主動配電系統運行中的重要問題

沈珂

摘 要：新時期，伴隨不可再生能源的日漸枯竭，以及科技水平的不斷提升，配電系統正面臨著重大變革，主動配電系統逐漸取代傳統配電結構，為分布式能源接入提供可能。本文將從主動配電系統運行規劃與控制兩方面加強研究，分析系統運行中的重要問題以及關鍵技術，并探究主動配電系統未來的發展趨勢，以供同行業參考。

關鍵詞：分布式電能；主動配電系統；運行規劃；運行控制；發展趨勢

1 主動配電系統運行規劃

1.1 系統高級建模的規劃分析

較傳統的配電網規劃有所差異，主動配電系統可在規劃階段對運行因素進行分析，以高級建模獲得各因素之間存在的關聯，利用大數據求解運行問題的有效解決方案。主動配電系統中由于負荷將受到更多的因素影響，比如說需求側響應、動態電價機制等，為此應加強對分布式電源出力的研究，通過建立高級模型分析電源與負荷之間的關系，促使配電網規劃更加精細。高級模型的構建，能夠在規劃階段就完成對掌握各影響因素之間的關聯，并依賴于時間因素，實現模型的轉變，常見的便是特定時間模型轉變為時間序列模型。

1.2 系統運行過程的規劃問題

大規模接入分布式電源是主動配電系統的首要特征，基于分布式電源出力的不確定性，配電網電力單項流動特性發生改變，需要加強對系統運行過程的規劃，避免運行過程中發生較大問題。與此同時，主動配電系統規劃還需考慮市場因素，分析電價機制以及市場監管等，將區域內可再生能源綜合規劃，構建正確的規劃評估系統，重視運行過程中的風險，控制運行中重大問題發生，從而保證分布式電源高效接入。

1.3 儲能系統的規劃配置

主動配電系統規劃中儲能系統的應用問題備受關注，引入儲能系統不僅可以有效地抑制負荷波動，更可提升分布式電源的接入效率，保障系統運行的安全穩定，促使高滲透可再生能源的高效利用。但是，儲能裝置投入需要大量的資金成本，很大程度上阻礙了儲能系統的廣泛應用，致使目前為止主動配電系統中儲能效果不佳?；诖?，對主動配電系統進行規劃設計過程中，儲能系統的優化會放在重要位置，將依據系統的放電特性、電網可靠性等約束條件，綜合分析網絡損耗、電費差價、投資收益等多方面經濟因素，實現對儲能系統的優化配置。

1.4 智能建筑的能源集成規劃

伴隨綠色建筑的不斷增多，分布式電源日漸接入到智能建筑的集能系統，致使建筑的能源集成系統愈加復雜，從而增大主動配電系統運行的復雜程度，加大系統運行控制難度。要實現建筑節能與可再生能源的相互結合，加強智能建筑的能源集成規劃刻不容緩，需從能源接入、負荷、儲能3個方面進行優化，最終降低建筑能源的損耗。

2 主動配電系統運行控制

2.1 無功電壓優化控制

傳統的配電系統采用的是無功電壓控制，但是隨著分布式電源的接入，配電系統面臨改變，原有的無功電壓控制不再適用，需要對控制技術進行優化。無功電壓控制技術的優化，主要體現在如下幾個方面：首先，綜合考慮分布式發電的變化規律，以及網絡拓撲變化趨勢，以獲得需求側資源在短期或者超短期的表現特征。其次，優化選擇全電壓等級的無功資源，保證配網中無功潮流能夠達到最優狀態。最后，調壓變壓器接頭位置的調整，主要調節低壓側或者高壓側的接入，從而保證分布式電源接入能夠在穩定的電壓水平下進行。

2.2 在線實時跟蹤控制

基于主動配電系統的多分布式電源特征，電源的電氣量量測面臨重要挑戰，致使無法準確地獲得電源出力與負荷信息?；诖?，應對系統在線量測技術進行更新，運用態勢感知技術，將測量單元（同步與綜合兩類）、智能電表等獲得的信息進行整合，并利用多種時空尺度對電源進行在線量測。借助態勢感知技術，對分布式電源進行在線實時跟蹤，從而控制配電網的運行安全，提升配電網管理質量。

2.3 源網荷的綜合協調優化控制

目前，分布式電源的接入仍存在較多的問題，致使配電網運行中很多因素難以有效控制，最終影響可再生能源的高效利用?；诖?，應加強對源網荷的綜合協調優化控制，根據配電網系統運行的需求管理特性，對分布式電源接入相關聯的因素綜合分析，比如說多時間尺度互補特性、負荷預測、電價變動、氣象預測等等，實現對儲能系統、分布式電源接入等的優化，保證滿足供電安全與質量，促使柔性負荷發揮其調節作用，并提升儲能系統的吞吐能力，最終滿足分布式電源的就地接納。

2.4 仿真分析控制

分布式電源接入與運用，其較大的滲透率加大了故障檢測難度，以及故障發生后的檢修難度，為此應針對配網系統進行保護減少故障發生，并采用仿真分析技術為配電系統運行提供自愈策略。所謂仿真分析控制，就是借助智能技術對電網調度進行控制，由系統完成仿真分析，快速找出故障位置、分析故障發生的原因，并生成相關的控制策略，實現主動配電系統運行的安全、高效。

3 結語

綜上所述，運行規劃與控制是主動配電系統運行中的兩項重要問題，其中運行規劃可從四方面進行，分別為系統高級建模規劃、系統運行過程規劃、儲能系統規劃、智能建筑的能源集成規劃等。系統的運行控制則分別包含無功電壓優化控制、在線實時跟蹤控制、源網荷的綜合協調優化控制、仿真分析控制等。主動配電網運行中通過加強對兩項問題的研究與實踐管理，有效地保證了配電網安全運行，提升了新能源的有效利用率。

參考文獻

[1]呂天光，艾芊，孫樹敏，等.含多微網的主動配電系統綜合優化運行行為分析與建模[J].中國電機工程學報，2016，（1）：122-132.

[2]王守相，葛磊蛟.主動配電系統運行與控制關鍵技術[J].電力建設，2015，36（1）：85-90.

（作者單位：廣東電網有限責任公司汕尾供電局）