關(guān)于主動(dòng)配電系統(tǒng)可行技術(shù)的探討

摘 要：過(guò)去，我國(guó)的配電網(wǎng)在應(yīng)付不確定的負(fù)荷時(shí)常常依賴自身靈活的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及大容量裕度，這種簡(jiǎn)單的控制方法能夠在一定程度上提高電力系統(tǒng)的安全性，然而伴隨著高滲透率分布式能源（DER）的出現(xiàn)和不斷發(fā)展，傳統(tǒng)配電網(wǎng)已經(jīng)無(wú)法與之相適應(yīng)，在此背景下主動(dòng)配電系統(tǒng)（ADN）得以應(yīng)運(yùn)而生，文章就是主要圍繞主動(dòng)配電系統(tǒng)的可行技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要探討。

關(guān)鍵詞：主動(dòng)配電網(wǎng)；電力系統(tǒng)；可行性；技術(shù)

引言

在科學(xué)技術(shù)的不斷深入發(fā)展下，主動(dòng)配電系統(tǒng)（ADN）可以徹底滿足高滲透率分布式能源對(duì)電力系統(tǒng)越來(lái)越高的要求，作為未來(lái)電網(wǎng)的發(fā)展部分，主動(dòng)配電系統(tǒng)能夠有效簡(jiǎn)化配電網(wǎng)的規(guī)劃和控制，而使用主動(dòng)配電系統(tǒng)的電網(wǎng)也能夠有效保障電力網(wǎng)絡(luò)的安全性和可靠性。

1 主動(dòng)配電網(wǎng)的具體論述

主動(dòng)配電網(wǎng)，英文全稱為Active Distribution Network，通常被簡(jiǎn)稱為ADN，主要是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)完成配電網(wǎng)的管理工作，從而能夠主動(dòng)控制分布式能源（DER）并且對(duì)整個(gè)配電系統(tǒng)進(jìn)行主動(dòng)管理，而分布式儲(chǔ)能（EES）、分布式發(fā)電（DG）和可控負(fù)荷（RL）是分布式能源（DER）的三大組成部分。直到2010年國(guó)際上才對(duì)主動(dòng)配電網(wǎng)進(jìn)行具體的闡釋說(shuō)明，這也直接體現(xiàn)出主動(dòng)配電網(wǎng)的起步比較晚，因此目前絕大多數(shù)的電力企業(yè)對(duì)主動(dòng)配電網(wǎng)并不是十分了解，在配電網(wǎng)的管理中仍然采用傳統(tǒng)辦法，因此主動(dòng)配電網(wǎng)的發(fā)展之路還比較漫長(zhǎng)[1]。

2 分布式能源技術(shù)的概述

傳統(tǒng)配電網(wǎng)也被人們看作是輸電網(wǎng)與用戶之間的中樞，而在整個(gè)電力系統(tǒng)當(dāng)中，“被動(dòng)”負(fù)荷其實(shí)是中低壓配電網(wǎng)。由于傳統(tǒng)配電網(wǎng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不高，操作也并不復(fù)雜，所以開放輻射模式被廣泛應(yīng)用在電力網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，其中的大多數(shù)電力設(shè)備皆為自動(dòng)化設(shè)備，能夠快速處理后臺(tái)故障，有效保障電力的持久供應(yīng)，然而卻無(wú)法主動(dòng)控制穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)下的配電網(wǎng)，所以人們又將傳統(tǒng)配電網(wǎng)形象的稱作是被動(dòng)配電網(wǎng)，由此可見高滲透率的分布式能源接入技術(shù)并沒(méi)有體現(xiàn)在傳統(tǒng)配電網(wǎng)設(shè)計(jì)上，雖然小規(guī)模的應(yīng)用不會(huì)在高滲透率的分布式能源接入技術(shù)上產(chǎn)生巨大影響，但是一旦使用范圍和使用規(guī)模擴(kuò)大，那么不僅會(huì)對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃和系統(tǒng)運(yùn)行產(chǎn)生影響，同時(shí)還會(huì)對(duì)故障處理甚至是短路電流等電學(xué)現(xiàn)象產(chǎn)生難以預(yù)估的影響。

3 主動(dòng)配電系統(tǒng)的可行技術(shù)

3.1 通信技術(shù)

現(xiàn)階段全球使用的通信技術(shù)主要分為無(wú)線通信技術(shù)和有線通信技術(shù)，盡管各個(gè)公司所使用的通信技術(shù)千差萬(wàn)別，但是能夠看出幾乎沒(méi)有公司會(huì)采用DER遙控通訊，能夠?qū)Φ蛪壕W(wǎng)絡(luò)進(jìn)行控制的公司更是少之又少，而在配電系統(tǒng)中，主要采用信息和通訊技術(shù)設(shè)備即ICT技術(shù)進(jìn)行主動(dòng)管控，事實(shí)證明，在使用ICT技術(shù)之后，配電系統(tǒng)無(wú)論是在安全性、穩(wěn)定性還是可靠性上均獲得了不同程度的提升，不僅如此，ICT技術(shù)還能夠全面提升配電系統(tǒng)的效率已經(jīng)平衡頻率，與此同時(shí)能夠控制和調(diào)節(jié)整個(gè)配電系統(tǒng)的電壓與潮流，由此我們可以看出，ICT技術(shù)可以被看作是主動(dòng)配電系統(tǒng)中的可行技術(shù)，在ICT技術(shù)下的主動(dòng)控制除了能夠通過(guò)集中控制和組合控制之外，還能夠以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的控制模式達(dá)到這一目的[2]。

