基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的智能配電網(wǎng)建設(shè)研究

俞霖　吳興宇　嚴(yán)序文　許怡豐

摘要：針對智能配電網(wǎng)的建設(shè)，基于“互聯(lián)網(wǎng)+”理念提出了配電網(wǎng)向主動(dòng)配電網(wǎng)的升級改造。基于“源網(wǎng)荷”三元結(jié)構(gòu)的規(guī)劃原則，堅(jiān)持一、二次協(xié)調(diào)規(guī)劃理念，兼顧安全性和經(jīng)濟(jì)性，提高用戶的用電質(zhì)量和供電可靠性。同時(shí)提出了雙向互動(dòng)智能服務(wù)模式，提高用戶與電網(wǎng)互動(dòng)能力。

關(guān)鍵詞：互聯(lián)網(wǎng)+；配電網(wǎng)；智能電網(wǎng)

1 構(gòu)建“互聯(lián)網(wǎng)+”智能配電網(wǎng)的重要意義

“互聯(lián)網(wǎng)+配電=智能配電”。安全可靠、經(jīng)濟(jì)高效、靈活互動(dòng)、綠色環(huán)保是智能配電網(wǎng)的發(fā)展目標(biāo)。傳統(tǒng)配電網(wǎng)面臨不斷提高供電可靠性、電能利用效率、電網(wǎng)資產(chǎn)利用率的挑戰(zhàn)。采用主動(dòng)配電網(wǎng)管理技術(shù)，協(xié)同源（分布式電源）、網(wǎng)（配電網(wǎng)）、荷（柔性負(fù)荷）、儲（儲能）運(yùn)行與控制，實(shí)現(xiàn)分布式發(fā)電、儲能和柔性負(fù)荷的主動(dòng)管理，能夠提升配電網(wǎng)資產(chǎn)利用率，延緩配電網(wǎng)升級投資，提高用戶的用電質(zhì)量和供電可靠性。

2 配電網(wǎng)向主動(dòng)配電網(wǎng)的升級改造

在現(xiàn)有配網(wǎng)基礎(chǔ)上，結(jié)合分布式電源、電動(dòng)汽車充電設(shè)備、可控負(fù)荷的規(guī)劃建設(shè)需求，對現(xiàn)有配電網(wǎng)進(jìn)行主動(dòng)規(guī)劃和技術(shù)升級，建立統(tǒng)一的通信規(guī)約和信息模型，即“互聯(lián)網(wǎng)+”模型，運(yùn)用智能配電終端、配電自動(dòng)化高級應(yīng)用、配網(wǎng)柔性控制技術(shù)等主動(dòng)配電網(wǎng)前瞻技術(shù)，提高分布式電源和負(fù)荷的精準(zhǔn)預(yù)測能力和協(xié)同控制能力，實(shí)現(xiàn)區(qū)域分布式能源的就地充分消納、多能源系統(tǒng)的聯(lián)合優(yōu)化運(yùn)行和源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)。

主動(dòng)配電網(wǎng)將原先獨(dú)立的一次、二次規(guī)劃，有機(jī)結(jié)合起來，進(jìn)行共同規(guī)劃。具體包含兩點(diǎn)：第一是基于間歇式能源可信出力的概率性計(jì)算，實(shí)現(xiàn)“源”的可信部分發(fā)電參與到電力電量平衡計(jì)算中，降低配網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施投資，延緩了配電網(wǎng)投資擴(kuò)容周期；第二是基于不同滲透率來規(guī)劃消納模式，實(shí)現(xiàn)從規(guī)劃層面完成有序消納模式的設(shè)計(jì)。

