微電網電能質量綜合評估的研究有意義嗎?

其實第一個想問的是:微網的電能質量綜合評估和傳統電網的電能質量綜合評估有何不同?
就我目前想來,無非就是獨立運行和併網運行兩種情況的綜合評估。獨立運行時候和傳統電網一樣,方法照搬過來就可以了。似乎沒什麼不同。併網運行的情況下,微網的電能質量綜合評估那不就是傳統電網了嗎?
所以第二個問題:如果和傳統的沒什麼不一樣的,那微網的電能質量綜合評估研究有沒有意義啊 ?
第三個問題:如果有意義,那可以從哪些角度著手開始研究電能質量綜合評估?


謝邀^^
0 電能質量與微網(一略而過)
關於電能質量目前還沒有統一的定義,此處採用IEC的定義

電能質量:供電裝置正常工作情況下不中斷和干擾用戶使用電力的物理特性[1]。

隨著電力市場的發展,電能質量變得越來越重要,一方面,由於擾動負荷接入電力系統或其他擾動源的存在造成了大量的電能質量問題;另一方面,由於眾多基於計算機、微處理控制器的精密儀器、設備的大量使用,用戶對電能質量的要求越來越高[2]。
關於微網的定義,更是眾說紛紜,此處給出度娘的定義。

微網(micro-grid),是指由分散式電源、儲能裝置、能量轉換裝置、相關負荷和監控、保護裝置彙集而成的小型發配電系統,是一個能夠實現自我控制、保護和管理的自治系統,既可以與外部電網併網運行,也可以孤立運行。是智能電網的重要組成部分。
微網_百度百科

1 關於問題一:微網與傳統電網的電能質量評估有何不同?
電能質量主要分為穩態和暫態 2 個部分:

  • 穩態電能質量包括諧波、 電壓偏差、 頻率偏差、 三相不平衡、 電壓波動與閃變等指標;
  • 暫態電能質量包括電壓暫升、 暫降、 供電短時中斷等指標。

因此,微網與傳統電網在電能質量評估上的區別也在於穩態電能質量評估的差異和暫態電能質量評估的差異。
其中,穩態電能質量主要是由大量使用了非線性元件引起;暫態電能質量問題主要是由電力系統發生故障造成。

2 關於第三個問題:從哪些角度研究電能質量評估

  • 可以研究電能質量綜合評估的方法

目前電能質量綜合評估方法主要集中於模糊綜合評估法、人工神經網路法和概率統計與矢量代數法等。

  • 可以研究電能質量綜合治理的方法

1988 年美國的 N.G.Hingorani 博士提出了 Custom Power (用戶電力技術)的概念,這是一種應用現代電力電子技術、計算機技術和控制技術,按用戶特定要求提供電力供應並實現對電能質量控制的技術。我國一些學者稱 Custom Power 為 DFACTS;
對電網各瞬變數的實時檢測及有效補償技術等。

參考資料:
[1] IEC (1000-2-2/4)
[2] 陳磊, 徐永海. 淺談電能質量評估的方法[J]. 電氣應用, 2005, 24(1): 58-61.
[3] 韓英鐸, 嚴干貴, 姜齊榮.信息電力與 FACTS DFACTS 技術[ C].全國高等學校電力系統及其自動化專業第十六屆學術年會論文集,吉林市,2000


謝邀。

對於這個問題,我非常感興趣。可是,對於微電網的電能質量,真的是知之甚少,所以邀請了 @嚴同@李鑫瑤@FrancisQu 等人來回答,希望通過不同的視角,對這個問題有一個比較全面的認識。

我的理解是,電能質量主要包括發電、輸電、配電和用電等的電能質量。貌似,我們平時關注比較多的是發電端和用電端。我這幾年一直從事的是用電端電能質量治理相關的業務。

從電能質量的概念來看,對於你的第一個問題,我的理解是:微網的電能質量評估和傳統電網的電能質量評估沒有實質上的區別。

微網的電能質量評估,我覺得更多的是對發電端的評估。由於我們現在所說的微網大多數時候是指利用太陽能、風能等發電的微電網,所以,對於微網的電能質量,更多的是配套的相關的採集裝置和轉換裝置是否能穩定工作,如何保證這些裝置更好的穩定工作。


