1. Tradycyjna konstrukcja sieci energetycznej nie jest odpowiednia dla rozproszonego dostępu do energii na dużą skalę
Przykład
Tradycyjna konstrukcja sieci elektroenergetycznej opiera się głównie na scentralizowanych elektrowniach dostarczających energię elektryczną użytkownikom, natomiast wraz z integracją na dużą skalę generacji rozproszonej (DG), takiej jak fotowoltaika (PV), energia wiatrowa itp., sieć dystrybucyjna stopniowo przekształca się z jednokierunkową sieć pasywną do dwukierunkowej sieci aktywnej. Zmiana ta utrudnia tradycyjnym metodom projektowania i planowania sieci elektroenergetycznej sprostanie nowym wymaganiom. Na przykład w Shandong, Henan i innych miejscach, ze względu na szybkie tempo wzrostu zainstalowanej mocy rozproszonej fotowoltaiki, niektóre regionalne sieci energetyczne doświadczyły zjawiska odwrotnego ciężkiego przeciążenia, to znaczy, że w szczytowym okresie wytwarzania energii fotowoltaicznej wysyłana jest nadmierna ilość energii elektrycznej z powrotem ze strony niskiego napięcia na stronę wysokiego napięcia, co powoduje dodatkowe ciśnienie w sieci energetycznej.
2. Planowanie sieci dystrybucyjnej musi przejść w kierunku planowania probabilistycznego opartego na wielu scenariuszach
Przykład
Wraz ze wzrostem udziału nowej energii rozproszonej znacznie wzrosła niepewność sieci dystrybucyjnej. Aby lepiej radzić sobie z tymi niepewnościami i przypadkowością, planowanie sieci dystrybucyjnej musi przejść od tradycyjnego planowania deterministycznego do planowania probabilistycznego, które uwzględnia wiele scenariuszy. Oznacza to nie tylko ocenę wydajności sieci elektroenergetycznej w warunkach statycznych, ale także symulację reakcji dynamicznej w różnych warunkach pogodowych, schematach obciążenia i innych czynnikach. Na przykład Wytyczne dotyczące oceny obciążalności rozproszonych źródeł energii podłączonych do sieci elektroenergetycznych definiują różne kryteria oceny obciążalności sieci dystrybucyjnych i wymagają wielu testów, takich jak obliczenie stabilności termicznej i weryfikacja odchylenia napięcia, aby zapewnić bezpieczną pracę sieci sieć energetyczna.
3. System działa w sposób złożony, co utrudnia jego przystosowanie do budowy nowych systemów elektroenergetycznych
Przykład
Dodanie rozproszonej nowej energii zmieniło pierwotną strukturę systemu elektroenergetycznego, komplikując jego działanie. Zwłaszcza w przypadku wysokich współczynników penetracji tradycyjny model planowania „dynamicznego obciążenia źródłowego” nie ma już zastosowania i zostaje zastąpiony bardziej złożoną „interakcją obciążenia źródłowego”. Wymaga to od sieci energetycznej większej elastyczności, aby dostosować się do szybko zmieniających się warunków pracy. Na przykład w niektórych regionach, gdy jednocześnie generowana jest duża liczba rozproszonych fotowoltaiki, może to powodować problemy, takie jak wysokie napięcie lokalnej sieci lub niestabilna częstotliwość, wpływające na stabilność całego systemu.
4. Wyzwania związane z kontrolą napięcia i częstotliwości
Przykład
Po integracji rozproszonej fotowoltaiki, szczególnie w okresach silnego nasłonecznienia, napięcie na końcu sieci dystrybucyjnej wzrasta poza dopuszczalny zakres, wpływając tym samym na niezawodność zasilania i jakość energii elektrycznej. Ponadto, ze względu na nieciągłość i wahania mocy wyjściowej DG, stwarza to również zagrożenie dla stabilności częstotliwości systemu. Dlatego też inteligentna technologia inwerterowa jest szeroko stosowana w celu utrzymania poziomu napięcia poprzez regulację mocy wyjściowej; Jednocześnie należy zastosować zaawansowane strategie kontroli napięcia, takie jak urządzenia do kompensacji mocy biernej (RPC), aby zapewnić normalne działanie sieci elektroenergetycznej.
