微电网技术在主动配电网中的应用分析

摘 要：近年来我国经济快速发展，清洁能源主体地位逐渐凸显，如风力发电、太阳能发电等。电力企业将微电网技术应用于配电网的同时，需要对微电网技术加以创新，以增强其适用性，保障电网系统运行安全，进而提高我国电网运营质量，本文将简述微电网主动配电技术特点、结构、规划协调、优势及具体应用，并得出相应的结论，以供参考。

关键词：微电网技术；主动配电网；电力技术；传统发电方式

在配电网中合理引入微电网技术，可使电力系统进一步完善，并实现智能调控发展，同时保障电网体系稳定运行。而在主动配电网中采用微电网技术，有利于合理管控电力资源，继而助力电力系统建设。此外，微电网技术的应用有利于电力双向传输功能实现。因此，研究此项课题具有十分重要的意义。

1 微电网主动配电技术特点

微电网技术是我国电网运营中一种新型电力技术，其可促进传统发电方式改善，并对传统分布式配电网实施一系列优化，且具有独立运营功能，为周围电网安全运行提供重要保障，弥补传统电网的不足等问题。将微电网技术合理应用到主动配电网中，可对电网实施智能化管控，优化电网运行模式的同时，还能降低周围环境污染，节约大量经济成本。实际操作中，技术人员可构建相对独立微电网技术并接入应对网络中，及时采用网络拓扑结构对电网整体运营模式进行监察和管控，降低电力输送造成能量损耗。微电网技术有效接入主动配电网中，对其供电系统完善，实现供电系统可持续发展，其主要技术特点主要是通过控制不同发电单元和发电负电荷，解决因分布式电源接入造成的电力分配不均匀等问题。

微电网具备分布式发电站特点，可有效提升电能利用率，主动电网通过微电网系统输出大量电能，并采用调控系统主动连接大电网，加之微电网稳定性能好，不会随电网峰谷波动出现大幅度波动现象。

微电网可利用储备电能对电网供电质量加以平衡，通过相关专业技术人员合理调配电网配置。同时，应对电网运行期间发生电压不稳定等现象，作业人员可将协调分布式电源和处理电压，两组配电网同时使用，对不同种类电源和储能装置进行合理调控。具体操作方式有，第一，主动配电网和微电网结合，并将相关节点与微电网和主动配电网相结合，可降低电力传输过程中额外能量消耗，实现储能装置和不同种类电源调控。当接入微电网之后，主动配电网可整合众多分布式电源，对其合理利用，降低经济成本消耗，提高电力系统整体运营环境。第二，为使供电系统稳定运行，保障各个用户正常用电，电力企业在合理利用微电网和主动配电网时会利用多余电量，借助电力管理系统整体运行能力，提升供电稳定和利用率，提高主动配电网整体运行能力和电压质量。在配电网有效运行期间，其电压供应相对复杂多变，各种储备装置和主动负荷的集群接入需要配备众多分布式电源协调电网电压的稳定。在接入和退出中，分布式电源极易不稳定，此种现象将给电压的稳定带来稳定性和交叉影响，进而影响电网中电力设备使用寿命。

2 主动配电网的微电网框架结构

一般来说，主动配电网和传统单向电力传输网两者之间存在较为明显差距，最为明显的是两者之间工作原理存在巨大差异。其中主动配电网可有效调控和管理电荷分布，而传统单向电荷只具有对电荷单向传输作用，不具备电力双向传递功能，无法有效实现电力循环，造成电力资源浪费，导致最终电力运行难以满足现实需要。与此同时，在现阶段电力建设工作中，依旧是以单点接入为主要形式开案配电网规划并利用计算机技术，对当前电力发展实施协调，充分发挥配电网系统整体价值，为电力系统整体发展提供良好环境［1］。

3 微电网技术在主动配电网中的规划和协调控制

3.1 微电网技术在主动配电网中设计规划

将微电网接入主动配电网时，首先需考虑电网接入位置、电源种类及接入点的功率。因此，对电网设计规划时需实施双层设计，并设计出电网长期和中期运行方案。与此同时，在开展分布式电源设计的过程中，还要分别从技术与效益两个方面开展研究。其中有关长期运用方案设计中，需根據电网实际运行情况对运行中负荷、经济性、灵活性及电网拓扑扩展等因素考虑。有关电网短期运行模式分析，并将重点放在经济、社会以及环境效益几个方面，通过主动配电网连接的形式强化系统的网络化，确保网络体系的较流行，以此规避传统技术运用中多约束等方面存在的不足，确保微电网建设在主动配电网中的有效性。

