主动配电系统可行技术研究

赵中研

摘 要：在网络发达的今天，信息与通讯技术是互联网时代的重要根源，应用高级设备来测量的主动配电系统已经能够解决分布式能源接入问题，是智能电网发展的大前提。主动配电系统的发展是绿色经济、低碳社会和可持续性发展的需要和前提，它保障了电网的高效、稳定和安全运行，促进电网经济的进步，智能电网已经是现代社会中不可缺少的一部分。文章重点分析主动配电系统的重要性，对其可行性和发展方向进行探讨，在经济领域和相关技术方面进行研究，挖掘其在平衡配电层级之间的作用和意义。

关键词：主动配电系统；可行技术；平衡配电

中图分类号：TM71 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）23-0010-02

传统的配电系统比较简单和常见，是在复杂的网络和庞大的数据之间进行交互，来应对不确定的配电负荷，以保证电力系统的稳定运行。但是，在科学发展的今天，技术爆发和发展势头迅猛，城市的电力需求也相应大，而电能损耗也增加。

而现代技术的进步，配电系统中的分布式能源的渗透率更多的决定和控制着电力负荷，在复杂的配电系统中规划整体的经济利益，影响着电网的分配模式，而配电系统也是整个电力系统的最后一环，直接关系到客户的使用，因此对主动配电系统的管理方式有待改进和革新。

1 主动配电系统的概念和原理

配电系统是由不同的电子配件和相关设施所组成，用来交换电压以及直接向用户分配电能的电力配比系统。而主动配电系统是充分利用配电网络进行管理，进而能够主动对部分分布式能源进行控制和管理的配电系统。

分布式能源在监管环境允许的范围内，按照接入协议的规定，实现系统的全面操控，分布式能源是由分布式储能、分布式发电和可控负荷所组成，其中的可控负荷同时拥有发电作用又具有消耗能力。传统配电系统极少存在用户端的电源，电能主要是由电网系统的电力局分配，电力配电系统的单位进行配送电能和收费。

2 传统配电系统的现状

现如今世界上许多国家的电力公司大多数都已经使用主动配电系统，但相关的机制和体系并不完善，并没有成为主流电力管理系统，其中受到监管和传统配电方式的影响和制约。我国的电力企业长期以来过于注重发电的效率和产量，对电的使用比较轻视，造成了不小的矛盾。国家把大量的金钱和人力、物力集中在大型电力企业和发电设备机组中，对电网中电力的质量和稳定性缺乏关心力度，导致现有的许多配电设施设备不能得到更新和改进，输出的电力可靠性、稳定性和安全性都存在隐患，特别是一些偏远地区，仍然不能够享受到正常的用电生活，与发达国家相比，更是有着很大的差距。

传统的配电系统中，客户端在接受电能和管理服务没有自主性，不能进行选择，电力公司方面在面对系统往往只是采取处理被动反馈以及对设备的维护和故障排除，并一味的追求改建和扩张来满足市场对电力的需求量。

因此，传统配电系统的进展缓慢，任重而道远，这个问题不仅是技术上的手段能解决的，也需要需求方客户的配合与管理，社会和政府再提供一些必要的扶持和政策支持，才能让电力智能化发展成为可能。

3 主动配电系统的技术要求

随着我国电能的消耗量逐年增加，而国内的发电方式主要是火力发电，对环境破坏的影响巨大，节约和合理分配电能被提上了可持续发展的重点项目。传统的配电系统只是电能的搬运工，只起到一个分配和传送的任务，电力系统一直是被动的运行工作。其技术难度较低，操作简单，电力系统网络覆盖面广，辐射状发散于各个方向，多使用自动化电力设备，只能保障故障自动排除和修复，保证供电正常，传统配电对网络系统中的电量配送和管理是没有作用的，这使得许多电能在传输和配送中有重复和浪费。

而要做到可以主动分配和管理就必须使用分布式能源的接入，这种高渗透率的接入方式能在较小的模式下改变局部范围的配电工作，而多个这样的接入点就能形成规模控制，对整个辐射范围电力公司就能整体把控，不仅可以做到传统配电系统所做的被动工作，更能迅速解决电流短路、设备情况和非正常运行状态等问题的解决和反应。

3.1 配电系统的网络规划

按照传统的被动式配电系统所运用的规划，其更注重固定模式，按照网络中的负荷预估最大值的方式，以得出配电系统的最小配电额度，并对可能出现的情况加以分析和规则设计，只要确保正常运行，传统配电系统的设计和运行模式简单。

