浅谈主动配电系统规划和运行中的重要问题

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1、浅谈主动配电系统规划和运行中的重要问题(江苏省电力公司常州供电公司常州市213003)摘要：近年来国家电网公司智能电网进入全面建设阶段，智能配电网的研究与试点工作也在深入推进取得了较大的进步。主动配电网(ADN)有机整合先进信息通信、电力电子及智能控制等技术，为实现分布式可再牛能源大规模并网与高效利用提供了一种有效解决方案。关键词：主动配电网了优化规划方法主动网络管理一、主动配电网的概念主动配电网(ADN)的基木定义是：通过使用灵活的网络拓扑结构来管理潮流，以便对局部的DER进行主动控制和主动管理的配电系统。DER在一定程度上可承担支持系统的责任，这将取决于适当的监管环境和接入协议。分布

2、式能源(DER)的基木构成是：分布式发电、分布式储能、可控负荷等。其中DG主要为可再生能源，包括光伏发电PV、风能发电等；CL包括电动汽车、响应负荷等。由于具有发电和消费双重身份的生产性负荷的出现，使得响应负荷也成为了DERo在世界范围内由于目前对电网运营商和DER拥有者还缺乏必要的激励机制以及适当的监管环境，使得ADN这一概念至今仍处于发展阶段，还有许多尚待研究的新问题。需要指出的是，微网主要是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统，既可以与外部电网并网运行，亦可以常态方式孤岛运行。与“微网”不同的是，ADN是由电力企业管理的公共配电网，常态方式下不孤岛运行，但在紧急情况下(由于D

3、G的存在)通过合理配置解列点，可使得ADN的局部作为微网而以非常态方式孤岛运行。二、ADN规划1、成木目标计算随着对电力系统运行要求的提高，在规划时仅仅考虑经济性已不能满足要求，往往需要综合性指标作为目标函数。对DG的优化配置问题进行了深入总结，目标函数主要包括经济性成本（网损或者能量损耗成本）、可靠性成本（平均停电吋间）、供电质量（电压偏差）、DG效益最大、DG接入量最大、成本效益比最大等。除此之外，介绍了考虑电压改善、网损降低和环境效益提升的DG多目标综合优化配置模型；从电压稳定性的角度着手提出了-•种提高电压稳定域的DG优化配置方法；从最大程度利用DG资源的角度出发，探索对多类型D

4、G进行配置及运行调度的方法。可见，考虑DG后的电网供电可靠性、稳定性以及环境效益日趋成为规划研究中的重点考虑因素。2、DG处理方式DG分为不可控型和可控型两大类。不可控型DG（如风力发电和光伏发电）输出功率受环境影响很大，具有明显的随机性和波动性，会影响电力系统的正常运行。而可控型DG的灵活利用可以提高系统可靠性、改善电能质量等。并且，对不同类型DG的组合规划研究还有利于部分电网的孤岛运行和关键负荷保障供电，有助于实现配电网自愈控制。因此，考虑不同类型DG的技术特点、经济性、环保性等方面的差异才能更准确地实现含DG配电网的合理规划，为ADN技术的开展奠定基础。然而，目前的研究考虑较为简单

5、，未充分体现形式各样的DG在规划中所发挥作用的区别。3、配电网升级随着负荷的不断增长以及大量新型设备的接入，配电网的变电站、线路、变压器、保护装置以及量测设备等都需要进行升级改造。而DG优化配置、网络拓扑结构的调整以及无功设备的合理布局对缓解系统堵塞、延缓系统升级也都有明显的作用。DG优化配置属于配电网扩展规划研究的一部分，然而，目前的研究将DG优化配置与其他扩展规划划分得太过明显，这显然是不合理的。如何权衡DG规划与传统扩展规划，确定最优的系统建设方案，使得在满足ADN技术要求的前提下达到综合效益最大，应该受到重视。文献［16］建立ADN的扩展规划模型，重点针对一次能源的间歇性和灵活可

6、控的运行策略开展研究，采用情景分析法来描述DG和负荷的不确定性；将DG接入给供电公司和客户带来的效益作为优化目标，考虑升级投资的延期作为其中的一个指标；提出一种风电和联络线协调规划的方法，并建立了风电联络线的投资运行费用、系统可靠性以及全网有功损耗的多目标优化框架，以寻求二者的最优结合。上述文献在该方面进行了一些探索，但是还需深入研究，尤其是在ADN资源越来越丰富的情况下，各种规划手段的协调配合和资源选取更加复杂。三、ADN运行优化ADN运行优化问题可以结合图1来说明。系统可以利用的资源包括可控型DG、不可控型DG、可控负载、电动汽车、储能装置、无功补偿设备等。其中，部分DG由“不可调度

7、”变为“可调度”，与配电网的传统优化手段相互配合，不仅可以实现DG的充分利用，还可以提高系统的经济性和安全性、改善电能质量、降低系统阻塞等。而储能装置的接入可以起到削峰填谷、平滑扰动的作用，电动汽车冋馈电网技术可以向电网提供辅助服务，以提高电网的运行效率和安全性。对于优化手段，传统的方法包括最优潮流、无功优化、网络重构等，考虑储能技术、电动汽车、需求侧响应等手段后，优化策略趋于综合化，一些基于鲁棒优化、概率模型以及动态优化的思想得到