主動配電系統運行與控制關鍵技術

鄧雪梅 王碩猛

摘要

主動配電技術是現代化配電網絡規劃與構建過程中，通過信息技術與自動化控制技術進行大規模的能源協調與調動，從而確保能源配置的合理化與科學性，基于此，本文對主動配電系統運行與控制關鍵技術進行研究與探討，旨在進一步推動主動配電系統的建設與發展。

【關鍵詞】主動配電系統 需求側響應 智能自愈

智能電網的高速發展環境下，主動配電系統的建設與發展成為滿足電力需求的必然選擇。以往的配電系統在建設與運營中，用戶側電源較為少見，其電力能源大多來自于上級電網，電力用戶只能夠被動接受電力企業所提供的電力能源，缺少主動權與選擇性。隨著電力能源在推動社會發展中的重要性愈發凸顯，電力能源的配給與供應也向著更加智能化與主動化的方向發展。

1 不確定性建模與分析技術

分布式電源在可再生與清潔性的方面具有較大優勢，但從電力網絡假設與發展的角度來看，大多數清潔能源都無法滿足持續性供應的需求，比如風力發電與光伏發電等，這些電源具有相當程度的隨機性與間歇性特性，這就對電力網絡建設提出了新的要求。配電網絡的運行具有較為顯著的不確定性，負荷種類較多，且常常發生變化，并且由此帶來故障與安全問題，這種情況就會給電力網絡安全性與穩定性帶來不必要的影響。因此就需要對傳統配電網優化分析方法進行新的調整，基于分布式電源的主動配電系統，對于電能與用戶負荷的波動性變化難以準確預知，這種情況下，傳統配電網絡的優化方法勢必無法適應與滿足主動配電系統建設與運行的需求，就需要不確定性建模與分析技術作為支撐。

2 多能源系統協調優化

多能源系統協調優化技術的使用，其基礎是主動配電系統中的多能源時空特性，考量該多能源時空特性所具有的互補性特征，采用科學方法合理協調與優化分布式電源、電壓敏感負荷、蓄熱設備與蓄冷設備等，以便于保障主動配電網運行與決策的安全性、經濟性與優化效果。在實際的技術應用中，多能源系統協調優化，以分布式電源預測、負荷預測、檢修計劃數據與多能源系統運行過程中所表現出來的時空特性等，實現與分析功能相關的數據輸入。從主動性的角度獲取電力配電的實時運行狀態。同時以此為基礎，運用新能源梯級調用技術、需求側響應、調度策略與措施調整、風險平抑技術等多種功能模塊，確保主動配電系統的多能源系統協同優化。以能源調動評價模塊對其進行合理的能效分析與安全校驗，對技術應用效果進行合理評價，并以此為基礎進行決策修正，向調度執行單元下達相應的決策與命令，以實現多能源系統的優化聯合與風險平抑。

3 需求側響應

需求側響應通過負荷側的儲能與相應的可控負荷作為需求側資源，對電力網絡的需求加以實時響應，同時為電力供需的平衡性提供一定的保障，以實現電力能源配置的優化，保障電力能源供應與配給的安全性與可靠性，同時減少電力能源供應與配給的成本投入。在主動配電系統中，需求側響應是電力使用與電力供應等環節相互協調與共同發展的重要推動力，在這個過程中，每個環節都需要信息與業務之間的有效配合與相互協調。

需求側響應一般包括系統側與用戶側，要求能夠支撐配電系統的智能化決策需求。主動配電系統需要對電力負荷進行合理預測，并且對電力負荷的波動性及不確定性進行有效分析與預測，判斷需求側對于電力能源與電力資源的響應能力與響應潛力，對電力負荷進行精準預測之后，對負荷的基本特性進行分析與判斷，其響應機制需要以經濟學、適應性、用戶需求波動性變化等多種因素為基礎，對需求側響應方案加以確定。系統側向用戶側發送的需求側響應信息中包含動態電價費率、啟動策略與獎懲措施等內容，以便于電力用戶基于自身需求選擇合理的用電方案與用電模式。

4 主動機制的智能自愈

主動配電系統運行與控制技術應當滿足主動機制的智能自愈需求。在配電系統中采用了分布式電源，所形成的主動配電系統具備雙向供電特性，這種情況下，配電系統的故障問題就較為復雜，對于故障的判斷依據與自愈邏輯也較為復雜，故障的自愈性就會受到影響，配電系統運行與建設的可靠性與穩定性就會有所下降。以主動機制為基礎，對電力網絡的運行狀態進行及時評估，就需要采用科學的智能自愈技術，以確保電力系統對于故障問題的自我預防與自我恢復能力，及時采取合理的故障預防與故障控制措施，以便于及時有效地發現故障問題，并且對故障問題進行快速診斷，以便于及時采取有效措施對故障隱患加以消除，改變以往的被動應對系統故障的情況，從更加主動的層面合理處理與抑制故障問題的發生。以主動機制為基礎的智能自愈技術，包括感知系統運行狀態、分析系統運行故障、制定故障自愈決策，通過自愈措施實現故障的自我修復。

5 用戶互動技術

主動配電系統建設與發展過程中，用戶側層面上呈現的主要特征為靈活性與互動性。而在系統建設與運行的過程中，配電系統的靈活性主要可以從兩個層面進行討論。

（1）主動配電系統可以實現對于用戶需求與電力市場波動變化的快速響應，以便于及時滿足電力用戶對于電力能源的多樣化與個性化需求，以電力供應網絡中的能源資源向電力用戶及時提供電力能源的增值性服務;

（2）主動配電系統的建設與運行過程中，還應當滿足各種可控性新能源設備的能源需求，比如電動汽車等。

用戶互動技術的應用從互動性的層面上也可以進行兩種層面上的分析。

（1）對于用電信息的互動，是以現代化的通信技術與信息技術為基礎，對用電與電力網絡信息在電力供應企業與電力用戶之間的即時交互;

（2）電力能源的互動，主要是指電力用戶在相應獎懲措施的基礎上，對電力能源的使用方式進行自主性調整，同時合理使用其分布式電源。用戶互動技術的應用與實踐，在技術應用與設備層面需要以設備設施實現電力配給系統的供電側與用戶側的相互連通。

6 結語

主動配電系統建設與運行過程中，就配電系統的安全性與穩定性建設，也需要從技術的層面上進一步采取合理的保障措施，針對配電系統運行過程中存在故障問題，要以智能化與自動化的監控機制，實時分析系統運行狀態，分析系統故障，主動采取措施進行故障排除，以保證主動配電系統的安全性。

參考文獻

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