而主动配电系统技术更加细腻和周详，虽然系统设计要比传统模式复杂和繁琐，但它考虑的因素更加全面，具有整体性和完整性的特点。在分布式能源的主动管理模式接入中，加入侧响应和分布式电源。

3.2 接入分布式能源后需要注意的相关问题

电力配电设备都有额定功率，在正常的电压水平下才能够运行正常，电压的稳定和功率直接关系到其与无功电压控制的模式，在传统的被动式配电系统中无功电压控制模式比较容易实现。而在主动配电系统接入分布式能源后，无功电压控制模式变得更加复杂和波动，这是因为分布式能源的属性存在带有随机性、非线性、间歇性的特征。

从而分布式能源造成有功逆流、无功电流不稳定等问题，引起暂态电压变化，由风电机组导致电压保护误导、畸变和闪变等情况的发生，因此电压质量也可能会出现影响。

3.3 短路电流和应对设备的选择问题

电路出现短路是很正常的现象，在任何电力系统中都可能会发生，所以在解决分布式电源安全接入方面，确保熔断电量不会超压，就要更换电源开关，甚至要更新全套电力设备，运行成本就会增加。

而对于变电所来说，分布式电源的接入同一个配点时可以采用多点式接入法，而不只从一个点入手，当某个点出现短路问题时，也需要更换设备，如果接入点过多就会导致所在区域的供电饱和，无法再接入新的分布式电源接口。

4 主动配电系统的可行性

分布式电源都以直接的方式接入配电网络和设备，也可以采用配合储能组成微电网间接接入。微电网是由分布式电源、储能系统、能量转换装置、监控和保护装置、负荷等组合而成的小型配电系统，该系统集合了发电、配送、使用等运行方式，是一个能够自住控制，以保障和管理电能的智能系统，其有助于合理分配系统中分布的大规模可再生能源的有效接入。

今后配电系统的发展方向必须包括这些分布式电源的能量收集和分配，组成完整的新型电力交互，主动配电系统就是应这种需求而诞生的产品。

4.1 通信技术的可行性

配电系统的运行和管理中，需要使用信息和通信技术，在设备中利用ICT保障配电系统的可靠性和平衡性，大幅度提升电网系统的输送和分配效率，稳定系统的频率，并对电压和电流进行适当的调控，这种信息和通信技术是配电系统的核心部分，ICT技术就是主动配电系统的关键，它可以采用集中、组合以及单一控制进行随意控制。

4.2 主动配电系统的态势感知和预警

主动配电系统的所包含多种复杂和系统的技术，其中有以下几个关键技术：

①主动配电系统的不确定性建模技与分析技术；

②主动配电系统的大数据分析技术；

③主动配电系统的云计算技术与云平台构建；

④主动配电系统的自适应分层分布式智能控制技术；

⑤主动配电系统的互动化服务技术：多微网协同调度技术、用户互动技术、满足用户差异化需求的主动调度技术。

这些技术都保障了主动配电系统的正常和合理运行，在这里就不一一展开阐述，只有实现这些技术的运用和构建，才能使得主动配电系统的建立达到可行。面对不同的用户和地方，就要有相应的应对措施和技术，才能有效的实现电能的配送和使用。

5 结 语

综上所述，在未来的城市用电系统的发展中，主动配电系统的应用范围更加明确和广泛，其所涵盖的层次和内容丰富，主动配电系统更适应时代的发展和智能技术的要求，在秉承服务用户和节约能源的理念下，进一步深化可持续发展的改革。

而主动配电系统也面临着许多的考验，如在信息系统的防护和用户的隐私等实际问题。因此，在国家提供相关的政策、技术和资金的支持上，供需双方共同参与和管理好用电设施，比如对负荷管理、用电能力、发电管控等等，让社会的电力发展在供需双方的努力下不只停留在买卖关系上，更建立起一对双方互惠互利和互相考虑的合作伙伴，营造合理的电力市场环境。

在今后的研究工作中，在重点执行好分布式能源的接入问题，考虑周全并且发挥其作用，为了使配电网系统的安全与稳定，必须要依靠先进技术改进，引进设备，加强对主动配电系统的研发，这也符合目前配电网工程改造的趋势，还要抓住时机突破，促使我国电力系统的高效、合理发展。

参考文献：

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[2] 徐丙垠，李天友，薛永端.主动配电网还是有源配电网[J].供用电，2014

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