一方面，基于“源網(wǎng)荷”三元結(jié)構(gòu)的規(guī)劃理念。主動(dòng)規(guī)劃充分考慮規(guī)劃區(qū)域的分布式能源的接入規(guī)模、接入點(diǎn)、影響因素等環(huán)節(jié)，在負(fù)荷技術(shù)環(huán)節(jié)，充分考慮“源”的質(zhì)（接入的能源類型，受氣候等影響的不確定性）和量（接入的規(guī)模，接入點(diǎn)分布范圍）兩個(gè)方面，并引入概率性規(guī)劃等方法進(jìn)行平衡計(jì)算，實(shí)現(xiàn)資源配置的合理化。另一方面，堅(jiān)持一、二次協(xié)調(diào)規(guī)劃理念。對于主動(dòng)配電網(wǎng)而言，將分布式電站作為一個(gè)電源，由于“源”的接入配電網(wǎng)，帶來一些不利影響，諸如系統(tǒng)能量雙向流動(dòng)、電壓波動(dòng)增強(qiáng)等等。在“源網(wǎng)荷”三者之間如何進(jìn)行功率平衡，如何進(jìn)行不確定性的管控，都需要在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段就需要充分考慮二次系統(tǒng)的部署配置，進(jìn)行一次、二次（含綜合能量管理系統(tǒng)）綜合規(guī)劃，達(dá)到一、二次資源的協(xié)調(diào)配置，使資源配置科學(xué)合理。

為了應(yīng)對低概率的風(fēng)險(xiǎn)，主動(dòng)配電網(wǎng)規(guī)劃還通過二次系統(tǒng)整體規(guī)劃，借助信息通信技術(shù)等手段，或者對“荷”進(jìn)行主動(dòng)管理，在峰值運(yùn)行期間靈活降低負(fù)荷；或者對“源”進(jìn)行主動(dòng)靈活控制，形成低概率風(fēng)險(xiǎn)時(shí)的應(yīng)對方案。

3 提高用戶與電網(wǎng)互動(dòng)能力

建立雙向互動(dòng)智能服務(wù)模式，讓普通家庭能夠通過智能電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)用戶能源管理、移動(dòng)終端購電、水電氣多表集抄、遠(yuǎn)程家電控制等。一方面全面提高百姓生活智能化水平，另一方面建立快速、安全、可靠的通信網(wǎng)絡(luò)聯(lián)控可控負(fù)荷，協(xié)同特高壓廣域面保護(hù)提高抵御大電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)能力。

首先，打造基于“線上線下”的用電服務(wù)新模式。建設(shè)基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的用電互動(dòng)服務(wù)平臺，提供云端電力營業(yè)廳、微信、手機(jī)APP等基于互聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)，打造基于“線上線下”的用電服務(wù)新模式。如完成“云端營業(yè)廳”等全業(yè)務(wù)開發(fā)應(yīng)用。建成后，將搭建電力資源與全社會公用事業(yè)服務(wù)資源融合橋梁，充分滿足互聯(lián)網(wǎng)背景下客戶個(gè)性多樣化的工作需求。其次，建設(shè)具備直接互動(dòng)功能的智能電表。用戶可以通過和電能表互動(dòng)獲取實(shí)時(shí)電能應(yīng)用情況。建成后，可提升優(yōu)質(zhì)服務(wù)能力，幫助用戶節(jié)約電量和電費(fèi)，充分發(fā)揮移峰填谷、節(jié)能減排的作用。

4 結(jié)語

結(jié)合“互聯(lián)網(wǎng)+”，提出了配電網(wǎng)的智能化改造方案。基于“源網(wǎng)荷”三元結(jié)構(gòu)，以及一、二次協(xié)調(diào)的規(guī)劃理念，建設(shè)智能主動(dòng)配電網(wǎng)。并建立了雙向互動(dòng)智能服務(wù)模式，提高用戶與電網(wǎng)互動(dòng)能力，提升用戶的用電體驗(yàn)。總之，基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的智能配電網(wǎng)提升配電網(wǎng)資產(chǎn)利用率，提高用戶的用電質(zhì)量和供電可靠性。

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資助基金項(xiàng)目：江蘇高校品牌專業(yè)建設(shè)工程資助項(xiàng)目（項(xiàng)目編號：PPZY2015B129）；常州工學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目《基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的智能配網(wǎng)研究》（項(xiàng)目編號：J150214）；《間歇式能源主動(dòng)配電網(wǎng)研究》（項(xiàng)目編號：J2016025）

作者簡介：俞霖（1981），男，江蘇常州人，漢族，碩士，講師，研究方向：電力電子與電力傳動(dòng)。