浅谈主动配电网技术及其进展

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1、浅谈主动配电网技术及其进展（陕西省地方电力监理有限公司陕西西安710075）摘要：大量分散电源并网将使配电系统发牛根木性变化，未来的配电网将从传统的被动单向式供电逐步向多种能源形式供电的双向供电方向发展，配电网将由原来单一电能分配的角色转变为集电能汇集、电能传输、电能存储和电能分配为一体的新型电力交换系统。围绕建设主动配电网的关键技术这一问题，从保护、运行、规划等方面，对世界范围内现有研究成果进行了全面的综述，并从中找出研究的发展方向，为电力科技工作者提供参考。关键词：主动配电网；运行控制；成木

2、效益分析前言：近年来，分布式电源得到了长足的发展，未来DG、分布式储能将广泛而高密度地接入电网，并在未来节能减排中扮演越来越重要的角色,配电网也会变得越来越复杂。DG的高渗透率接入，在不断满足电网能量需求的同时，也使新的市场、新的服务、新的交易机制得到了尝试和发展，其对电网和环境带来的效益也越来越受到关注。在智能配电网和主动配电网的框架下，新的配电模式正在逐渐形成。笔者从事相关工作，对主动配电网技术及其发展，谈谈自身一些想法。一、主动配电网关键技术1、主动配电网的综合规划技术传统被动式配电网的规

3、划方法没有考虑DG引入配电网的影响以及主动配电网的灵活控制特性，其规划的网络过于保守，资产利用不充分。主动配电网的规划不仅要考虑传统配电网规划的内容，包括：重新布线、网络重构、安装新的联络开关等，还要考虑安装DG或从能源供应商处购买分布式能源以及需求侧响应等管理手段，这势必带来很大的不确定性，尤其是由可再牛能源（风力发电、光伏发电）的间歇性引起的不确定性。主动配电网的规划应该是在计及间歇式可再牛能源发电、负荷需求增长以及未来能源市场等不确定因素下，综合考虑原有配电网规划内容、DG的优化配置、储能

4、设备的选址定容等选项，以追求能源损耗小、供电可靠率高以及绿色能源利用率高的多目标规划问题。此外，考虑到实现主动配电网的灵活控制和主动管理将引入多种二次智1能设备以及建设可靠的通信网络，所以主动配电网的综合规划技术应该将自动化规划及通信规划一并统筹考虑。2、主动配电网的分层分布协调控制技术主动配电网的一大特征表现在DG单元及储能单元对于配电网运行人员来说是可控的，分布式能源参与网络的运行调度，并非以往简单的连接。虽然目前DG的并网技术已趋于商业化应用,但多个DG的集成需要更复杂的协调控制。基于多智

5、能体技术的多层控制框架以解决未来配电网运行过程中多分布式能源的协调控制问题。该控制框架有3层体系：第1层是就地控制智能体，其功能是快速就地控制单一DG和其他装置，如有载调压变压器（OLTC）分接头、并联电容器和保护装置等；第2层是基于微网、Cells和VPP概念的区域协调控制智能体，用于协调控制区域内的第1层智能体；第3层是最高等级的配电管理系统,用以实现整体上的全局优化运行。3、主动配电网的全局优化能量管理技术主动配电网的核心价值在于对配电网的主动管理，即通过引入DG及其他可控资源（如柔性负载

6、、无功补偿及需求侧响应等）加以灵活有效的协调控制技术和管理手段实现配电网对可再生能源的高度兼容及对已有资产的高效利用。有研究表明：在相同网络基础设施条件下，实施主动管理技术可集成的分布式能源比例是未实施主动管理技术的3倍。主动配电网的全局优化能量管理系统收集全网各负荷点的实时运行数据、开关状态信息、网络拓扑信息、DG的运行工况以及储能单元的电荷状态（SOC）状态信息等，通过全局智能优化算法得岀满足各项技术约束条件下的有功功率全局优化控制策略和无功功率全局优化控制策略。其中，有功功率优化控制策略是

7、指在满足负荷有功需求的基础上尽可能多地利用可再生能源以及追求经济性最优，必要吋可以调整运行方式；而无功功率优化控制策略是指在满足负荷无功需求以及确保电压质量的基础上使得网络上的无功潮流最优，必要吋可以调节变电站内的OLTC分接头位置。4、主动配电网的成本效益分析主动配电网受其实施成本较高的制约离真正部署与应用还有一段距离。目前还缺乏有效的方法对主动配电网技术进行合理的可行性分析。主动配电网成本效益分析的难点在于以2点。第一，由于主动配电网的利益主体追求的目标不一致，在对其进行经济性评估时，难以协

8、调其中的利益关系。例如公益团体关心的是环境保护，倾向于分布式可再生能源的收益，而配电网运行人员关心的则是投资建设以及运行维护成本，这需要多目标优化方法实现。第二，难以对主动配电网细化的每一项具体技术进行准确的成本效益分析，尤其是DG技术，因为各国的能源政策不同，市场开放程度也各异。主动配电网的技术经济评估步骤如下。步骤1：计算未采用主动配电网技术时配电网运行的各项重要技术指标。步骤2：分析采用主动配电网技术时配电网络运行的各项重要技术指标。步骤3:对步骤1和步骤2计算出的各项重要技术指标进行对比