主动配电系统运行中的重要问题

沈珂

摘 要：新时期，伴随不可再生能源的日渐枯竭，以及科技水平的不断提升，配电系统正面临着重大变革，主动配电系统逐渐取代传统配电结构，为分布式能源接入提供可能。本文将从主动配电系统运行规划与控制两方面加强研究，分析系统运行中的重要问题以及关键技术，并探究主动配电系统未来的发展趋势，以供同行业参考。

关键词：分布式电能；主动配电系统；运行规划；运行控制；发展趋势

1 主动配电系统运行规划

1.1 系统高级建模的规划分析

较传统的配电网规划有所差异，主动配电系统可在规划阶段对运行因素进行分析，以高级建模获得各因素之间存在的关联，利用大数据求解运行问题的有效解决方案。主动配电系统中由于负荷将受到更多的因素影响，比如说需求侧响应、动态电价机制等，为此应加强对分布式电源出力的研究，通过建立高级模型分析电源与负荷之间的关系，促使配电网规划更加精细。高级模型的构建，能够在规划阶段就完成对掌握各影响因素之间的关联，并依赖于时间因素，实现模型的转变，常见的便是特定时间模型转变为时间序列模型。

1.2 系统运行过程的规划问题

大规模接入分布式电源是主动配电系统的首要特征，基于分布式电源出力的不确定性，配电网电力单项流动特性发生改变，需要加强对系统运行过程的规划，避免运行过程中发生较大问题。与此同时，主动配电系统规划还需考虑市场因素，分析电价机制以及市场监管等，将区域内可再生能源综合规划，构建正确的规划评估系统，重视运行过程中的风险，控制运行中重大问题发生，从而保证分布式电源高效接入。

1.3 储能系统的规划配置

主动配电系统规划中储能系统的应用问题备受关注，引入储能系统不仅可以有效地抑制负荷波动，更可提升分布式电源的接入效率，保障系统运行的安全稳定，促使高渗透可再生能源的高效利用。但是，储能装置投入需要大量的资金成本，很大程度上阻碍了储能系统的广泛应用，致使目前为止主动配电系统中储能效果不佳。基于此，对主动配电系统进行规划设计过程中，储能系统的优化会放在重要位置，将依据系统的放电特性、电网可靠性等约束条件，综合分析网络损耗、电费差价、投资收益等多方面经济因素，实现对储能系统的优化配置。

1.4 智能建筑的能源集成规划

伴随绿色建筑的不断增多，分布式电源日渐接入到智能建筑的集能系统，致使建筑的能源集成系统愈加复杂，从而增大主动配电系统运行的复杂程度，加大系统运行控制难度。要实现建筑节能与可再生能源的相互结合，加强智能建筑的能源集成规划刻不容缓，需从能源接入、负荷、储能3个方面进行优化，最终降低建筑能源的损耗。

2 主动配电系统运行控制

2.1 无功电压优化控制

传统的配电系统采用的是无功电压控制，但是随着分布式电源的接入，配电系统面临改变，原有的无功电压控制不再适用，需要对控制技术进行优化。无功电压控制技术的优化，主要体现在如下几个方面：首先，综合考虑分布式发电的变化规律，以及网络拓扑变化趋势，以获得需求侧资源在短期或者超短期的表现特征。其次，优化选择全电压等级的无功资源，保证配网中无功潮流能够达到最优状态。最后，调压变压器接头位置的调整，主要调节低压侧或者高压侧的接入，从而保证分布式电源接入能够在稳定的电压水平下进行。

2.2 在线实时跟踪控制

基于主动配电系统的多分布式电源特征，电源的电气量量测面临重要挑战，致使无法准确地获得电源出力与负荷信息。基于此，应对系统在线量测技术进行更新，运用态势感知技术，将测量单元（同步与综合两类）、智能电表等获得的信息进行整合，并利用多种时空尺度对电源进行在线量测。借助态势感知技术，对分布式电源进行在线实时跟踪，从而控制配电网的运行安全，提升配电网管理质量。

2.3 源网荷的综合协调优化控制

目前，分布式电源的接入仍存在较多的问题，致使配电网运行中很多因素难以有效控制，最终影响可再生能源的高效利用。基于此，应加强对源网荷的综合协调优化控制，根据配电网系统运行的需求管理特性，对分布式电源接入相关联的因素综合分析，比如说多时间尺度互补特性、负荷预测、电价变动、气象预测等等，实现对储能系统、分布式电源接入等的优化，保证满足供电安全与质量，促使柔性负荷发挥其调节作用，并提升储能系统的吞吐能力，最终满足分布式电源的就地接纳。

2.4 仿真分析控制

分布式电源接入与运用，其较大的渗透率加大了故障检测难度，以及故障发生后的检修难度，为此应针对配网系统进行保护减少故障发生，并采用仿真分析技术为配电系统运行提供自愈策略。所谓仿真分析控制，就是借助智能技术对电网调度进行控制，由系统完成仿真分析，快速找出故障位置、分析故障发生的原因，并生成相关的控制策略，实现主动配电系统运行的安全、高效。

3 结语

综上所述，运行规划与控制是主动配电系统运行中的两项重要问题，其中运行规划可从四方面进行，分别为系统高级建模规划、系统运行过程规划、储能系统规划、智能建筑的能源集成规划等。系统的运行控制则分别包含无功电压优化控制、在线实时跟踪控制、源网荷的综合协调优化控制、仿真分析控制等。主动配电网运行中通过加强对两项问题的研究与实践管理，有效地保证了配电网安全运行，提升了新能源的有效利用率。

参考文献

[1]吕天光，艾芊，孙树敏，等.含多微网的主动配电系统综合优化运行行为分析与建模[J].中国电机工程学报，2016，（1）：122-132.

[2]王守相，葛磊蛟.主动配电系统运行与控制关键技术[J].电力建设，2015，36（1）：85-90.

（作者单位：广东电网有限责任公司汕尾供电局）