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智慧住宅配電平衡設(shè)計(jì)構(gòu)思

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人氣:發(fā)表時(shí)間:2021-01-27 10:36:16【

       全國(guó)電力情報(bào)網(wǎng)常務(wù)委員會(huì)今年的技術(shù)論壇的主題是智慧配電,圍繞這一主題,作者將宣講“智慧配電從住宅開(kāi)始”的報(bào)告,分享前輩關(guān)于住宅智慧配電的理念和觀點(diǎn)。
前面已經(jīng)談到了住宅小區(qū)配電相關(guān)的話題,關(guān)于住宅用電,一天的實(shí)際負(fù)荷相差很大,大到你難以想象的程度。從而引出了一個(gè)新的話題——如何實(shí)現(xiàn)智慧住宅配電系統(tǒng)的恒功率?

1 從某住宅測(cè)試數(shù)據(jù)開(kāi)始

還是以上文所述的測(cè)試住宅樓為例,如圖1所示。

圖片

圖1  住宅恒功率示意圖

      在 P= Pave±的實(shí)際工作功率范圍內(nèi)均可視為恒功率。小則準(zhǔn)確,大則完美,在理想狀態(tài)下,小則=0,當(dāng)然實(shí)際上是不可能的。
若將高峰時(shí)段部分負(fù)荷移至低谷時(shí)段使用,則可起到削峰填谷的作用,有利于恒功率的實(shí)現(xiàn);另一方面,電源的多樣化為供電提供了多種組合,可在基礎(chǔ)供電的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)實(shí)際的調(diào)峰。

2 智慧住宅配電構(gòu)思

     好在現(xiàn)在技術(shù)發(fā)展可以實(shí)現(xiàn)這一理想。如圖2所示,住宅配電與光伏等新能源、儲(chǔ)能系統(tǒng)、電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè)施等構(gòu)成智能、柔性、雙向可控的直流微網(wǎng)系統(tǒng)。

圖片

圖2  智能柔性雙向可控的直流微網(wǎng)系統(tǒng)

3 電源與用電間的平衡

3.1 電源

首先說(shuō)說(shuō)電源,住宅用電主要有:

  • 市電——取自當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)公司,比較可靠的電源;

  • 光伏發(fā)電系統(tǒng)——太陽(yáng)能資源為三類(lèi)及以上地區(qū)的居住建筑可使用,四類(lèi)地區(qū)需經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較,五類(lèi)地區(qū)不建議使用;

  • 儲(chǔ)能系統(tǒng)——儲(chǔ)能蓄電池、電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池。

    表1  各種電源的特點(diǎn)

電源類(lèi)型

特點(diǎn)

市電

穩(wěn)定、可靠、經(jīng)濟(jì)

PV

環(huán)保、綠色、不穩(wěn)定

儲(chǔ)能系統(tǒng)

電源、負(fù)載雙重特性

表2  我國(guó)太陽(yáng)能資源分類(lèi)

地區(qū)類(lèi)型

年日照時(shí)數(shù)(h/a)

年輻射總量(MJ/m2.a)

主要地區(qū)

備注

一類(lèi)

3200-3300

6680-8400

寧夏北部、甘肅北部、新疆南部、青海西部、西藏西部

太陽(yáng)能資源最豐富地區(qū)

二類(lèi)

3000-3200

5852-6680

河北西北部、山西北部、內(nèi)蒙南部、寧夏南部、甘肅中部、青海東部、西藏東南部、新疆南部

太陽(yáng)能資源較豐富地區(qū)

三類(lèi)

2200-3000

5016-5852

山東、河南、河北東南部、山西南部、新疆北部、吉林、遼寧、云南、陜西北部、甘肅東南部、廣東南部

太陽(yáng)能資源中等地區(qū)

四類(lèi)

1400-2200

4180-5016

湖南、廣西、江西、浙江、湖北、福建北部、廣東北部、陜西南部、安徽南部

太陽(yáng)能資源較差地區(qū)

五類(lèi)

1000-1400

3344-4180

四川大部地區(qū)、貴州、重慶

太陽(yáng)能資源最差地區(qū)

3.2 用電設(shè)備

    再看看用電設(shè)備,住宅主要用電設(shè)備如表3所示,但不限于表3。

表3 住宅主要用電設(shè)備

用電設(shè)備名稱

高峰時(shí)使用

備注

照明設(shè)備

?

房間有人且光線較暗時(shí)開(kāi)燈

空調(diào)器

夏季家中有人長(zhǎng)時(shí)間使用

電視機(jī)

?

年輕人使用率降低

洗衣機(jī)

×

可利用低谷用電時(shí)使用

烘干機(jī)

×

可利用低谷用電時(shí)使用

電冰箱

長(zhǎng)期使用

空氣凈化器

?

根據(jù)需要使用

電開(kāi)水爐

做飯高峰時(shí)會(huì)使用

電飯煲

做飯高峰時(shí)會(huì)使用

電烤箱

做飯高峰時(shí)會(huì)使用

電煲湯鍋

做飯高峰時(shí)會(huì)使用

電熱水器

?

根據(jù)需要使用

飲水機(jī)

做飯高峰時(shí)會(huì)使用

微波爐

做飯高峰時(shí)會(huì)使用

洗碗機(jī)

×

可利用低谷用電時(shí)使用

消毒柜

×

可利用低谷用電時(shí)使用

抽油煙機(jī)

做飯高峰時(shí)會(huì)使用

充電器

×

如手機(jī)充電器、PAD充電器等

充電樁

×

家用交流樁,可利用低谷用電時(shí)使用

其中,

√——高峰時(shí)使用;

?——根據(jù)情況,高峰時(shí)可能使用,也可能不使用,照明負(fù)荷在沒(méi)有人的場(chǎng)所可以關(guān)燈;

×——高峰時(shí)可以不使用,可利用低谷用電時(shí)使用。

也就是說(shuō),有部分負(fù)荷可以從高峰期移到低谷時(shí)使用。

3.3 電源與用電間的平衡

    再者,電源與負(fù)荷需匹配、平衡,目前的電力系統(tǒng)很難做到這種平衡,盡管采取許多措施、政策,造成電力資源的巨大浪費(fèi)。

表4  住宅需電源與負(fù)荷之間的匹配、平衡

電源

早高峰

上午低谷

中午小高峰

下午低谷

晚高峰

夜間低谷

市電

PV+儲(chǔ)能

 

 

 

由此可以得出:

p 市電比較可靠,能滿足基本需求,即Pave;

p “PV+儲(chǔ)能”起動(dòng)調(diào)峰作用,即?值;

p PV可以組成可逆的并網(wǎng)系統(tǒng),但需電力部門(mén)審批、同意;

p “PV+儲(chǔ)能”實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的電源,因?yàn)楣夥荒馨滋煊嘘?yáng)光時(shí)發(fā)電,不穩(wěn)定,但與儲(chǔ)能系統(tǒng)結(jié)合可以解決此問(wèn)題。智慧住宅配電平衡設(shè)計(jì)構(gòu)思侵刪。

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