主動(dòng)配電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

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1主動(dòng)配電網(wǎng)的構(gòu)成及其特點(diǎn)

主動(dòng)配電網(wǎng)主要由分布式電源、負(fù)荷、儲(chǔ)能系統(tǒng)及控制裝置組成（如圖1所示）。相比于大電網(wǎng)，主動(dòng)式配電系統(tǒng)體現(xiàn)為一個(gè)可控單位，可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自我控制、保護(hù)、管理等功能，充分補(bǔ)充了傳統(tǒng)配電網(wǎng)的不足。在ADN中，分布式電源（DistributionGeneration，DG）的接入改變了傳統(tǒng)配電網(wǎng)的潮流特性、供電結(jié)構(gòu)等。傳統(tǒng)配網(wǎng)是由統(tǒng)一的供電電源實(shí)現(xiàn)功率的單一方向傳送，引入分布式電源后，功率實(shí)現(xiàn)了雙向流動(dòng)，即在同一線路可能出現(xiàn)逆向潮流，從而電壓的分布規(guī)律也隨DG的接入發(fā)生變化。分布式電源的接入改善了傳統(tǒng)配網(wǎng)的運(yùn)行方式，使電網(wǎng)可以更為高效、可靠地運(yùn)行。這一方面緩解了化石燃料發(fā)電造成的環(huán)境污染，另一方面大大增加了電網(wǎng)備用容量，減少了電廠建設(shè)規(guī)模，進(jìn)而減小電能傳輸損耗，同時(shí)DG還可在孤島運(yùn)行的情況下繼續(xù)向重要負(fù)荷供電，提高了大電網(wǎng)的整體安全性。綜上，區(qū)別于傳統(tǒng)的被動(dòng)型配網(wǎng)，主動(dòng)式配網(wǎng)的主要特征體現(xiàn)在以下2個(gè)方面：

1）主動(dòng)式配網(wǎng)有相當(dāng)比例的分布式可控資源，未來電網(wǎng)發(fā)展中這種可控資源的比例還將繼續(xù)擴(kuò)大；

2）電力電子設(shè)備的大量應(yīng)用，使得主動(dòng)式配網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以靈活調(diào)節(jié)，在建立實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)優(yōu)化管理的控制中心必不可缺，其可管可控水平將更為完善。總之，主動(dòng)配電網(wǎng)的供電性能更加優(yōu)越，供電可靠性大大提高，是應(yīng)對(duì)現(xiàn)代配網(wǎng)新問題的有效途徑。

2主動(dòng)配電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)

傳統(tǒng)配網(wǎng)中電力潮流服從單一方向流動(dòng)，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和控制方式也都遵循能量的單向流動(dòng)。但是主動(dòng)配網(wǎng)中DG的接入和儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展，讓這些分布式能源積極參與網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的調(diào)度，使配電網(wǎng)朝著雙向化、智能化的方向發(fā)展。

2．1ADN的綜合規(guī)劃技術(shù)

傳統(tǒng)的配網(wǎng)規(guī)劃方法沒有考慮接入分布式電源后配網(wǎng)可能出現(xiàn)的問題，其所規(guī)劃的網(wǎng)絡(luò)過于陳舊，不能充分利用各項(xiàng)資產(chǎn)。高品質(zhì)的主動(dòng)配電網(wǎng)規(guī)劃必須綜合考慮傳統(tǒng)的一次網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、新型的智能保護(hù)開斷設(shè)備、分布式能源（發(fā)電和儲(chǔ)能）、新型配電設(shè)備（電抗器／電容）和用于構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的新增配電線路／饋線的綜合影響。目前，針對(duì)ADN的規(guī)劃研究已取得不少突破，如綜合考慮可靠性、線損、投資成本及間歇性可再生能源不確定性的動(dòng)態(tài)ADN規(guī)劃模型；基于進(jìn)化算法并結(jié)合多場(chǎng)景分析，對(duì)不確定因素進(jìn)行統(tǒng)一模型集成的規(guī)劃方法等。

2．2ADN的分層管理、分布調(diào)控技術(shù)

主動(dòng)配電網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在分布式能源對(duì)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行調(diào)度的參與，而不是傳統(tǒng)配網(wǎng)的簡(jiǎn)單連接。主動(dòng)配電網(wǎng)的管理結(jié)構(gòu)主要分為三層：首層采用就地控制策略，實(shí)現(xiàn)分布式電源、并聯(lián)電容器及保護(hù)裝置的快速控制；第二層采用微網(wǎng)、Cells等區(qū)域協(xié)調(diào)控制體系，主要負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)區(qū)域內(nèi)第一層控制裝置；第三層是主動(dòng)式配電網(wǎng)管理系統(tǒng)的最高級(jí)，可以實(shí)現(xiàn)全局的最優(yōu)控制。第三層是ADN的核心部分，其主要功能包括分布式電源的最優(yōu)控制、潮流優(yōu)化管理、電壓質(zhì)量控制等。配電管理系統(tǒng)通過收集電網(wǎng)的開關(guān)狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、分布式能源DG運(yùn)行工況等實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信號(hào)，通過全局優(yōu)化管理系統(tǒng)計(jì)算出滿足各項(xiàng)約束條件的有功功率及無功功率的最優(yōu)化。第二層的區(qū)域協(xié)調(diào)控制功能實(shí)現(xiàn)對(duì)首層和第三層的協(xié)調(diào)。

2．3ADN的運(yùn)行控制技術(shù)

要想實(shí)現(xiàn)主動(dòng)式配網(wǎng)的高品質(zhì)運(yùn)行，自動(dòng)化孤島的有機(jī)集成和多重GIS系統(tǒng)是必不可少的技術(shù)基礎(chǔ)。主動(dòng)式配網(wǎng)的運(yùn)行控制離不開高度的信息集成。數(shù)據(jù)通信主要依靠分布式更新技術(shù)的支撐；服務(wù)平臺(tái)則依托面向ADN的高性能計(jì)算機(jī)技術(shù)，以滿足ADN運(yùn)行所需的大數(shù)據(jù)處理要求；智能應(yīng)用主要依靠基于AMI數(shù)據(jù)挖掘的時(shí)空負(fù)荷預(yù)測(cè)技術(shù)和基于物聯(lián)網(wǎng)的輸變配設(shè)備遠(yuǎn)程診斷技術(shù)。ADN綜合利用這些技術(shù)，最終達(dá)成其高效運(yùn)維優(yōu)化的目的。

作者：楊曉東 錢松輝 姜偉 南仁杰 單位：沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué) 葫蘆島供電公司 蒙東松山區(qū)供電有限公司 錦州供電公司