主動配電系統(tǒng)運行與控制關(guān)鍵技術(shù)

鄧雪梅 王碩猛

摘要

主動配電技術(shù)是現(xiàn)代化配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與構(gòu)建過程中，通過信息技術(shù)與自動化控制技術(shù)進行大規(guī)模的能源協(xié)調(diào)與調(diào)動，從而確保能源配置的合理化與科學(xué)性，基于此，本文對主動配電系統(tǒng)運行與控制關(guān)鍵技術(shù)進行研究與探討，旨在進一步推動主動配電系統(tǒng)的建設(shè)與發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】主動配電系統(tǒng) 需求側(cè)響應(yīng) 智能自愈

智能電網(wǎng)的高速發(fā)展環(huán)境下，主動配電系統(tǒng)的建設(shè)與發(fā)展成為滿足電力需求的必然選擇。以往的配電系統(tǒng)在建設(shè)與運營中，用戶側(cè)電源較為少見，其電力能源大多來自于上級電網(wǎng)，電力用戶只能夠被動接受電力企業(yè)所提供的電力能源，缺少主動權(quán)與選擇性。隨著電力能源在推動社會發(fā)展中的重要性愈發(fā)凸顯，電力能源的配給與供應(yīng)也向著更加智能化與主動化的方向發(fā)展。

1 不確定性建模與分析技術(shù)

分布式電源在可再生與清潔性的方面具有較大優(yōu)勢，但從電力網(wǎng)絡(luò)假設(shè)與發(fā)展的角度來看，大多數(shù)清潔能源都無法滿足持續(xù)性供應(yīng)的需求，比如風(fēng)力發(fā)電與光伏發(fā)電等，這些電源具有相當(dāng)程度的隨機性與間歇性特性，這就對電力網(wǎng)絡(luò)建設(shè)提出了新的要求。配電網(wǎng)絡(luò)的運行具有較為顯著的不確定性，負荷種類較多，且常常發(fā)生變化，并且由此帶來故障與安全問題，這種情況就會給電力網(wǎng)絡(luò)安全性與穩(wěn)定性帶來不必要的影響。因此就需要對傳統(tǒng)配電網(wǎng)優(yōu)化分析方法進行新的調(diào)整，基于分布式電源的主動配電系統(tǒng)，對于電能與用戶負荷的波動性變化難以準(zhǔn)確預(yù)知，這種情況下，傳統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化方法勢必?zé)o法適應(yīng)與滿足主動配電系統(tǒng)建設(shè)與運行的需求，就需要不確定性建模與分析技術(shù)作為支撐。

2 多能源系統(tǒng)協(xié)調(diào)優(yōu)化

多能源系統(tǒng)協(xié)調(diào)優(yōu)化技術(shù)的使用，其基礎(chǔ)是主動配電系統(tǒng)中的多能源時空特性，考量該多能源時空特性所具有的互補性特征，采用科學(xué)方法合理協(xié)調(diào)與優(yōu)化分布式電源、電壓敏感負荷、蓄熱設(shè)備與蓄冷設(shè)備等，以便于保障主動配電網(wǎng)運行與決策的安全性、經(jīng)濟性與優(yōu)化效果。在實際的技術(shù)應(yīng)用中，多能源系統(tǒng)協(xié)調(diào)優(yōu)化，以分布式電源預(yù)測、負荷預(yù)測、檢修計劃數(shù)據(jù)與多能源系統(tǒng)運行過程中所表現(xiàn)出來的時空特性等，實現(xiàn)與分析功能相關(guān)的數(shù)據(jù)輸入。從主動性的角度獲取電力配電的實時運行狀態(tài)。同時以此為基礎(chǔ)，運用新能源梯級調(diào)用技術(shù)、需求側(cè)響應(yīng)、調(diào)度策略與措施調(diào)整、風(fēng)險平抑技術(shù)等多種功能模塊，確保主動配電系統(tǒng)的多能源系統(tǒng)協(xié)同優(yōu)化。以能源調(diào)動評價模塊對其進行合理的能效分析與安全校驗，對技術(shù)應(yīng)用效果進行合理評價，并以此為基礎(chǔ)進行決策修正，向調(diào)度執(zhí)行單元下達相應(yīng)的決策與命令，以實現(xiàn)多能源系統(tǒng)的優(yōu)化聯(lián)合與風(fēng)險平抑。

3 需求側(cè)響應(yīng)

需求側(cè)響應(yīng)通過負荷側(cè)的儲能與相應(yīng)的可控負荷作為需求側(cè)資源，對電力網(wǎng)絡(luò)的需求加以實時響應(yīng)，同時為電力供需的平衡性提供一定的保障，以實現(xiàn)電力能源配置的優(yōu)化，保障電力能源供應(yīng)與配給的安全性與可靠性，同時減少電力能源供應(yīng)與配給的成本投入。在主動配電系統(tǒng)中，需求側(cè)響應(yīng)是電力使用與電力供應(yīng)等環(huán)節(jié)相互協(xié)調(diào)與共同發(fā)展的重要推動力，在這個過程中，每個環(huán)節(jié)都需要信息與業(yè)務(wù)之間的有效配合與相互協(xié)調(diào)。

