大规模电网互联技术的迅猛发展,远距离交直流混联输电的出现,多样化电力负荷的快速增长,大规模波动式能源集中并网,高密度、高渗透率的分布式电源的广泛应用,使电力系统不确定、不可控的因素增多,增加了大面积停电的风险。因此,构建安全、稳定、高效、经济的智能电网已成为国内电力研究的重点,已有众多概念和技术被提出。其中,比照“环境友好”而提出的“电网友好”概念越来越受到重视。
电网友好一词最早由瑞典教授Thiringer于2002年提出,但并未明确其含义。电力系统中,电源和负荷是维持系统瞬时平衡的主体,在智能电网的体系框架下,电网友好被赋予了新的内涵。其技术核心是电源和负荷分别主动与电网协调互动,更经济、快捷、可靠地提高电力系统的平衡能力。电网友好技术是智能电网技术的重要组成部分,是智能电网发电和用电环节各种关键技术的高度概括。
电网友好发电技术的提出主要是针对波动式新能源发电并网难的问题。围绕提高电网平衡能力的核心问题,对新能源电源而言,主要是提高其发电的可预测性、稳定性、可调可控性,在各种工况下以有利于电网稳定的方式运行,如低电压穿越;对传统电源而言,主要是提高爬坡能力、调峰能力、调频能力等可调可控能力。
负荷是电力系统平衡的主动方,电网友好的用电技术主要体现在改善负荷的时间特性、频率特性和电压特性,以提高电力系统不同时间尺度的平衡能力,如目前欧美普遍开展的需求侧响应;同时,用电设备尽可能降低对系统电能质量的影响。智能电网中的电网友好技术强调的是主动参与、灵活互动和高度协调。本文在归纳整理现有电网友好技术的基础上,分析电网友好发电技术和用电技术的发展思路,提出其长远发展框架。