主動配電網中微電網技術的研究

孫景文，王旻瑋

（國網江蘇省電力有限公司 常州供電分公司，江蘇 常州 213000）

0 引 言

隨著電力系統環保發展進程的不斷推進，微電網技術的應用被廣泛關注。將其應用在配電網建設中，能夠更好地踐行節能減排應用方案，提升電源可靠性，為配電網可持續健康發展提供支持。

1 微電網技術特點

微電網（圖1）技術自身能實現單點接入大電網，并且配合發電單元調控處理模式就能更好地應用分布式電源特征。若是處于并網運行的環境下，微電網技術體系還能為系統提供電能，滿足主動配電網應用要求[1]。微電網的運行慣性小，在分布式電網無法供給必要電能的情況下，借助微電網能夠實現電能的存儲和利用。相較于傳統技術模式，微電網技術應用的環保優勢較為突出，兩者的具體對比如表1所示。

表1 微電網技術與傳統技術對比

圖1 微電網技術應用模式

2 主動配電網中微電網技術應用價值

借助單點接入的方式完成微電網和主動配電網的接入，聯動儲能單元、分布式電源等結構，建立多模式狀態下的智能配電網應用體系。最關鍵的是，微電網能和主動配電網進行可靠性較高的銜接處理，能結合不同電源和負荷參數打造可控化體系，最大程度上提高電力傳輸的實效性，同時也為信息流通方向的合理管控予以支持。

2.1 減少主動配電網電能損耗

將微電網技術應用在主動配電網體系中，能有效建立周邊負荷持續性供電管控模式，并且最大程度上控制供電輸電過程中的電能損耗[2]。與此同時，配電網結構會設置相應的無源網絡，有效結合潮流分布開展相應的優化措施，保證主動配電網應用控制效果達到最優化。若是電源布局存在不科學的問題，必然會對配電網的潮流情況產生影響，難以及時進行電能損耗的處理。而若是應用微電網技術，就要整合電源布局方案，能對分布式電源和儲能設備予以合理性控制，維護其實際運行模式。

2.2 提高利用率

微電網技術應用最大的優勢就在于能對分布式電源結構予以調整，最大程度上解決分布式電源大規模推廣的問題，維持合理可控的兼容處理模式，在調節配電網功率和雙向流動模式的同時，實現分布式能源的柔性消納。與此同時，微電網技術還能對電力資源進行合理化分配管理，確保微電網技術的應用處理效果符合預期，確保能源利用率最大化[3]。

2.3 提升綜合效益

微電網技術的應用能為供電管理工作提供更加可控的技術支持，相較于常規化供電模式能大大提升綜合效益，一定程度上降低主動配電網對分布式電源和用戶的控制難度，促進電網工作穩定科學的發展進步[4]。微電網技術綜合效益表現形式如圖2所示。

圖2 微電網技術綜合效益表現

2.4 優化電能質量

主動配電網中應用微電網技術能有效提升電能的質量水平，避免諧波信號對微電網體系造成干擾，確保電網系統中有源電力濾波器（Active Power Filter，APF）或動態無功發生器能發揮其實際作用。除此之外，在微電網技術沒有全面應用前，大量的間歇性分布式電力資源滲透率參數逐漸增加，嚴重影響了主動配電網的運行效果。而借助微電網技術能建立清潔能源微電網系統，在優化控制無功功率的基礎上，還能配合下垂控制等手段進行電網諧波的約束管理，為主動配電網運行電能質量的提升提供保障[5]。

3 主動配電網中微電網技術應用的策略

基于微電網技術的優勢作用，將其應用在主動配電網中需要結合實際落實更加可控的處理方案，確保相應技術內容和技術要求都能符合需求，從而提高電網電能輸送工作的整體水平，為新能源系統的發展奠定堅實基礎。主動配電網技術是目前國際上通用的技術體系之一，借助拓撲結構（如圖3所示）實現對分布式電源的及時管控和資源評估，配合電能的實際需求搭建相應的處理模式和電能輸送平臺。近年來，一些發達國家開始對主動配電網示范工程進行深度研究和探討，以大電網作為支撐，配合主動配電網和微電網搭建完整的運行運作系統，減少分布式電源系統造成的不良影響[6]。此外，在系統內能形成個性化特征較為突出的電源運行處理模式，實現聯絡線和微電網相互關聯的應用目標。最關鍵的是，微電網聯絡線還能搭建較為合理的銜接體系，確保相關聯系統能在互相支持和互動的過程中提升功能效果。

圖3 結構示意圖

在信息技術全面發展的時代背景下，配電網設計規劃工作要進一步結合微電網技術應用需求，最大程度上發揮相關技術的優勢作用，確保微電網技術能提高設計的整體水平[7]。主動配電網運行過程中，有源網絡會在不同環境下形成繼電保護、電壓調整等不同形態，為了有效降低這些形態結構對系統運行造成的不利影響，需要確保分布式電源和微電網技術能更好地銜接互動，實現相應技術的聯動控制。微電網接入模式能為電能系統長久效益規劃和短期規劃提供較為合理的支持，在系統化分析模型的同時確保模型匹配度和儲能結構匹配度合理，有效提升了客戶對電能供給系統的滿意度。

將微電網應用在主動配電網規劃模式中，能夠更好地提升設計指標的合理性，確保設計規劃能充分融合實際運行狀態，有效落實發電預測和負荷預測等工作，提升配網規劃體系中電力機制調節的規范性。設計規劃需要滿足微電網和主動配電網的應用要求，保證儲能裝置和分布式電源之間的功率轉換滿足預期，結合相應的應急措施為微電網抵御外界問題提供保障[8]。集中式控制體系中，主動配電網中心可以合理控制微電網信息資源，結合信息數據的內容就能選取適宜且可靠的發電形態，及時進行微電網能量輸出的控制，獲取最高控制權。隨著電能技術的不斷發展和進步，微電網還能為主動配電網結構應用提供良好的發展平臺，保證網絡滲透率能滿足應用預期。在部分地區的電網融合方案中，微電網群能實現快速、便捷且穩定的運行，為配電網系統電能穩定傳輸提供保障[9]。將微電網技術應用在分布式控制模式中，建立以微電網群為基準的技術路線，優化系統控制效果。微電網控制需要主動配電網系統完成約束處理，實現集中式控制模式、分散式控制模式以及微電網群協同控制的處理機制。主動配電網集中控制模式如圖4所示。

圖4 主動配電網集中控制模式

在主動配電網系統運行環境中，電力信息處理、電力調度計劃以及電力傳輸接入等基礎組成部分都會以不同形態表現出來，主動配電網控制中心要對相應的微電網群進行統籌管控，保證智能調度工作更加符合實際需求[10]。

4 結 論

綜上所述，主動配電網構建過程需要關注微電網技術的融合機制，充分發揮微電網技術的優勢作用，共建和諧高效的電能輸送管理體系，提高系統運行效能。通過配置較為合理的運行管理方式，提升主動配電網運行效果和電能輸送質量，合理化控制諧波等影響因素，為電力系統的可持續發展奠定堅實基礎。