主動配電網(wǎng)技術(shù)及其進展

尤毅，劉東，于文鵬，等

目的：可持續(xù)性是未來電網(wǎng)的基礎(chǔ)特征，其本質(zhì)表現(xiàn)為分布式電源特別是可再生能源的大規(guī)模接入與應(yīng)用。但現(xiàn)有配電網(wǎng)存在可再生能源消納能力不強、一次網(wǎng)架薄弱、自動化水平不高、調(diào)度方式落后以及與用戶互動化水平等問題，嚴重制約了電網(wǎng)的可持續(xù)性發(fā)展。通過研究主動配電網(wǎng)的特征，分析主動配電網(wǎng)的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，探索主動配電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)，為基于電網(wǎng)可持續(xù)發(fā)展提供有益技術(shù)路線。方法：從多個維度（分布式電源消納、分布式電源調(diào)度、分布式電源保護以及分布式電源監(jiān)控）分析主動配電網(wǎng)的技術(shù)特征，指出主動配電網(wǎng)自上而下的技術(shù)理念，同時關(guān)注局部區(qū)域的自主控制和全網(wǎng)的優(yōu)化協(xié)調(diào)，是一種可以兼容微電網(wǎng)及其他分布式電源集成技術(shù)的開放式技術(shù)體系，對于分布式電源的接入半徑更大，接入規(guī)模更大，利用能力更強。從規(guī)劃、運行、評價等方面系統(tǒng)性提出了主動配電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)體系，包括：主動配電網(wǎng)的綜合規(guī)劃技術(shù)、主動配電網(wǎng)的分層分布協(xié)調(diào)控制技術(shù)、主動配電網(wǎng)的全局優(yōu)化能量管理技術(shù)和主動配電網(wǎng)的經(jīng)濟技術(shù)評估。結(jié)果：主動配電網(wǎng)技術(shù)將極大改變已有配電系統(tǒng)的規(guī)劃、運行及分析模式。在規(guī)劃方面：主動配電網(wǎng)的規(guī)劃是在計及間歇式可再生能源發(fā)電、負荷需求增長以及未來能源市場等不確定因素下，綜合考慮原有配電網(wǎng)規(guī)劃內(nèi)容、分布式電源的優(yōu)化配置、儲能設(shè)備的選址定容等選項，以追求環(huán)境友好和供電可靠為目標的多目標規(guī)劃，并將自動化規(guī)劃與通信規(guī)劃統(tǒng)籌考慮。在運行方面：主動配電網(wǎng)的調(diào)度控制采用的是全局能量優(yōu)化管理與區(qū)域自治控制相協(xié)調(diào)的分層控制體系，包括3層控制：第1層是快速就地層控制，用以實現(xiàn)單一分布式電源或微電網(wǎng)單元的快速響應(yīng)控制，第2層是局部區(qū)域控制，用以協(xié)調(diào)局部區(qū)域內(nèi)多個分布式電源之間的運行，以保證局部區(qū)域目標的實現(xiàn)并降低其對網(wǎng)絡(luò)的不良影響，第 3層是全局優(yōu)化控制，用以實現(xiàn)全局范圍的信息采集，并通過優(yōu)化方法提供全網(wǎng)的能量調(diào)度策略。主動配電網(wǎng)的技術(shù)與經(jīng)濟評價是從多主體的角度進行的綜合評價分析，既要分析其建設(shè)、運行等經(jīng)濟性目標，也要分析其環(huán)保節(jié)能的社會性目標。結(jié)論：主動配電網(wǎng)技術(shù)的推廣應(yīng)用能極大提升電網(wǎng)對于綠色可再生能源的兼容性以及對已有資產(chǎn)利用的高效性，是未來智能配電網(wǎng)的發(fā)展趨勢。主動配電網(wǎng)的實施也必將引起傳統(tǒng)配電網(wǎng)規(guī)劃與運行發(fā)生重大變革。

來源出版物：電力系統(tǒng)自動化, 2012, 36(18): 10-16

入選年份：2015