微電網的電能質量考核的獨特之處可能就是grid-tie的微電網在併網點(point of common coupling(PCC), 或者point of interconnection(POI))。現在各種微網電能質量的關注點更多的是針對微網對大電網的影響,換句話說,就是把微網當做一個特殊的併網電源來處理和管制。對於這些併網電源的考核,IEEE,UL等組織都是有明確的規定的(IEEE 1547, UL 1741等)。另外,在美國各個電力監管機構也是有各種規定。

至於現在的科研熱點,我覺得題主如果熟悉電力電子的話,可以把電能質量和微電網的保護結合起來。因為有IEEE 1547里針對分散式電源的特殊規定,微電網的保護還是很多獨特的地方可以研究的。


微電網作為單獨電網運行的時候,電能質量很重要,所以對它的評估也很重要。這個問題只能這麼回答。


不得不說,隨著用電設備對電能質量的要求日益提高,像APF,SVG等產品開始越來越廣泛的應用到電力建設里。對於微電網的電能質量是否需要綜合評估我有以下幾個看法,歡迎拍磚。
首先,我覺得要考慮我們建設微電網的目的。微電網顯而易見的一個應用就是偏遠地區,如海島、山區、沙漠等大電網不及的地方。據我了解,這些地方的供電主要靠柴油發電機維持。那麼油料的補給就成了大問題。如果從這個應用層面考慮我認為考慮電能質量未免有點吹毛求疵。
其次,國網公司加大了配電網的建設力度,放眼歐洲,分散式發電早已家喻戶曉,甚至出現了飽和的狀態,包括美國,冷熱電聯供、微電網更是隨處可見。我們是否可以有這樣的思考,微電網接入配網要解決的或者要改善的是什麼問題?節能?供電可靠性?還是什麼?如果出發點找到了,那麼要求也就方便制定了。這個話題如果大家感興趣可以單獨探討。
所以,個人認為,微電網的電能質量不能全盤考慮,如果確實接入了需要高電能質量的設備再局部考慮。


這個問題怎麼說呢,不可否認,電能質量的評估是供電比較重要的指標,但事實上我所接觸的微電網工程,基本上未考慮這方面的問題。


少用電不用電,


說一下併網運行下考核的意義,請指正!
電能質量一般包括基本的電壓偏差、頻率偏差、諧波含量、電壓不平衡度、間諧波、電壓波動及閃變等等。國內外的併網標準中一般都是針對併網點(point of the common coupling,PCC)進行考核,即考慮到對大電網的影響。微電網可能是由各種電力電子轉換裝置組成,如風能變流器、光伏逆變器等。相比與傳統的電機,電力電子裝置提供的電能存在一些固有缺陷,比如諧波含量大、功率波動不可控等。諧波會增加輸變電損耗、引起用電設備損耗增加;而有功不受控會破壞電網平衡,影響電網頻率等。因此考核微電網的電能質量對整個電網而言很重要,尤其是新能源迅猛發展的今天。


1、回答第一個問題,首先了解這個電力行業的產權歸屬問題,傳統電網產權屬於國家電網或者地方電網(如陝西地調),相對來說比較單一,畢竟一般屬於國家的壟斷行業,進入門檻很高;微網的產權就比較多元化了,一般企業就可以搞一個。

然後我們說一下電能質量評估的不同,對於傳統電網,電能質量的控制是按照國網頒布的技術導則進行控制的,簡單說也就是達到這個電能質量標準才能夠運行(存在地區、行業的差異性,城網和農網也有所不同)。但是在做微網的電能質量評估不僅要考慮自身對電能質量的要求,還需要滿足國網頒布的有關微網併網的要求,必須考慮在微網併網時對電網電能質量(不僅僅這一個指標)的影響。

2、基於第一個問題的回答,第二個問題解決了。

3、對於電能質量評估的研究主要從電壓水平、諧波衝擊性等方面研究。
現階段有些地方電能質量評估未收到重視,是因為現狀微網規模相對電網規模來說很小,就算併網對電網的影響也是有限的。但是隨著分散式能源及微網的發展,這個會越來越重視,審查會越來越嚴格。


畢設做完一年了,才想起來曾經問過的這個問題。
其實問這個問題的本意是微網電能質量綜合評估和傳統電網的電能質量綜合評估有什麼區別。
最終我的重點放在了如何處理微網中各種間歇性電源造成的電網電能質量的不確定性和隨機性。
解決方法,一是從指標的處理方法方面。比如將指標都處理成概率,用來體現其不確定性。
二是綜合評估方法的角度嘗試處理好各項指標的隨機性和不確定性。我當時採用的方法是基於雲模型的物元方法。


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