随着全球能源结构转型和分布式能源的兴起,分布式电源(Distributed Generation,DG)正变得越来越普遍。在低压配电领域,交流配电网和直流配电网的技术经济对比逐渐成为研究热点。研究多类型分布式电源接入下,低压交流配电网(Low Voltage AC,LVAC)与低压直流配电网(Low Voltage DC,LVDC)的运行经济性,对于电力系统的规划、设计和运行具有重要的现实意义和指导作用。
我们需要了解交流配电网和直流配电网的基本概念和特性。交流配电网基于交流电(AC),是传统电力系统中应用最为广泛的配电网形式。其技术成熟,运行经验积累丰富,但伴随着交流系统的电能传输,会存在电能损耗问题。而直流配电网采用直流电(DC),随着电力电子技术的发展和直流负荷的增加,近年来发展迅速。直流配电网具有损耗低、效率高的优点,尤其是在分布式电源接入和可再生能源(如太阳能、风能等)整合方面具有明显优势。
文中提到的多类型分布式电源,通常指的是各种小型可再生能源发电系统,例如太阳能光伏(PV)系统、风力发电机组、燃料电池发电装置等。它们是现代配电网中的重要组成部分,能够在用户附近产生电能,减少传统集中式发电和远距离输电所带来的损耗和成本。
配电网的运行经济性评估是一个复杂的过程,涉及到系统规划、设计、运行和维护的多个方面。评估指标通常包括系统损耗、运行成本、投资成本、环境影响和用户满意度等。其中,系统损耗作为评估经济性的一个重要指标,直接关联到系统的能效。系统损耗主要由输电线路损耗、变压器损耗、无功功率损耗等构成。
在研究中,建立了基于系统全环节功率损耗的交直流运行经济性对比评估模型。该模型考虑了配电网的拓扑结构、负荷特性、分布式电源特性、储能系统充放电状态以及运行策略等因素。通过建立优化模型,以运行经济性为目标,对配电网进行优化设计和运行控制,旨在减少系统损耗、提高能源利用效率。
文中还提到了储能系统接入对配电网运行经济性的影响。储能技术,如电池储能系统,可以作为能量缓冲单元,平衡分布式电源输出与负荷需求之间的不匹配,进而提高系统的稳定性、可靠性和经济性。储能系统在优化系统功率损耗、平衡峰谷电力、提高分布式电源利用率等方面起到了至关重要的作用。
研究者利用深圳中美中心低压直流配网示范工程的实际数据,对系统典型运行日的功率损耗进行分类统计和分析。结果显示,在多类型分布式电源接入的条件下,交流配电网和直流配电网在功率损耗方面存在明显的时空分布差异。而且,从长期运行的角度来看,低压直流配电网在运行经济性方面具有一定优势。这一结论对于未来低压配电系统的发展趋势和技术选择提供了重要的参考依据。
总结来说,对于低压交流与直流配电网的运行经济性进行深入研究和对比分析,有助于揭示不同类型配电网在分布式电源接入下的运行特征,指导配电网的设计和运行策略,提高系统的整体性能和经济效益,实现能源的有效利用和可持续发展。