5. Problemy z przeciążeniem zwrotnym i przepięciem na zaciskach
Przykład
Rozproszony dostęp fotowoltaiczny często koncentruje się na określonych obszarach, szczególnie na obszarach wiejskich lub podmiejskich miast, co może prowadzić do istotnego zjawiska odwrócenia trendu na tym obszarze – nadmiar energii elektrycznej w ciągu dnia będzie spływał linią zasilającą z powrotem do stacji wyższego poziomu. Jeśli ta część mocy przekracza projektowaną wydajność linii, spowoduje to tzw. „przeciążenie wsteczne”. Ponadto w przypadku użytkowników końcowych, którzy są daleko od źródła zasilania, odczuwane przez nich napięcie znacznie wzrośnie ze względu na dodatkowy prąd generowany przez układ fotowoltaiczny, tworząc „przepięcie na zaciskach”, które stwarza potencjalne zagrożenie dla bezpieczeństwa sprzętu.
6. Trudności w prognozowaniu i harmonogramowaniu obciążenia
Przykład
Jednym z głównych problemów, przed którymi obecnie stoimy, są trudności w przewidywaniu, kontrolowaniu i planowaniu nowej energii. Moc rozproszonych źródeł energii zależy od warunków naturalnych, takich jak intensywność nasłonecznienia i prędkość wiatru, które są trudne do dokładnego przewidzenia. Dlatego istniejące metody prognozowania obciążenia nie są w stanie dokładnie uchwycić rzeczywistego wkładu DG, co z kolei wpływa na ogólną efektywność planowania sieci elektroenergetycznej. Aby rozwiązać ten problem, badacze badają wykorzystanie nowych technologii, takich jak analiza dużych zbiorów danych i algorytmy uczenia maszynowego, w celu opracowania dokładniejszych modeli DG i prognoz pogody.
7. Model ekonomiczny i wsparcie finansowe
Przykład
Model inwestycyjny i operacyjny rozproszonych systemów elektroenergetycznych nie jest jeszcze dojrzały, brakuje mu długoterminowego, stabilnego wsparcia finansowego i mechanizmów zwrotu. Z jednej strony początkowy koszt budowy jest stosunkowo wysoki, obejmujący zakup sprzętu, montaż i uruchomienie, a także późniejsze koszty utrzymania; Z drugiej strony, ze względu na zmiany w politykach i przepisach oraz szybkie tempo postępu technologicznego, inwestorzy stają przed poważnym ryzykiem rynkowym. Rząd powinien wprowadzić odpowiednią politykę zachęcającą kapitał społeczny do wkraczania w ten obszar oraz stworzyć rozsądny system dystrybucji dochodów zapewniający zrównoważony rozwój projektów.
8. Technologia zarządzania i monitorowania
Przykład
Technologia zarządzania i monitorowania wielkoskalowych rozproszonych systemów energetycznych nie jest jeszcze wystarczająco dojrzała. W obliczu coraz większej liczby małych jednostek wytwórczych przyłączanych do sieci pilnym problemem do rozwiązania stało się skuteczne gromadzenie danych, monitorowanie stanu w czasie rzeczywistym i reagowanie w odpowiednim czasie. Obecnie, mimo że podjęto pewne wstępne próby, takie jak wdrożenie zdalnego sterowania w oparciu o platformy Internetu rzeczy (IoT), ogólnie rzecz biorąc, jest to wciąż w powijakach. W przyszłości potrzebne są dalsze badania i rozwój odpowiednich technologii i narzędzi, aby poprawić wydajność operacyjną i bezpieczeństwo systemu.
9. Standardy techniczne i interoperacyjność
Przykład
Obecnie w branży nie ma jednolitego standardu rozproszonego dostępu do energii i występują problemy z kompatybilnością produktów różnych producentów. Oznacza to, że nawet w obrębie tego samego kraju mogą występować niespójności w interfejsach, co zwiększa trudność realizacji projektu. Dlatego konieczne jest opracowanie pełnego zestawu standardów krajowych, a nawet międzynarodowych w celu ujednolicenia procesu dostępu DG i parametrów technicznych oraz promowania płynnej integracji różnych komponentów.
