主动配电系统可行技术的分析

主动配电系统可行技术的分析

陈希陈东平

（国网湖南省电力公司东安县供电分公司425900）

摘要：随着科技的发展，高渗透率分布式能源(DER)被接入电网，传统的配电网系统已经不能满足这种能源的传送需求，因此，配电系统必须做出改变，主动配电系统（ADN）的产生能够发挥良好的作用，满足电网的发展需求。本文将分析主动配电系统可行技术。

关键词：主动配电网；配电系统；可行技术

引言：伴随技术的发展和能源的更新，配电系统也需要提升技术，改变运行状态，这是时代发展决定的。高渗透率分布式能源对电网系统提出了更高的要求，主动配电系统可以提高配电网的控制能力，为电力系统的正常运行提供一定的保障。

一、主动配电网的概念

主动配电网简称ADN，这种系统主要发挥控制与管理的作用，在计算机技术和网络的配合下，完成对配电网的管理工作，实现对分布能源（DER）的主动管理和控制，并且能控制整个配电网系统。分布式能源有三个组成部分，包括分布式发电、分布式储能以及可控负荷。主动配电网的开发和应用起步比较晚，直到2010年，国际上才有具体的阐述，经过了数年的发展，一些电力企业对主动配电网已经有了一定的了解和掌握，但是并没有从根本上改变传统的方法，因此，主动配电网还需要长期的应用与发展。

二、传统配电网中存在的问题

（一）规划方法问题

传统的配电网通过规划来分析，有相对固定的网络结构，对负荷进行预测，根据预测值确定容量裕度，保证配电网运行的基本条件得到满足。在设计之初就要排除潜在的问题。但随着DER能源的应用，传统配电系统已经难以有效的发挥作用。主动配电系统在设计的过程中，要考虑主动管理对电力网络造成的影响。主动配电网虽然比传统配电网的设计更为复杂，但是，安全性能更高。

（二）运行技术问题

在电力系统中，设备都有额定的电压，承载能力是有限的，必须要在额定的电压内运行，调整好无功电压和额定电压的关系。传统的配电网可以轻松的实现对无功电压的控制，但DER的接入增加了控制模式的复杂性，这是因为DER具有较大的间歇性、随机性以及非线性等特征。另外，DER还会对功潮流以及无功潮流造成影响，增加其流向的不确定性，并且会引起电压的变化，影响配电的质量。

三、主动配电系统的可行技术

（一）设备的应用

电子设备的应用。在现阶段的主动配电系统中，硬件设备、网络运行以及检测控制是重要的组成部分。通过通信媒介设备、电子设备、电磁能量管理以及分布式储能等设备和功能控制分布式发电的过程，对分布式能源的接入进行转换，并实现无功补偿和谐波补偿等，利用可控储能平衡发电和负荷，从而获得最高的回报率。

通信设备的应用。在当前的发展阶段，全球通用的通讯技术分为有线通信和无线通信两种技术，虽然每个公司会使用不同的通讯技术，但DER遥控技术几乎不在公司考虑的范围内，也很少有公司会控制低压网络，在配电系统的运行中，信息技术和通讯设备是主动配电系统控制的基础，应用通讯技术，提高了配电系统的稳定性和安全性，也能在一定程度上提高配电系统的运行效率，保证配电系统的电流和电压的稳定。由此可见，通讯设备在主动配电系统中是一种可行的设备，在通讯技术支持下的主动控制系统，可以实现组合控制和集中控制，还能够实现点对点的控制[1]。

（二）规划设计

在配电网络的规划设计中，主动配电系统的设计要对运行中可能出现的各种问题以及影响运行效果的因素进行规避，减少不确定因素给主动配电系统带来的影响，在接入高渗透率分布式能源的过程中，输配电网中会产生双向功率流，主动控制系统能够对电源和负荷进行有效的控制，从而保证供电的安全性，提高用户在用电中的安全。充分考虑各种因素给供电系统造成的影响，不只是将其视为新能源的应用方式，这是主动配电系统与传统的配电系统最主要的区别。

（三）技术的应用

ICT技术的应用。在电力系统中，信息的处理、运算、存储、分配的功能要借助ICT技术的支持，在可控设备以及控制单元之间建立信息传送的平台，控制电荷，对发电和电价进行预测，并且会对电力系统网络重构产生一定的影响，帮助配电系统实现网络重构以及相关的功能。因此，ICT技术也是主动配电系统中的一种可行技术。

检测和预测技术。在主动配电系统中，有效的预测和检测技术是为了保证电力系统的正常稳定运行，提高系统的安全性。通过对各种网络参数的检测，监控电力系统的运行状态，并预测系统运行中的峰值电流、电压以及负荷等信息，通过预测实现对电力系统的自动化监控。可见，预测和检测技术在主动配电系统中发挥着重要的作用。

运行控制技术。在现阶段的配电管理中，需求侧管理以及分布式控制是通用的模式。运行控制是在孤岛运行的条件下，对微电网进行控制，除此之外，还有动态线路荷载能力的控制、电流管理的控制以及自动电压的控制等，这些都是主动配电系统控制的内容[2]。

电压控制技术。大规模的分布式发电给配电系统的电压造成了一定的影响，增加了无功电压的控制难度。主动配电系统的应用能够优化无功电压控制效果。控制电网中无功资源以及电压等级，最大限度的优化无功潮流，将电压水平控制在标准的范围内，并且在必要的时候，可以对变压器的分接头进行调节，保证电压的稳定。在控制电压的过程中，还要考虑分布式发电的需求变化。

态势感知技术。在主动配电系统中，分布式电源比较多，因此，电气量的在线测量工作是比较困难的，需要发展态势感知技术，对分布式电源的负荷进行预测，提高预测的精确度，将多种观测信息结合在一起，包括综合测量单元、智能电表以及同步预测单元方面的相关信息，自动提取其中有利用价值的信息，跟踪配电系统的运行状态，将被动的电网系统管理转化为主动管理。

协调控制技术。在主动配电系统中，协调控制技术是比较重要的技术，能够优化系统的运行方式，保持稳定的运行状态，这种技术融合了需求管理的特征，能够协调储能系统、分布式电源、柔性负荷等因素的关系，预测气象、电价等信息，协调优化整个供电系统中的各种功能，在保证供电系统正常运行的同时，提高系统的可靠性和安全性，让柔性负荷充分发挥自身的调节作用，提高系统的主动控制能力，并提高系统运行的经济性，让配电系统能够有效的利用可再生能源，实现对分布式电源的接纳。

新型配电网保护。在DER影响下产生的主动配电网系统具备配电网络保护的功能。研发配电网的相关控制系统和理论，实现对电网系统运行中故障原因迅速准确的分析判断，根据相关的分析结果生成控制策略，提高系统的智能化水平，实现系统的自愈，从整体上提升电网控制调度的能力和水平，从而提高电网运行的安全性和稳定性。

结语：综上所述，主动配电网的应用弥补了传统配电网在能源接入方面的缺陷，这个问题的解决促进了电力网络的发展，对电网工程有重要的意义。合理的应用技术，减少电力系统运行的负荷以及故障问题，提高电力系统的供电质量和用户用电的安全性。

参考文献：

[1]刘向华.关于主动配电系统可行技术的探讨[J].科技创新与应用,2016,25:195.

[2]范明天,等.主动配电系统规划的主要影响因素分析[J].电力建设,2015,01:60-64.