基于分布式發(fā)電的智能微型電網(wǎng)系統(tǒng)
“使用NI平臺開發(fā)的SMG系統(tǒng),具有高可靠性和高兼容性,該方案實現(xiàn)了一個優(yōu)化使用分布式能源的平臺,同時可以提高農(nóng)村電力系統(tǒng)的性能,因此對于提升國家電力行業(yè)的技術能力至關重要。”
?。瑼lekhyaDatta,TheEnergyandResourcesInstitute
挑戰(zhàn):
對于印度國家戰(zhàn)略層面來說,作為高能耗的新興經(jīng)濟體,加強其能源的安全性和獲取途徑,與高效率、智能化地發(fā)電同樣重要。
解決方案:
利用最先進的電力電子設備作為驅動,同時利用基于NICompactRIO硬件和NILabVIEW系統(tǒng)設計軟件所提供的超高速數(shù)字技術進行控制,開發(fā)印度第一個智能微型電網(wǎng)系統(tǒng)(Smartminigrid,SMG),以確保整個電力系統(tǒng)具有更高度的靈活性、可靠性、效率及安全性。
為了應對公用事業(yè)的變化和挑戰(zhàn),在印度,許多公用事業(yè)公司正在計劃實施智能電網(wǎng)技術。SMG系統(tǒng)是智能電網(wǎng)中的子系統(tǒng),通常被定義為智能配電網(wǎng)絡,在11KV以下運行,并向社區(qū)提供電力。它由各種各樣的分布式能源(Distributedenergyresources,DER)所供給,其中包括小型、傳統(tǒng)的發(fā)電機,例如柴油發(fā)電機,以及一系列可再生發(fā)電機,例如微型水力、風力發(fā)電機、生物發(fā)電和太陽能光伏發(fā)電等。SMG能夠連接到傳統(tǒng)公用電網(wǎng),也能孤立存在,只為本地負載供電。SMG是一個數(shù)字信息和通信技術(Informationandcommunicationtechnology,ICT)的具體應用,它采用先進的傳感、通信和控制技術,以優(yōu)化發(fā)電、輸送電,并最終應用于微型電網(wǎng)域中。SMG提供電網(wǎng)的動態(tài)通信和平衡,從而減少損失并提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性。
SMG的優(yōu)勢
SMG的優(yōu)勢如下:
促進需求方面的管理和響應
減少電網(wǎng)斷電,并提升電網(wǎng)的可靠性、效率和安全性
減少碳的排放量,并最大限度地減少化石燃料的消耗
為客戶提供更好的自主權,管理他們的用電需求
TERI在SMG系統(tǒng)中的首創(chuàng)
在亞洲太平洋伙伴關系計劃的贊助下,TERI向新能源和可再生能源部門提交了一份提案,聯(lián)邦科學與工業(yè)研究組織向澳大利亞環(huán)境、水、遺產(chǎn)以及藝術部門聯(lián)邦提交了一份提案,意在獲得基金來開發(fā)和驗證基于分布式發(fā)電的SMG系統(tǒng),以及適用于印度地區(qū)并可促進SMG在印度部署的控制技術。為了優(yōu)化多種發(fā)電資源以及需要服務的不同負載,TERI設計并開發(fā)了SMG系統(tǒng)。該系統(tǒng)是在印度哈里亞納邦的TERIRetreat小區(qū)的的研究所完成的。
TERISMG模型的特性
TERISMG模型包括如下特性:
集成了多個DER的輪換和預測
集中控制(智能調度控制器),實現(xiàn)資源優(yōu)化和需求管理
起始負載的優(yōu)先級排序--總負載被分為關鍵的、主要的和次要的負載
使用LabVIEW系統(tǒng)設計軟件進行數(shù)據(jù)采集以及控制命令的發(fā)送和接收,從而實現(xiàn)集成式、高速、基于FPGA的數(shù)字化通信
通過安裝的傳感器,完成實時的數(shù)據(jù)采集以及針對多種電氣、氣象以及物理參數(shù)的監(jiān)測
通過系統(tǒng)組件的自動連接/斷開,最小化斷電影響,并快速響應電網(wǎng)波動
TERISMG系統(tǒng)還集成了下面的DER:
10.5kWP太陽能光伏(基于晶體硅的太陽能模塊)系統(tǒng),安裝在TERIRetreat小區(qū)北樓的屋頂
2kWP太陽能光伏(基于晶體硅的太陽能模塊)系統(tǒng),安裝在BiomassGasifier大樓的屋頂
1kWP基于薄膜的太陽能光伏系統(tǒng),位于TERIRetreat南樓的屋頂上
3.3kW風力發(fā)電機(Windturbinegenerator,WTG)
BiomassGasifier大樓中的100kW生物氣化爐(木質的)系統(tǒng)
48V,600Ah的電池組,用于能量儲存
柴油發(fā)電機和公用電網(wǎng)
TERIRetreat是一個多設施復合體住宅區(qū),裝備有許多現(xiàn)代的設施,其中包括會議大廳、公共及住宅場所、實驗室以及運動場。綜合設施電力需求的變化大小取決于季節(jié)、住宅樓的使用率、舉辦會議的數(shù)量以及一些其它因素。

責任編輯:電朵云