柔性互联智能配电网关键技术研究

张桥

摘要：现代配电网需要满足用户更多的电力应用需求，基于降低碳排放与提倡绿色生活生产方式的理念，需要升级配电网系统。本文主要对新型柔性智能互联配电网结构特点与其中的关键技术展开分析，确定规划设计、运行控制以及故障自愈的相关技术事项，以此来确定这种配电网的先进性。

关键词：柔性配电网;互联智能装置;关键技术

电力电子技术、信息技术以及控制技术全面高速发展，给配电系统带来更多技术支持，借助柔性互联装置即可保障其运行的灵活性与可靠性。现结合对柔性互联智能体系的了解，分析这一技术体系被运用到配电网中时所运用的关键技术手段。

1柔性互联智能配电网的结构特点

在柔性智能互联配电网体系中，柔性互联装置负责连接各个微电网、直流配电子网与馈线等，在这种连接方式的影响下，微电网或者配电子网都可以将自身特性发挥出来，友好接入电动汽车、储能设备以及新型分布式电源等，调度活动的智能化水平也将得到提升，进而提供协同保护、能量互济、优化功率与潮流控制等功能。在这种智能配电网中，同一个变电站中的两条馈线与FID1相连，实现调节功率分配的目标;直流配电网与交流配电网则有FID2连接;各个变电站的馈线由FID3连接，这种连接方式可以预防变电站在直接互联时出现合闸冲击或者电磁坏网的现象;FID4可发挥出能量路由器的作用，其主要与配电网的接口连接。充当微电网。

柔性智能互联配电网的建设成本与控制复杂度性对比较高，但是其借助能量交互与区域互联，可形成更强的可靠性与灵活性，对部分建设成本进行了抵偿，有助于提升能源利用率，控制发电成本，这一配电系统的拓展性也比较强，这也使得其建设工作能够产生规模效应，从而降低边际成本。

2柔性互联智能配电网中应用的关键技术

2.1规划设计

对配电网进行规划与设计时，首先应考虑到FID，其设备容量与建设成本之间具有正比关系，FID最终形成的调节运行效果与其具体接入位置以及自身容量都有关联。FID的配置方案会给配电运行状态带去约束性作用，因此针对系统运行以及优化运行两方面存在耦合关系的问题，必须要进行交替求解。FID具有的物理特征与配电网具有的运行特征使优化配置工作的复杂性增强，对变量进行优化时，必须全面考虑各个整数离散变量，包括联络开关状态、储能充放电状态与安装位置等，同时也不能忽视配电网运行功率、FID传输功率等多种连续变量，约束条件包括非线性约束与线性约束，所以有文献对配电网与路由器的代理模型进行建设，设置容量与配置设备时以优化年规划费用为基础，配合运用多代理机制来实现对能量路由器的有效协调。

配电网在FID的支持下，具备更强的空间调配能量的能力，分布式储能设备可在接入处进行充电与放电，对能量展开时间上的调度，优化储能装置时，应注意对储能系统形成准确精准的描述，在研究储能该规划问题时，可将储能带来的间接收益与直接收益看作考察标准，建设出运行成本最小化与多方面收益最大化的双层型决策问题，调整粒子群算法，求解最优解，以此在当下的市场机制下完成优化配置工作。

2.2运行控制技术

功率流动在满足基本的负荷用电需求的同时，还会影响到配电系统的功率分布、电压质量与网络损耗等，接入FID之后，系统功率将形成更强的可控性，柔性网络也能够实现与配电网之间的交互。可通过SOP的调节功能，建设无功功率与主动式配电网的时序运行协调模型，以此来控制电压波动与运行成本。已有无功有功功率调度协调模型可全面把控设备动作、时间约束等条件，对三馈线测试运行系统实施仿真，明确了FID在潮流分配、优化系统运行方式以及电能质量改善等方面发挥的作用。为了解决微电网群在并网中存在的调度优化问题，以SPIES为技术基础，运用分布式优化方法，对配电网与微电网群交互过程的功率展开优化，使微电网群保持更强的可靠性与经济性。

优越的底层控制能给确保精准地执行指令信息，同时减轻上层调度系统面临的处理负担。在应对微电网中的储能与变压器之间存在的协调控制问题时，可给储能接口上的变流器使用恒压恒频控制系统，变压器则将储能荷电状态作为参考，对同步发电机实施虚拟控制，依靠储能装置来响应功率波动，电压器负责维持稳定的储能容量，从而确保微电网与电网之间的功率能够实现柔性互换，在协调控制活动中微电网和电网能够互为备用。

2.3故障自愈技术

当配电网出现故障，必须要在第一时间定位与隔离故障点所在的区域，利用相应的操作使受影响区域快速恢复供电，故障处理可被看作是配电系统中的弹性问题。构建故障自愈体系时，需要先运用故障隔离与定位技术，确保配电网可以准确、快速地监测系统运行情况，完成暂态信息的分析工作。柔性智能互联配电系统中接入了极多的分布式电源与电力电子装置，这也导致暂态过程与潮流分析过程均变得更加复杂，因此必须要使信息处理满足速度与算力方面的要求;FID在故障自愈中，可以從切换多运行模式、快速响应、检测状态以及直流隔离等角度提供支持。配电网中产生故障问题后，借助设备动作即可转供负荷，恢复正常的负荷供电，对重要负荷加以保障。FID依靠直流隔离作用能够对故障传播范围进行限制，相比传统式配电网中采用的开关倒闸操作，电力电子器件的响应速度更快，FID支持多端口式能量路由，使转供负荷能够获得多种能量通路选择，配电系统得以维持更强的可靠性。

3结论

柔性智能互联配电网的应用可靠性方面有着极为突出的应用优势，对其应用时，需要注重规划设计与运行控制方面的功能，同时要针对故障自愈需求做好技术准备。这种配电系统具有极为乐观的发展前景，虽然建设成本较高，但是其带来的经济效益可以弥补成本问题，使配电网形成更高的使用价值。

参考文献

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