主动配电网的能源管控研究与分析

宋康

摘 要：近几年国家针对能源方面出台了一系列政策，分布式间歇性电源不断融入电网，这给电网带来了巨大的挑战，在能源的管理和控制上需要新的策略和方法，而主动配电网通过对其进行主动管理和协调控制，实现间歇式能源的有效消纳。分布式电源通过互联网智能的代替大电源，充分体现其优势。本文将通过对主动配电网的能源的管理和控制进行详细的研究和分析。

关键词：主动配电网；能源管理控制；分布式能源；研究分析

1 主动配电网的概念

所谓的主动配电网是指内部具有分布式或分散式能源，具有控制和运行能力的配电网，能够灵活的运用网络技术和信息技术高效的控制管理电网。主动配电网是电网发展的高级阶段，从被动电网到主动电网，在这个长期发展的过程中融合了能量流和信息流，随着智能电网的不断发展，信息和大数据显得越来越重要，下面从图中了解智能电网的发展过程，如图1

主动配电网的出现促进新能源消纳，使分布式电源和配电网相互备用，为用户节约电费。

2 主动配电网的发展动态

欧盟FP6主导的ADINE工程，利用自动化、信息等技术实现对大规模的分布式电源接入配电网进行主动管理，如图2

这个工程解决了被动配电网融入分布式电源出现的一系列问题，使我国的能源进入了智能时代，主动配电网可以通过大数据分析用户的用电习惯，例如用户何时看电视、用洗衣机等用电行为习惯，供电企业为用户提供精准优质的服务。而且用户还可以查询选用周边的分布式电源和电价，使得电力资源高效分配的同时降低用户的使用电费。

2012年“主动配电网的间歇式能源消纳及优化技术研究与应用”在广东佛山三水区示范，示范区内实现了全面的光伏消纳，用电可靠性高达99.99%，示范区的网络结构图如图3

这个示范应用展示了主动配电网的技术内涵，实现间歇式能源的高效消纳以及供电的可靠性，为我国主动配电网技术的发展提供了宝贵的经验。

2014年“多源协同的主动配电网运行关键技术研究和示范”分别在佛山、贵阳、北京、厦门展开，如今广东的示范区能够自主的消纳可再生能源，保证电网安全可靠运行。

3 主动配电网的能源管理和控制

3.1 主动配电网多能源协同交互控制技术

这种控制技术是针对能源模式较多的地区，例如可以利用风水发电、太阳能发电等多种模式，主动配电网需要对多种可分布式能源和负荷进行合理的优化控制，进而实现可再生能源的高效利用，下面详细介绍4种管理技术：

3.1.1 主动配电网的全局运行决策优化管理技术

主动配电网的全局运行决策优化管理技术是以整个主动配电网为核心，考虑到配电网长期稳点的运行，考虑到能源的高效利用，考虑到用户的用电习惯以及经济利益，从整体上总观全局，找到合理的配电运行方案，是全局运行决策优化管理技术实现的最终目的，例如多种分布式的能源水风阳光等多种类型，这些能源在发电的时候可能会受到气候和环境的影响，同时还受到储能系统和电网运行状态的影响，因此这种技术是一种变化的约束控制技术，要综合考虑各方面的因素，既要考虑其接入后产生的峰谷电价差与降低线路损耗两方面所带来的经济效益，又要考虑用户需求，因此这项技术是主动配电网控制技术的关键。

3.1.2 主动配电网的协同交互控制技术

所谓的协同交互控制技术是电源和用户共同的决定配电网的运行状态，分布是能源波动性较大，主动配电网很难精确的控制他的能源供给和储备，因此区域内自治—区域间交互—全局协调的协同交互控制技术是解决主动配电网多分布式电源、多储能、多控制设备协调运行有效手段。详见图4协同交互控制示意图

3.1.3 主动配电网的负荷主动管理技术

主动配电网中间歇式能源的接入使得配电网的电压出现波动，这严重影响可再生能源在配电网中的渗透，主动配电网的负荷主动管理技术是通过给需求侧响应，来直接的控制负荷，来稳定电网中电压，功率的波动，这种主动型的负荷控制技术，需要对不同区域不同类型的可控负荷进行主动的管理，在此基础上通过对用户信息的分析了解甚至管理，实现运行系统的远程控制，达到主动配电网的源—网—荷协同优化的目的。

3.1.4 主动配电网的快速供电恢复技术

这种技术是在主动配电网出现故障时系统会通过分析处理选择最优的供电路径快速供电，在应对主动配电网系统中大量的可再生能源的接入，所导致的供电故障及自动回复供电的问题上，可以通过就地的方式解决，避免因为数据的大量冗余引起供电的可靠性下降，当然通过智能分布式故障处理逻辑，对配电开关设备或配电站配置的配电终端之间的相邻通信，确定自身的动作逻辑，来回复供电是实现供电自动化的表现，双重的回复供电方式保证了故障出现时用户正常用电。

3.2 主动配电网的能源管理模式

3.2.1 主动配电网网侧运行控制模式

主动配电网网侧运行控制模式顾名思义是通过控制电网侧的设备使供电稳定，例如控制储能装置、联络开关等来控制分布式电源的接入，进而稳定电压，功率以及供电的稳定性。

3.2.2 主动配电网源-网双侧协调运行控制模式

这种模式是在网侧运行控制模式失效的情况下，可以通过控制用户的分布式电源控制系统，直接或间接的对用户的分布式电源进行控制，进而保障配电网络的正常运行。

3.2.3 源侧运行控制模式

这种控制模式是在用户使用分布式发电控制系统，或者自用自发的分布式电源并网时影响到电网的稳定运行或者电能质量超出标准数值，电网侧通过控制并网开关来稳定电网运行。

4 结语

随着环境问题日益严重，不可再生能源逐渐减少，主动配电网的能源管理和控制是未来能源系统的发展趋势，主动配电网的能源管理和控制实现了间歇式能源的有效消纳，能够主动的控制分布式能源的接入、负荷、储能系统，实现能源系统的自动化，希望本文的内容对于我国建设主动配电网有一定的参考价值。

参考文献

[1]尤毅，刘东，于文鹏，等.主动配电网技术及其进展[J].电力系统自动化，2012，36（18）：11.

[2]李红，赵杨，冷莉.主动配电网技术及其进展[J].中国科技信息，2014，（12）：191.

（作者单位：国电南瑞科技股份有限公司）