主动配电网技术及其进展

尤毅，刘东，于文鹏，等

目的：可持续性是未来电网的基础特征，其本质表现为分布式电源特别是可再生能源的大规模接入与应用。但现有配电网存在可再生能源消纳能力不强、一次网架薄弱、自动化水平不高、调度方式落后以及与用户互动化水平等问题，严重制约了电网的可持续性发展。通过研究主动配电网的特征，分析主动配电网的技术发展现状，探索主动配电网的关键技术，为基于电网可持续发展提供有益技术路线。方法：从多个维度（分布式电源消纳、分布式电源调度、分布式电源保护以及分布式电源监控）分析主动配电网的技术特征，指出主动配电网自上而下的技术理念，同时关注局部区域的自主控制和全网的优化协调，是一种可以兼容微电网及其他分布式电源集成技术的开放式技术体系，对于分布式电源的接入半径更大，接入规模更大，利用能力更强。从规划、运行、评价等方面系统性提出了主动配电网的关键技术体系，包括：主动配电网的综合规划技术、主动配电网的分层分布协调控制技术、主动配电网的全局优化能量管理技术和主动配电网的经济技术评估。结果：主动配电网技术将极大改变已有配电系统的规划、运行及分析模式。在规划方面：主动配电网的规划是在计及间歇式可再生能源发电、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、分布式电源的优化配置、储能设备的选址定容等选项，以追求环境友好和供电可靠为目标的多目标规划，并将自动化规划与通信规划统筹考虑。在运行方面：主动配电网的调度控制采用的是全局能量优化管理与区域自治控制相协调的分层控制体系，包括3层控制：第1层是快速就地层控制，用以实现单一分布式电源或微电网单元的快速响应控制，第2层是局部区域控制，用以协调局部区域内多个分布式电源之间的运行，以保证局部区域目标的实现并降低其对网络的不良影响，第 3层是全局优化控制，用以实现全局范围的信息采集，并通过优化方法提供全网的能量调度策略。主动配电网的技术与经济评价是从多主体的角度进行的综合评价分析，既要分析其建设、运行等经济性目标，也要分析其环保节能的社会性目标。结论：主动配电网技术的推广应用能极大提升电网对于绿色可再生能源的兼容性以及对已有资产利用的高效性，是未来智能配电网的发展趋势。主动配电网的实施也必将引起传统配电网规划与运行发生重大变革。

来源出版物：电力系统自动化, 2012, 36(18): 10-16

入选年份：2015