智能电网环境下配电运行与控制的新问题

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1、智能电网环境下配电运行与控制的新问题沈绍博SX1303167自动化学院摘要：随着社会经济的快速发展以及人民生活水平的逐步提高，对电网安全稳定运行、电能质量及供电优质服务工作的要求越来越高。智能电网已成为近年来国内外有关未来电网发展趋势的热门话题。作为完成电力输送和分配的最后一个步骤，配电网的自动化水平越高，电能质量、供电可靠性以及电网运行的效率也就越高。我国从上世纪九十年代后期开展了配电自动化工作以来,多数早期建设的配电自动化系统没有发挥应有的作用。本文介绍了近年来智能电网环境下配电自动化过程中出现的新问题。关键词：智能电网，智能配电，配电自动化一、绪论近年来，与我们生活息息相关

2、的电力系统正面临着越来越多的挑战，其中包括全球暖化、能源压力和生态文明意识的提升，以及数字化社会对供电可靠性和电能质量的严格要求。为此，在北美和欧洲已经形成了强大的研究群体，开展“智能电网”的研究和实践。“智能电网”指的是现代化的电力供应系统，它能够监控、保护和自动优化其内部互联元件的运行。这些“互联元件”包括，从集中的和分布式的发电机，通过输、配电系统，到工业用户和楼宇自动化系统、储能装置、终端用户及其温控装置、电动汽车及电器设施等。智能电网拥有双向流动的电力潮流和数字信息流，是高度自动化的和分布广泛的电能供应网络。它利用遍及系统的双向通信、高级传感器、电力电子装置、自动化设备

3、和分布式计算以实时优化系统的运行和资源运用。目前智能电网的相关研究主要体现在4个方面，包括高级量测体系(AMI)、高级配电运行(ADO)、高级输电运行(ATO)和高级资产管理(AAM)。其中：AMI的主要功能是授权用户，使系统同负荷建立起联系，使用户能够支持电网的运行；ADO可以使电网实现自愈功能；ATO强调阻塞管理，并降低大规模停运的风险；AAM与AMI、ADO和ATO的集成将大大改进电网的运行和资产使用效率。我国也出于未来全面建设和谐社会、小康社会的考虑以及数字化时代对电力供应的更高要求，结合我国电网建设的实际情况和一次能源、可再生能源的分布状况，提出建设有别于美国和欧洲的、

4、概念和体系更加完整的“坚强智能电网”，并正在进行一些初步的研究和规划工作，以解决电网的安全稳定运行、配电网可靠供电、可再生能源的充分利用、电力企业资产和运营管理、电网抗攻击能力、电力市场化等领域内的一系列问题。由于历史上电力工业发展的各种原因，我国配电网的发展明显滞后于发电、输电。目前用户停电95％以上是由配电系统原因引起的，电网有一半的损耗发生在配电网，我国配电网的自动化、智能化程度以及自愈和优化运行能力远低于输电网，配电网急需解决以下新的问题：a．配电网优化运行和自愈控制问题；b．分布式发电对配电网的影响问题；c．支持可再生能源发电的政策和市场运行问题；d．配电阻塞问题；e．

5、负荷模式的转变问题。二、智能配电技术概述智能配电网就是以配电网高级自动化技术为基础，通过应用和融合先进的测量和传感技术、控制技术、计算机和网络技术、信息与通信等技术，利用智能化的开关设备、配电终端设备，在坚强电网架构和双向通信网络的物理支持以及各种集成高级应用功能的可视化软件支持下，允许可再生能源和分布式发电单元的大量接入和微网运行，鼓励各类不同电力用户积极参与电网互动，以实现配电网在正常运行状态下完善的监测、保护、控制、优化和非正常运行状态下的自愈控制，最终为电力用户提供安全、可靠、优质、经济、环保的电力供应和其它附加服务。与传统的配电网相比较，智能配电网具有如下特征：①更高的

6、供电可靠性：具有抵御自然灾害和人为破坏的能力，能够进行故障的智能处理，最大程度地减少配电网故障对用户的影响；在主网停电时，应用分布式发电、可再生能源组成的微网系统保障重要用户的供电，实现真正意义上的自愈。②更优质的电能质量：利用先进的电力电子技术、电能质量在线监测和补偿技术，实现电压、无功的优化控制，保证电压合格；实现对电能质量敏感设备的不间断、高质量、连续性供电。③更好的兼容性：支持在配电网接人大量的分布式发电单元、储能装置、可再生能源，与配电网实现无缝隙连接，实现“即插即用”，支持微网运行，有效地增加配电网运行的灵活性和对负荷供电的可靠性。④更强的互动能力：通过智能表计和用户

7、通信网络，支持用户需求响应，积极创造条件让拥有分布式发电单元的用户在用电高峰时向电网送电，为用户提供更多的附加服务，服务理念实现从以电力企业为中心向以用户为中心的转变。⑤更高的电网资产利用率：实时、在线监测主要设备状态，实施状态检修，延长设备使用寿命；支持配电网快速仿真和模拟，合理控制潮流，降低损耗，充分利用系统容量；减少投资、减少设备折旧，使用户获得更廉价的电力。⑥集成的可视化管理平台：实时采集配电网及其设备运行数据，实时运行数据与离线管理数据高度融合、深度集成，实现设备管理、