近日，“十四五”規劃綱要草案中明確提出建設清潔低碳、安全高效的能源體系，提出要加快發展非化石能源，堅持集中式和分布式并舉。事實上，提升分布式能源消納能力這一方向，已經成為了電網公司當今在轉型升級上的有力共識。國家電網在近期發布的 “碳達峰、碳中和”行動方案中也已提出支持分布式電源和微電網發展是推動電網轉型升級的主要途徑之一。此外，北京、浙江、江蘇等多個省市的政府工作報告中也明確提出了發展分布式能源、打造現代化電網的要求。
隨著高比例新能源將接入新一代電力系統，更多新型用能場景也將大量涌現，分布式電源滲透率和電能占終端能源消費的比重將不斷提高。這就意味著，配電網需要具有強大的綜合承載能力，才能滿足清潔能源充分消納和多元化負荷靈活接入的需求。
通常情況下，電網公司會通過將DER集成限制在“安全水平”的方法來解決高DER集成滲透率引發的問題。但是隨著“綠色發展”“綜合能源”“需求響應”等新能源政策目標的提出，越來越多的DER接入配電網，該方案便不再適用。那么，電網運營商應如何將DER成功地集成到配電網中？又應在何時且如何處理配網中日益增長的DER滲透率？
作為全球能源管理和自動化領域的數字化轉型專家，施耐德電氣在推動全球電網現代化轉型升級方面持續探索，并結合全球實踐經驗，發布白皮書 《分布式能源(DER)集成是適用于大中型配電網的解決方案》，提出關于發展分布式能源與電網現代化的前瞻性思考：要打造現代化電網，推進電網的智能化管理，勢必需要采納適用于大中型配電網的分布式能源集成解決方案。實現DER(Distributed Energy Resource，分布式能源)滲透率最大化與DER集成的有效管理，是實現電網現代化的關鍵之一。
實現最大化DER滲透率的三大途徑
作為現代能源體系的重要組成部分，分布式能源具有較高的供電靈活性，可滿足特殊場合的供電需求，有助于減少電網投資，降低輸電損耗，提高能源利用率。與此同時，高DER滲透率帶來的系列問題成為運營商和配電網必須面對的“痛點”。
舉個例子，每當DER發電饋入電網時，接入點的電壓就會升高。在 DER 滲透率較高的情況下，整個電網的電壓都會升高，如果出現過電壓或是超過可接受范圍等情況時，便會對配電網的正常運營造成影響。同時，較高的DER滲透率還可能伴隨著逆功率流，一旦出現與特殊情況，就無法保證網絡的正常運行，并可能出現相間不平衡等情況。
施耐德電氣認為，最大化DER滲透率可以分為三個步驟：
步驟一：電網評估和長期目標預測。首先，電網公司需根據現有情況或利用預測數據根據未來發展情況對電網的承載能力進行分析。如下圖所示，每當收到DER接入請求時，網絡運營商通過承載分析工具可以非常清楚地看到連接可能性較高的位置(綠色部分及以上)、連接可能性較低的位置(黃色部分)以及不具有連接可能性的位置(紅色部分)，并評估DER在不同網絡運行條件下會產生的影響。根據承載能力分析和目標預測審查的結果，網絡運營商可以很好地了解現有網絡及其余安全水平上限的相差幅度，并以此確定薄弱環節、關注重點以及應如何優化網絡運行。
步驟二：通過DER集成規劃提升電網規劃和運行水平。 DER是具有間歇性、可變性的可再生能源發電系統，要將 DER 納入電網運營，運營人員不僅必須對其實際可用功率、輸出功率的增減范圍等有所了解，還必須能夠向 DER 裝置發送設定點，并對設定點進行動態、實時的優化，在長期、短期、近期內都保持良好的預測質量。經驗表明，通過引入自動化、通信和智能輔助決策工具，對DER集成進行有效的規劃、預測并制定運營策略，有助于網絡運營商在無需新增基礎設施(電線、饋線或變電站)的情況下，推動網絡以最大容量運行。
ADMS-DERMS：DER 監測窗口
步驟三：優化網絡擴展。 基于以上兩個步驟，當電網在接近其大容量或最大可能性的情況下運行時，電網公司便可考慮如微電網、需求響應管理系統或增加新的基礎設施等擴展項目，并準備向“主動配電網管理”方案過渡。
施耐德電氣的DER集成“智慧”
在 DER 滲透率較高的配電網中，DER 發電處理起來非常復雜，因為 DER 電力的來源多樣(光伏、風能、電池、生物質、熱電聯產等)，且發電設備一般具有逆變器接口。發電機組可能由公用事業擁有，也可能由第三方擁有。因此，網絡運營商不僅須應對運營約束，還須應對多個行為主體之間的互動，不能僅憑經驗和人工操作來運營電網。
施耐德電氣認為，自動化、通信和智能輔助工具是電網運營需引入的關鍵功能。電網公司可通過使用高效的設備 、優化智能互聯設備的使用 、優化DER的部署 與采用先進的分析工具四大途徑將DER成功地集成到配電網中，通過有效的規劃和柔性運行策略實現對DER集成的有效管理。
針對這樣的需求，施耐德電氣分布式能源管理系統(DERMS)可以提供積極的策略，集成大量DER，并主動監控、控制和優化協調DER參與輸電時的表現，從而實現安全運營，獲得最佳績效。此外，其還可以作為施耐德電氣的高級配電管理系統 EcoStruxure ADMS的嵌入式組件，與實地驗證的 SCADA 系統相結合進行監視和控制，與 EMS 相結合進行輸電操作，與嵌入式 OMS 相結合來提高彈性和可靠性，從而在共同的用戶體驗、數據模型、集成框架和安全基礎架構內，為公用事業公司提供靈活的模塊化平臺。
而ADMS則提供了高級監測、分析、控制、優化、規劃和培訓功能，使電網公司能夠提供更加可靠、安全和高效的電力。目前，南澳大利亞電力公司 SA Power Networks、意大利國家電力公司Enel、法國公用事業公司 SICAE等都在使用 EcoStruxure ADMS 優化電網，有效管理分布式能源的集成。
未來，施耐德電氣將繼續深耕分布式能源及微電網領域，通過不斷完善的解決方案，助力電網公司更好地應對電網現代化轉型升級帶來的挑戰，更加有效地幫助電網企業將客戶擁有或運營的DER 整合到其靈活的配電網絡，助力行業實現高質量發展。
轉自：搜狐網
【版權及免責聲明】凡本網所屬版權作品，轉載時須獲得授權并注明來源“中國產業經濟信息網”，違者本網將保留追究其相關法律責任的權力。凡轉載文章及企業宣傳資訊，僅代表作者個人觀點，不代表本網觀點和立場。版權事宜請聯系：010-65363056。
延伸閱讀
“十三五”期間我國高技術制造業增長迅猛
