
本部分共計(jì)6篇文章, 包括葡萄牙、英國、西班牙、伊朗等國儲(chǔ)能系統(tǒng)對(duì)所屬示范工程電網(wǎng)支撐作用分析及收益評(píng)估等方面內(nèi)容。其中, 法國的一篇論文重探究了2015年早期的法國2MW/1.3MW˙h鋰電池堆運(yùn)行效果, 該論文強(qiáng)調(diào)了除電氣集成問題外, 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)對(duì)電池設(shè)備具有重要影響。英國的一篇論文結(jié)合歐洲最大的儲(chǔ)能工程研究表明: 預(yù)測(cè)控制可以應(yīng)用于電池出力控制以滿足諸多針對(duì)配電供應(yīng)商和輸電供應(yīng)商等的商用服務(wù)的需求, 且具有大規(guī)模推廣潛力。
4.4主動(dòng)電網(wǎng)控制系統(tǒng)
本部分共計(jì)6篇文章, 主要介紹了韓國、英國、德國、挪威等主動(dòng)配電網(wǎng)控制系統(tǒng)的架構(gòu)、應(yīng)用情況等內(nèi)容。其中, 英國的一篇論文介紹了一種新型主動(dòng)管理體系, 并應(yīng)用IEC61850協(xié)議進(jìn)行互操作性測(cè)試, 說明了系統(tǒng)測(cè)試在促進(jìn)該類系統(tǒng)推廣的必要性。結(jié)合同一示范工程的另一篇文章更著重于從商業(yè)性的試驗(yàn)中總結(jié)經(jīng)驗(yàn), 應(yīng)用智能電網(wǎng)模型實(shí)現(xiàn)主動(dòng)控制操作, 尋找系統(tǒng)最合適的配置方式。
4.5量測(cè)與狀態(tài)估計(jì)相關(guān)示范
本部分共計(jì)5篇文章, 重點(diǎn)研究英國、奧地利、荷蘭、意大利等國示范工程中電網(wǎng)量測(cè)獲取、應(yīng)用及不可觀測(cè)點(diǎn)量測(cè)估計(jì)等方面內(nèi)容。
5、結(jié)語
CIRED 2015分布式能源與主動(dòng)需求集成分會(huì)集中交流了分布式能源、需求側(cè)管理等多方面的主題, 所交流內(nèi)容覆蓋了電力系統(tǒng)建模、運(yùn)行控制、決策支持等多個(gè)方面的新技術(shù), 并結(jié)合試驗(yàn)和示范工程分析了當(dāng)前研究成果所面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。
會(huì)議上, 主動(dòng)需求集成技術(shù)的發(fā)展、分布式電源引入給電網(wǎng)規(guī)劃運(yùn)行帶來的挑戰(zhàn)等議題成為了與會(huì)專家的重點(diǎn)討論內(nèi)容, 同時(shí)各種新技術(shù)研究成果在示范項(xiàng)目中的應(yīng)用與經(jīng)驗(yàn)總結(jié)以及在實(shí)踐中的推廣、實(shí)施與持續(xù)發(fā)展也成為了本屆大會(huì)的關(guān)注重點(diǎn)。
主動(dòng)需求集成與分布式能源的互動(dòng), 使源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)共同參與電網(wǎng)運(yùn)行正在成為未來智能電網(wǎng)的一個(gè)重要的發(fā)展方向。
