在雙碳目的的驅動下,新型電力系統的負荷結構將越發多元化,“以電代油”、“以電代煤”的電能替換生長戰略將陸續落實。以新能源汽車、電采暖為代表的電力產品將逐漸搶占古板高排放產品的市場。
(一)新型電力系統負荷轉變趨勢
1、負荷結構越發多元化
在雙碳目的的驅動下,新型電力系統的負荷結構將越發多元化,“以電代油”、“以電代煤”的電能替換生長戰略將陸續落實。以新能源汽車、電采暖為代表的電力產品將逐漸搶占古板高排放產品的市場。憑證中汽協最新統計顯示,阻止2021年5月尾,我國新能源汽車保有量抵達580萬量,預計未來5年新能源汽車產銷增速將堅持在40%以上。另一方面,中央財務對“煤改氣”、“煤改電”等清潔取暖和刷新政策的幫助力度一連加大,突破了古板“以熱定電”的規則,增進了新能源的消納,也使熱負荷加入需求側響應成為了可能。這些電能替換產品的的強勢生長勢必影響未來電力系統負荷曲線。
2、用戶雙向互動越發深入
現在,我國能源消耗側的用能效率和電能占較量低,用戶與能源系統之間的互動缺乏。新型電力系統越發依賴著力隨機性較強的清潔能源,發電側無邪調理能力降低,需要鼎力大舉生長儲能建設,并深入挖掘用戶側調理潛力。隨著電動汽車等新型負荷的一直涌現、用戶側漫衍式儲能的推廣應用、電力市場現貨生意機制的一直完善,提升電網供需互動水平是實現新型電力系統高效運轉的客觀要求和須要基礎。無邪深入的供需互動將改變新型電力系統的負荷形態:漫衍式儲能的接入使用戶從消耗者(consumer)轉變為產消者(prosumer),負荷不再是簡單流向漫衍,而是加入電網側的雙向能量互動。
3、負荷特征越發重大
高度電力電子化是新型電力系統的典范特征之一,不但體現在發電側電源動態特征的轉變,還泛起出越來越重大的電力電子化負荷特征。為知足用戶對可靠性、便捷性、效能等方面的更高要求,用戶側與電網側的交互將越來越多,用戶接口處也越來越依賴輔助控制性能更高的電力電子裝備,如電動汽車充電站、軌道交通牽引系統、寫字樓變頻制冷系統等。同樣,為順應新型電力系統“源-網-荷”裝備快速更新和即插即用的需求,未來配電網基礎設施建設也更傾向于接納以電力電子手藝為基礎的綜合解決計劃,如直流配電網、微電網、云儲能等。這些轉變勢必造成負荷側逐漸走向高度電力電子化,使都會配電網的負荷特征越發重大。
(二)新型電力系統負荷轉變影響探討
1、負荷建模重大
負荷模子是剖析電力系統動態行為的基礎工具之一,對暫態穩固、小擾動穩固和電壓穩固等都有差別水平的影響。新型電力系統負荷的負荷特征越發重大,與古板負荷保存較大差別,造成現有負荷模子的形貌能力下降。主要體現在:1)電動汽車等柔性負荷的接入帶來了更大的負荷波動性、時變性和隨機性,增大了負荷模子參數的選擇難度;2)配網側用戶負荷具有時空漫衍零星、單體調理容量較小等固有特征,倒運于大規模負荷的動態聚合;3)古板負荷模子缺乏思量電力電子負荷的非線性特征,影響了電力系統電壓、頻率穩固剖析效果的準確性。因此,在新型電力系統負荷轉變的趨勢下,古板電力系統負荷建模要領亟待刷新和優化。
2、負荷展望難題
在電力市場情形下,負荷展望是編排發電妄想、生意妄想、調理妄想的基礎,在電力系統中占有主要職位。隨著未來電動汽車等新型負荷的鼎力大舉推廣和多元用戶互動的一直深入,負荷的隨機性、不確定性增添,負荷展望難度增大。差別的負荷種類需要越發具有針對性和細化的負荷展望要領。用戶用電行為越發重大,在情形、社會、經濟等方面形成多維度的耦合關系,難以獲得準確的用戶側用電負荷特征和漫衍紀律。因此,在新型電力系統負荷配景下,未來負荷展望事情可將模子驅動和數據驅動的要領相團結,施展大數據、云盤算、人工智能等新手藝之間的相相助力作用。
3、超高次諧波注入
與通例負荷差別,電力電子負荷具有非線性阻抗特征,容易引起交流電網正弦波的畸變,影響用戶側的電能質量甚至電網側的穩固運行。半導體手藝是電力電子化的要害手藝與實現基礎,隨著接入電網的半導體器件開關頻率的提高,變換器注入電網的諧波向著高頻化偏向延伸,超高次諧波引起的電能質量問題將越來越多。超高次諧波頻譜跨度寬、因由多樣、撒播交互作用重大,隨著半導體手藝的生長,正迅速衍天生為新型電能質量問題,需引起更普遍重視,深入研究其爆發氣理、撒播紀律、丈量要領和標準。
4、寬頻振蕩問題
隨著電力系統電力電子化水平的提升,電力電子裝備引起的電磁振蕩問題逐漸凸顯。配網中負荷的電力電子化使電力系統振蕩頻率規模變大,具有顯著的“寬頻”特征。“寬頻振蕩”是指由大宗異構化電力電子裝備引起的多時間標準相互作用引起,始于小信號負阻尼失穩,在較寬頻率規模(幾Hz至數千Hz)內發散性一連振蕩。現在,學界對寬頻振蕩問題尚未形成統一的熟悉,在新型電力系統配景下,寬頻振蕩將體現出形態多樣、時變異構和廣域撒播等新特征,怎樣對其舉行科學量化和有用治理,是未來電力系統穩固剖析亟需探索的課題。
5、配網?;ぬ粽?/strong>
新型電力系統的負荷側將泛起規?;摹暗繽?用戶”供需互動,不但在用戶側實現用能效益最大化,也為電網側提供越發無邪的調配資源空間。可是,大規模的雙向能量互動將改變配電網的形態,由微電網、直流配電網等組成的柔性配電網將為配網?;は低炒蔥碌奈侍?,主要體現在:1)配電網負荷側的潮流雙向流動影響繼電?;ぷ爸玫難桿儺?;2)古板集中式?;ぜ芄溝乖擻諶嶁耘淶繽愣唷⒚婀愕墓┬杌ザ試蠢┱?;3)重大的潮流情形將使配電自動化系統越發依賴于通訊網絡的可靠性。因此,在新型電力系統負荷側資源無邪互動的配景下,配網?;は低辰媼俁嘀靨粽?。(泉源 北極星輸配電網)