3.2 协调控制性

随着现代经济发展，我国用电需求不断提升，为保障电力系统稳定高效运行，越来越多的微电网被接入主动配电网中，外加微电网分布式特征性强，可全面应用到主动配电网中。为保证整体电力系统稳定运行，且使系统处于可靠状态下，需加强对微电网协调控制。目前，微电网技术在主动配电网中的控制方案有三种，一是集中式控制，其控制主动配电网中心进行调控和各个微电网，并收集全部电网信息，之后依据实际收集数据制定电力输出规划设计内容。结合目前来看，虽然集中式电网管控能够有效增强电网系统使用质量，然而由于对信息数据的需求量较大，因此在电力设备方面应该满足扩展性需求。二是分布式控制，此种控制方案涉及多个微电网控制中心，并通过控制电网中心以收集本地微电网信息，其具有可靠安全性，但存在一定协同性差等缺点。三是有关集中分散式调控，此调控模式是由多个微电网控制中心组合，并整合所有电网信息，由微电网控制中心分配相关任务以调控整个电网，使电网运行可以满足时效性需求［2］。

4 主动配电网接入微电网的应用优势

4.1 提高配电网电压质量

主动配电网中存在分布式电源、主动负荷集群及储能设备，其电压系统在供电中电压易出现波动，这种波动在一定范围中波动。另外，分布式电压波动不具备一定规律，难以在短时间内收集其波动趋势，这种情况下易造成电压不稳定等现象。在对微电网接入和退出过程中供电网可能受到影响，造成供电电压出现波动，影响用户用电体验感。故针对主动配电网出现不稳定状态需要制定具有针对性的应对策略，确保分布式电源安全运行。

4.2 提高分布式能源

微电网技术依据电网中分布式电源供电特点，处理其扩展和兼容等问题，并协调配电网功率双向流动情况。利用分布式电源在微电网中，可对其功率进行优化。例如，对于汽轮机设备与微电网系统运用来讲，不仅要确保正常电力供应，而且还要充分运用时剩余电力资源，强化系统资源配置，增强供电输出利用率。

微电网在主动配电网中的应用可实现各种储能设备及DER实施协调，并借助对电力传输方向开展调节，有效消除众多DER问题。同时，保障微电网用户能够正常运用电力资源，并借助强化管理电网能量的手段，统一将剩余的电量资源传递至储能装置中，并自动化实现配电网与微电网电力运输，以便应对电力系统故障时，可及时维护电力稳定运输。

4.3 减少额外电力生产成本

配电网在输电过程中，无法直接将电流转化成交直流回合的可靠使用电源。若未能对电源和储存装置布实施合理布局，会对控制电网潮流产生直接影响。对此，需采用单点连接方式主动连接配电网，确保其储能装置和分布局电源及负荷能够合理分配，有助于优化整个电力系统运行。

4.4 提升配电网整体可靠性

分布式电源网具有复杂多变性，导致其在电网中安全可靠性受到一定影响，无法满足用户用电需求，以至于出现严重的潮流分布不均衡问题，对于稳定性管控来讲十分不利，经常会引发继电保护装置失效问题，无法正常发挥作用。而合理采用微电网技术，将各个分布电源有效连接起来的同时可保障各路线电源独立运输，一旦部分电路出现故障，不会对整个电路造成危害，提高电网可靠性及用户用电体验感。另外，对配电网实施重构，将电荷进行转移，并对电力开关调控，以确保电力信息数据实现共享。

微电网系统不仅能够满足自行隔离运行需求，而且还可以通过智能联网运行满足现实需求。在具体工作中能够单独运行，确保系统能够在运行故障情况下或者电力波动过程中自动完成重新启动。结合实际情况进行分析判断，及时做出对应解决方案，以确保微电网系统能够持续满足供电需要，增强微电网接入电荷处理效果，为配电系统的正常运行奠定良好基础，减少故障问题的产生。此外，通过并行连接方式将不间断连接系统与微电网相关联，以此确保微电网的正常运作，确保系统可以结合现实需求完成连接模式的正常更换。

4.5 提升配电管理效率

电网系统在实际供电输出时，由于各种外界及系统因素共同影响下，导致实际可控性能无法达到理论计算值，进而使整体供电系统稳定性出现小范围偏差，引起电力资源浪费。故电力系统进行一系列改良，需完善检测程序，以保障电力系统的有效分配，避免电力资源出现浪费等现象，提升电力输出工作效率。

4.6 降低电力供应成本

电力系统调控需要通过自动化技术进行成本控制，其电力调控主要有两个方面。一是通过对先进自动化技术的使用来降低人力资源的使用［3］；二是降低电力资源外部能耗。例如，为使电力系统更具有智能高端化，需对其进行调控，以实现其自动化运行模式，并通过采用科学规范工作制度，使工作效率及安全性进一步提升。电力系统中使用人力资源管控电力运营，易出现失误，因作业人员在实际工作中面对诸多工作，加之电力属于高危作业，故作业人员需高度集中注意力去开展电力工作，所以工作人员需要面对身体和精神上的双层压力，容易出现失误。例如，作业人员在抄表、成本核算及对电力数据统计工作中，一旦出现失误，将造成数据分析出现误差，影响电力方案的科学制订。对于对数据准确性要求较高的工作，可采用计算机技术来完成电力数据采集工作，以此降低人工操作失误而引起的经济损失。