3.2 電子設(shè)備

當(dāng)然，除了最主要的通信技術(shù)之外，現(xiàn)階段的主動(dòng)配電系統(tǒng)中的可行技術(shù)還包括三個(gè)方面，分別是硬件設(shè)備、監(jiān)測(cè)控制以及網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行，其中的電力電子設(shè)備也就是智能電子設(shè)備、通信媒介設(shè)備、分布式儲(chǔ)能、電池能量管理等等均可以實(shí)現(xiàn)對(duì)分布式發(fā)電以及可控電荷進(jìn)行主動(dòng)控制和調(diào)節(jié)，同時(shí)完成分布式能源接入的轉(zhuǎn)換，諧波補(bǔ)償、無(wú)功補(bǔ)償?shù)鹊?，平衡發(fā)電以及負(fù)荷可以采用可控儲(chǔ)能，而DER以及優(yōu)化運(yùn)行負(fù)荷則能夠保障回報(bào)率最大化。

3.3 ICT技術(shù)

電力系統(tǒng)中所有信息的運(yùn)算、處理以及分配和存儲(chǔ)等功能都需要依靠ICT技術(shù)才能夠得以實(shí)現(xiàn)，除此之外，可控設(shè)備與控制單元之間進(jìn)行傳送信息包括控制發(fā)電與負(fù)荷、合理預(yù)測(cè)發(fā)電以及電價(jià)，甚至是電力體統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)和助攻補(bǔ)償?shù)鹊榷加匈囉贗CT技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)，由此可見主動(dòng)配電系統(tǒng)的可行技術(shù)還應(yīng)該包括ICT技術(shù)。

3.4 監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)

所謂的監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)，其實(shí)就是為了能夠有效保障電力系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定的運(yùn)行，而全面檢測(cè)各種網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，真實(shí)的電力系統(tǒng)運(yùn)行情況并且對(duì)電價(jià)與發(fā)電、峰值電流與負(fù)荷以及峰值電壓等數(shù)據(jù)信息進(jìn)行合理的預(yù)測(cè)，因此我們也將監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)歸納為主動(dòng)配電系統(tǒng)的可行技術(shù)領(lǐng)域當(dāng)中。

3.5 運(yùn)行控制

分布式控制和需求側(cè)管理是現(xiàn)階段配電網(wǎng)管理系統(tǒng)的主要管理模式，而運(yùn)行和控制其實(shí)就是指微電網(wǎng)或是饋線能夠在孤島運(yùn)行條件下進(jìn)行管控，除此以外，潮流管理、自動(dòng)電壓控制、動(dòng)態(tài)線路荷載水平等也都是運(yùn)行和控制的涉及范圍。

3.6 規(guī)劃設(shè)計(jì)

主動(dòng)配電系統(tǒng)要求在進(jìn)行配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)需要充分考慮在實(shí)際運(yùn)行狀況中存在的各種不確定因素，特別是在面對(duì)解決高滲透率分布式能源接入問(wèn)題時(shí)，需要進(jìn)行充分的考量，而不是將其簡(jiǎn)單看作是新能源形式接入和一種儲(chǔ)能設(shè)備，這也是主動(dòng)配電系統(tǒng)與傳統(tǒng)被動(dòng)配電系統(tǒng)相區(qū)別的地方[3]。

4 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，在傳統(tǒng)配電網(wǎng)的設(shè)計(jì)中忽略了分布式能源的高滲透率接入問(wèn)題，如果不能及時(shí)解決這一問(wèn)題將會(huì)對(duì)整個(gè)電力網(wǎng)絡(luò)造成巨大的影響，而在電力網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)用主動(dòng)配電系統(tǒng)則徹底解決高滲透率接入問(wèn)題，輸配電網(wǎng)之間能夠形成雙向功率流，無(wú)論是電源和負(fù)荷還是客戶自身都具有了雙重保障，這也使得整個(gè)電力網(wǎng)絡(luò)在運(yùn)行過(guò)程中變得更加安全可靠，因此我國(guó)還需要繼續(xù)加強(qiáng)對(duì)主動(dòng)配電系統(tǒng)的研究，通過(guò)結(jié)合其可行技術(shù)全面提升我國(guó)配電網(wǎng)效率。

參考文獻(xiàn)

[1]范明天，張祖平.主動(dòng)配電系統(tǒng)可行技術(shù)的探討[J].供用電，

2014，1：22-27.

[2]邵成成，王錫凡，王秀麗，等.試論主動(dòng)配電系統(tǒng)可行技術(shù)[J].西安交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2014，11：58-63.

[3]程林，劉琛，吳強(qiáng).主動(dòng)配電系統(tǒng)可行技術(shù)分析與展望[J].電力建設(shè)，2015，1：26-32.

作者簡(jiǎn)介：劉向華（1984-），女，內(nèi)蒙古赤峰市敖漢旗人，民族：漢，現(xiàn)職稱：工程師（中級(jí)職稱），學(xué)歷：本科，研究方向：配電網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)。