服務熱線
86-132-17430013
產(chǎn)品展示PRODUCTS
品牌 | 其他品牌 |
---|
西門子代理商 臨沂西門子一級代理商 臨沂西門子一級代理商
向新型能源結(jié)構的轉(zhuǎn)型加強了電網(wǎng)的動態(tài)特性。西門子正在協(xié)調(diào)一個大型研究項目,旨在確定現(xiàn)有控制中心技術在多大程度上能夠支持實現(xiàn)更多功能,以及在什么情況下將需要使用嶄新的結(jié)構和架構。
西門子攜手合作伙伴建立了全球 動態(tài)電網(wǎng)控制中心。“DynaGridCenter”項目旨在確定未來控制中心要如何運行,其重點將是優(yōu)化管理來自可再生能源的電力及相關電力交易環(huán)境。如今,電能越來越難以穩(wěn)定地從發(fā)電站輸送到用戶端。它變得容易出現(xiàn)波動。相關人員幾乎要在這些波動發(fā)生的同時就對其加以控制以防止可能的限電或斷電。然而,現(xiàn)有的控制中心既沒有信息也沒有工具來實現(xiàn)這種水平的動態(tài)電網(wǎng)管理。
現(xiàn)在的電網(wǎng)在建造時是為了在短距離內(nèi)將電能從發(fā)電站輸送到用戶端。但在未來,電網(wǎng)將必須實現(xiàn)從偏遠的海上風電場向大城市供電,以及向電力交易商供應具有價格競爭力的電能。與此同時,不計其數(shù)的電力生產(chǎn)者已在將可再生能源產(chǎn)生的電力通過不同的電壓等級送入電網(wǎng)。這破壞了發(fā)電與用電的平衡,將可能造成過載和波動。
圖中所示為不受調(diào)節(jié)的電網(wǎng)與動態(tài)電網(wǎng)控制中心干預下的電網(wǎng)之間的差別。如不采取任何措施,這種波動將不能被充分抑制,而這會加劇停電風險。
通過調(diào)節(jié),波動可在短短數(shù)秒內(nèi)被抑制。
目前,控制中心的操作人員看不到這些波動。他們只能看到有多少電能輸送到哪里,并且只能識別出某條線路是否過載。然后,他們就可以開啟或關閉發(fā)電站,從根本上改變電網(wǎng)梯度。僅在德國,這個“再調(diào)度”的過程每年就要花費多達10億歐元。這是因為發(fā)電站裝機容量必須提前做好準備以滿足需求高峰,而大幅提高發(fā)電站的發(fā)電量通常需要高昂的成本。因此,如果控制中心可以直接控制電網(wǎng),情況會好得多。
將電網(wǎng)中的波動可視化
這正是搭建動態(tài)電網(wǎng)控制中心的目的。在紐倫堡以北約175公里處的伊爾梅瑙科技大學內(nèi),控制中心連接至德國馬格德堡大學運行的一個歐洲電網(wǎng)簡化仿真模型。電網(wǎng)模型將測量數(shù)據(jù)發(fā)送至控制中心,并在那里進行實時分析。這些數(shù)據(jù)源自在電網(wǎng)中多處部署的測量裝置。舉例來講,相量測量單元(PMU)每隔10-20毫秒就會測量一次電流和電壓的幅值和相角。電網(wǎng)中的PMU已經(jīng)實現(xiàn)同步,可以直接比對不同變電站的測量值。而利用這些信息就可將電網(wǎng)中的波動可視化。
DynaGridCenter是這個研究項目的核心,主要進行預測工作。每隔15分鐘,它就會從電網(wǎng)收到新的狀態(tài)數(shù)據(jù),并利用仿真模型計算出接下來幾分鐘內(nèi)電網(wǎng)將會發(fā)生的變化。然后,它將模擬不同行動可能產(chǎn)生的效果。在收到下一次更新信息前,它可以計算出數(shù)千種場景并向操作人員建議最恰當?shù)男袆?。根?jù)預測,操作人員可以及時采取行動,將可能的波動扼殺在萌芽狀態(tài)。電網(wǎng)控制中心還可以通過記錄哪些建議被采納并將有關詳細信息納入其計算過程,學習從操作人員處得來的經(jīng)驗。
HVDC線路:重要的控制工具
DynaGridCenter研究人員給高壓直流輸電系統(tǒng)分配了一個重要任務。HVDC系統(tǒng)可以遠距離輸送大量電能,西門子在中國和印度等國家內(nèi)都已建造了HVDC系統(tǒng)。它們利用*的電力電子產(chǎn)品連接至電網(wǎng),因而可以被直接控制。正因如此,馬格德堡大學的電網(wǎng)模型已經(jīng)包含了一些HVDC線路。例如,DynaGridCenter就利用這些HVDC線路來改變電能輸送方向,以及借助可減弱波動的定制頻率來調(diào)節(jié)輸電容量。
控制中心不僅可用于演示如何進行電網(wǎng)動態(tài)微調(diào),還能用于研究現(xiàn)有控制中心技術在多大程度上能夠支持實現(xiàn)更多功能,以及在什么情況下將需要使用嶄新的結(jié)構和架構。
DynaGridCenter項目于2015年10月啟動,為期三年。這個項目由德國聯(lián)邦經(jīng)濟事務和能源部出資,由西門子負責協(xié)調(diào)。項目聯(lián)合體成員包括德國馬格德堡大學、伊爾梅瑙科技大學、波鴻魯爾大學、位于馬格德堡的弗勞恩霍夫工廠運行及自動化研究所(IFF)和位于伊爾梅瑙的弗勞恩霍夫光電、系統(tǒng)技術及圖像處理研究所。