需求側(cè)響應(yīng)一般包括系統(tǒng)側(cè)與用戶側(cè)，要求能夠支撐配電系統(tǒng)的智能化決策需求。主動配電系統(tǒng)需要對電力負荷進行合理預(yù)測，并且對電力負荷的波動性及不確定性進行有效分析與預(yù)測，判斷需求側(cè)對于電力能源與電力資源的響應(yīng)能力與響應(yīng)潛力，對電力負荷進行精準(zhǔn)預(yù)測之后，對負荷的基本特性進行分析與判斷，其響應(yīng)機制需要以經(jīng)濟學(xué)、適應(yīng)性、用戶需求波動性變化等多種因素為基礎(chǔ)，對需求側(cè)響應(yīng)方案加以確定。系統(tǒng)側(cè)向用戶側(cè)發(fā)送的需求側(cè)響應(yīng)信息中包含動態(tài)電價費率、啟動策略與獎懲措施等內(nèi)容，以便于電力用戶基于自身需求選擇合理的用電方案與用電模式。

4 主動機制的智能自愈

主動配電系統(tǒng)運行與控制技術(shù)應(yīng)當(dāng)滿足主動機制的智能自愈需求。在配電系統(tǒng)中采用了分布式電源，所形成的主動配電系統(tǒng)具備雙向供電特性，這種情況下，配電系統(tǒng)的故障問題就較為復(fù)雜，對于故障的判斷依據(jù)與自愈邏輯也較為復(fù)雜，故障的自愈性就會受到影響，配電系統(tǒng)運行與建設(shè)的可靠性與穩(wěn)定性就會有所下降。以主動機制為基礎(chǔ)，對電力網(wǎng)絡(luò)的運行狀態(tài)進行及時評估，就需要采用科學(xué)的智能自愈技術(shù)，以確保電力系統(tǒng)對于故障問題的自我預(yù)防與自我恢復(fù)能力，及時采取合理的故障預(yù)防與故障控制措施，以便于及時有效地發(fā)現(xiàn)故障問題，并且對故障問題進行快速診斷，以便于及時采取有效措施對故障隱患加以消除，改變以往的被動應(yīng)對系統(tǒng)故障的情況，從更加主動的層面合理處理與抑制故障問題的發(fā)生。以主動機制為基礎(chǔ)的智能自愈技術(shù)，包括感知系統(tǒng)運行狀態(tài)、分析系統(tǒng)運行故障、制定故障自愈決策，通過自愈措施實現(xiàn)故障的自我修復(fù)。

5 用戶互動技術(shù)

主動配電系統(tǒng)建設(shè)與發(fā)展過程中，用戶側(cè)層面上呈現(xiàn)的主要特征為靈活性與互動性。而在系統(tǒng)建設(shè)與運行的過程中，配電系統(tǒng)的靈活性主要可以從兩個層面進行討論。

（1）主動配電系統(tǒng)可以實現(xiàn)對于用戶需求與電力市場波動變化的快速響應(yīng)，以便于及時滿足電力用戶對于電力能源的多樣化與個性化需求，以電力供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中的能源資源向電力用戶及時提供電力能源的增值性服務(wù);

（2）主動配電系統(tǒng)的建設(shè)與運行過程中，還應(yīng)當(dāng)滿足各種可控性新能源設(shè)備的能源需求，比如電動汽車等。

用戶互動技術(shù)的應(yīng)用從互動性的層面上也可以進行兩種層面上的分析。

（1）對于用電信息的互動，是以現(xiàn)代化的通信技術(shù)與信息技術(shù)為基礎(chǔ)，對用電與電力網(wǎng)絡(luò)信息在電力供應(yīng)企業(yè)與電力用戶之間的即時交互;

（2）電力能源的互動，主要是指電力用戶在相應(yīng)獎懲措施的基礎(chǔ)上，對電力能源的使用方式進行自主性調(diào)整，同時合理使用其分布式電源。用戶互動技術(shù)的應(yīng)用與實踐，在技術(shù)應(yīng)用與設(shè)備層面需要以設(shè)備設(shè)施實現(xiàn)電力配給系統(tǒng)的供電側(cè)與用戶側(cè)的相互連通。

6 結(jié)語

主動配電系統(tǒng)建設(shè)與運行過程中，就配電系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性建設(shè)，也需要從技術(shù)的層面上進一步采取合理的保障措施，針對配電系統(tǒng)運行過程中存在故障問題，要以智能化與自動化的監(jiān)控機制，實時分析系統(tǒng)運行狀態(tài)，分析系統(tǒng)故障，主動采取措施進行故障排除，以保證主動配電系統(tǒng)的安全性。

參考文獻

[1]張超，張等.主動配電網(wǎng)運行控制技術(shù)分析與展望[J].紅水河，2016，35（04）：86-89.

[2]劉瑩，楊鳳榮.淺談主動配電網(wǎng)系統(tǒng)運行及控制的關(guān)鍵技術(shù)[J].科技展望，2015，25（12）：62.