4.7 其他效益分析

独立可控微网单元采取多种控制方式，可提高微电网的运作灵活度。此外在单元管控背景下不同的微电网能够完成一体化连接，之后借助控制中心实现电网系统的统一控制，切实提高主动配电网日常供电稳定性，满足需求侧管理基本要求，其对剩余电量储存，能以此保障电源的充分运用，确保系统的持续供应，降低长距离供电模式对系统运行的不利影响。

5 微电网接入主动配电网技术应用

目前，微电网技术在配电网中应用技术运用水准进一步增强，在具体工作中只需要借助微电网技术强化电网优化，便能够最大程度地发挥分布式电源运用效果，借助技术降低传统分布式电网运行过程中存在的不足，确保微电网技术运用的长远建设。与此同时，主动配电网中分布式电源具有分散性和波动性，通过不断研究电能管控系统可更好管理配电网。

5.1 微电网结构中应用

我国电网规模不断扩大，进而对其技术实施深入研究工作。一般情况下，通过拓扑结构强化电网管理效果，使其能够在运行的过程中科学管控分布式能源，有效促进我国电网建设进度。依托主动配电网和诸多微电网主动调控配电网，进而形成联合运行系统，规避分布式电源对结构电网的不利影响，有效保障供电效果。

5.2 微电网在规划中应用

因现代信息技术的不断创新突破，传统配电网技术无法满足目前主动配电网规划中的需求，为更好满足用户实际需求，应借助分布式电源强化配电网系统运行的适应性，提高技术使用水准［4］。

在对主动配电网和电网规划中，需合理运用微电网技术，利用该项技术优势提升电网系统安全性。此外，紧密连接分布式电源和微电网，需对主动配电网规划进行合理运用，同时需合理规划主动配电网和微电网结合的实际需求，以全面优化设计指标和策略。

将微电网技术合理接入主动配电网中，需制订明确规划方案，并建立具体实施模型，準确分析研究电网实际运行效益，加强用户满意度调查。并在传统配电网规划的基础上借助储存装置的设置，强化数据分析水准。在具体工作中，由于分布式电源的使用，电源功率极易产生变化造成电力数据出现偏差。因此，在后续工作中需结合实际需求强化分布式电源的使用，实现容量科学规划，并借助处理措施的核定，有效转化调控微电网与分布式电源的功率。为更优化电力系统运行环境，不仅需要制定明确措施，而且要科学选择设备，确保分布式电网布局具有科学合理性。

主动配电网引入微电网，可对电网进行多层次分布电压设计，使其具有更强的兼容性，改善系统非线性设计水准，借助对微电网在主动配电网中的多层次网络架构特点的深入分析，强化对电源运行数据的掌握，以便总结出具有的特性。同时，合理优化电网系统设备配置，并制定科学合理电网运行策略，降低外界因素对微电网产生影响。

5.3 微电网在电网控制方案中的应用

主动配电网大量应用微电网，且微电网优势日益凸显，并对主动配电网结构产生巨大改变，提升网络渗透率，将微电网运行范围控制在一定范围中，保持电网运行安全性与持续供电能力。针对集中式控制，主要由配电网中的电网信息，并结电网系统数据制定针对性强的发展规划，并科学管控微电网电力输出，健全供电系统的额扩展性能。在分布式管控的过程中，主要借助主动配电网完成微电网群管理加强对微电网灵活管控，无须对微电网周围电网信息进行收集，进而提升其针对性，有效满足用户实际需求［5］。

结语

综上所述，合理使用微电网技术可优化电网运营系统，建设智能化电网系统，促进配电网的稳定运行，避免能源过度消耗，增加经济成本耗费。通过科学研究微电网技术在配电网中的具体应用，成为目前我国电网发展的重要手段。因此在后续工作人员应强化对信息技术的关注，并借助技术优势促进电网可持续发展。

参考文献：

［1］是建新.微电网技术在主动配电网中的应用研究［J］.电子元器件与信息技术，2022，6（08）：241243+247.

［2］侯元红，李世俊，岳雷.基于主动配电网的分布式电源规划方案研究［J］.电气技术与经济，2023（02）：2225.

［3］赵嘉琦，李瑞.微电网技术研究进展［J］.山西电力，2022（05）：1013.

［4］刘广灿，熊海涛.微电网技术应用的案例分析［J］.电子技术，2022，51（09）：180181.

［5］刘恋.解析主动配电网中微电网技术实际运用［J］.电子元器件与信息技术，2019，3（05）：7476+80.

作者简介：李东敬（1984— ），女，汉族，山东济宁人，研究生，电力工程技术工程师，研究方向：综合能源技术及储能。