主动配电网运行优化技术分析

尹湛

摘 要：分布式能源具有间歇性和随机性的特点，这在一定程度上会导致配电网的供电可靠性下降，从而影响配电网电能的质量，为了使配电网的电压水平保持较为平稳的状态，必须在加强分布式电源、柔性负荷研究的基础上，提出主动配电网优化技术的策略。

关键词：主动配电网 运行优化技术 需求侧响应 负荷 电压

中图分类号：TM72 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）06（c）-0006-02

现有的培地网优化调控策略，大多建立在信息通信技术与电子电力技术框架下的自制控制模型，不能满足现代化的供电要求，因此为了减少分布式电源带来的不确定性的影响，需要对主动配电网的分布式电源、储能等部分进行优化，因此该文将从主动配电网的构成及其潮流计算出发，深入研究主动培地网运行优化技术的内容，以供相关从业人员借鉴学习。

1 主动配电网的构成及其潮流计算

1.1 主动配电网概述

主动配电网主要是指在适当的监管制度和用户接入准则的基础上，灵活地运用网络拓扑来实现潮流的分布，这对分布式电源提供了一定的支撑作用，确保相关工作人员能够实现对分布式能源的储能单元的主动控制。可以说，主动性原则是主动配电网优化技术的核心，在主动配电网之中，DG不仅能够参与优化控制，还能主动地对配电网进行无功电压控制，从而充分发挥DG的作用，实现配电网的优化运行。同时，主动配电网的负荷也是可调控的，电力公司可以采用经济措施诱导用户，从而达到控制负荷的目的，除了宏观的控制，主动配电网还可以通过调节移动设备用电功率的方式，达到精确控制，并且在无功电压的平衡作用下，能够对配电网形成一定的保护[1]。

1.2 蓄电池储能模型

除了能够平衡发电量与用电量，蓄电池储能还能充当应急电源，并平衡发电量与用电量，从而降低网络耗损，改善供电的电压水平，在主动配电网运行的过程中，难免会遇见一些突发状况，这在一定程度上会影响主动配电网的正常运行，为了提高主动配电网连续运行的能力，必须使用到备用电源，从而继续提供用电服务，在这方面，蓄电池储能具有无可比拟的优越性，为了应对配电网电能质量波动等问题，主动配电网通常都采用蓄电池储能的方式，相比电容器储能和蓄水储能，蓄电池储能的技术相对成熟，因此成本很低，具有较高的经济性，被广泛的应用于主动配电网之中，不仅能够保证配电网的正常运行，还解决了电压复合总需求量不稳定的情况，从而使主动配电网之中的用电单元达到相对平衡的状态，一定程度上增加了主动配电网电能的利用率，减少风机对主动配电网的影响。

1.3 主动配电网潮流计算

主动配电网的潮流计算基本流程为，检测初始化馈线节点的电压，然后分别计算各支路的电流情况，最后回代求解各节点的电压，如果这个过程中，主动配电网中的电压没有达到收敛的要求，就要重新进行计算，确保潮流计算的准确性。主动配电网通常采用前推回代法来实现配电网的潮流计算，该方法不仅有效解决了主动配电网节点较多的问题，其适用性非常广，对电压有很好的抑制作用，主動配电网的网络拓扑结构收敛性差，因此使用直接法和扭断拉夫逊法无法进行有效的计算，特别对于初期电压敏感问题，只有使用前推回代法才能将静电特性很好的呈现出来，但对于弱环节的松弛节点类型，最好还是使用回路抗组法[2]。

1.4 技术构架

建立主动配电网的运行系统，首先要从建立监视中心入手，在主动配电网日常运行当中，会产生馈线故障等问题，因此加强监视中心的建设，能够有效地减少故障的产生，以便相关工作人员能在故障问题产生的第一时间，采取解决措施，提高主动配电网的运行能力。其次，控制中心也是配电网系统的核心模块之一，因此加强控制中心的建设，不仅能够提高主动配电网的调控能力，还可以在信息技术相对支持下，实现高级应用功能。

2 主动配电网运行优化技术的内容

2.1 需求侧响应

需求侧响应是实现用电环节与供电环节协调发展的重要手段，同时，需求侧响应在保证主动配电网安全运行的工作中发挥着重要的作用，因此为了更好地让需求侧响应参与到电力供需平衡工作中，应该发挥模块化系统智能决策的重要功能，减少需求侧响应中的不确定性。用户需求变化，也是相关工作人员应该关注的问题，根据用户的适应性情况与需求的变化，加强动态收费的设计，是完善主动配电网响应机制。还可以针对系统侧分析的波动性和不确定性等特性，来设计响应性能方案，使所有用户都能享受到用电控制方案带来的便利。此外，相关人员也要做好响应性能的评价工作，从而提高电力系统的稳定性。同时，需求侧响应还能对用电环节进行负荷波动性预测，并且根据用户侧响应的业务信息，动态的修正负荷基本方案，保证电力系统的整体可靠性[3]。

2.2 基于主动机制的智能自愈

由于分布式电源高渗透率的主动配电网呈现不确定性的工况，因此相关工作人员应该加强主动配电网的智能自愈系统建设，智能自愈系统不仅能够为自动配电网运行提供自愈决策，还具有风险评估、自我恢复的功能。在设备脆性评估的过程中，如果评估结果显示警戒，则需要采取相应的预防控制措施，这一过程通常在主动配电网的主站集中执行[4]。如果风险评估显示故障，则需要对主动配电网进行网络重构，从而确保主动配电网达到运行稳定状态。同时，要建立智能自愈系统的状态感知模块，从而在日常的运行当中进行分布式电源和主网的感知，并通过智能配电网分析，对主动配电网的运行情况进行在线风险评估，并据此来判断设备的运行状态，应该采取什么样的动作。

2.3 多能源系统协调优化

为了实现能源系统的协同优化，需要在系统总输入检修计划数据以及多能源系统的特性，并对新能源进行提及调用，从而满足调度评价功能，多能源系统调度评价功能主要包括调度优化的评价、调度策略效能的评价以及安全校核，相关工作人员要把握好协同优化与调度执行之间的关系，从而在分机预测的要求下，实现对主动配电网调度的优化。同时，多能源系统不仅能够对主动配电网相关设备进行协调优化，还能在实时监测的基础上，实现风险的分析与预测，这对加强主动配电网运行能力具有重要的意义。多能源系统在主动配电网安全运行控制当中，也发挥了重要的作用，多能源系统具有风险平抑的作用，只要相关工作人员输入数据，就能清楚地知道主动配电网的侧响应状态，在此基础上进行快速的决策。

2.4 主动配电网优化技术的后续展望

随着大量分布式能源的接入，在未来主动配电网运行优化技术拥有广泛的发展空间，随着科技技术的进步，主动配电网技术将进入一个快速发展的阶段，不仅对于解决双侧不确定性问题具有明显的效果，还可以提高能源利用率，使电网进一步得到优化[5]。

3 结语

综上所述，主动配电网运行优化技术是一种面向未来的技术，因此相关工作人员应该在现有技术框架的基础上，不断完善主动配电网的功能。

参考文献

[1] 章健，张弛，董惠荣，等.基于多代理的含分布式能源的主动配电网及运营管理系统研究[J].华东电力，2013（11）：2229-2232.

[2] 钟清，余南华，孙闻，等.主动配电网分布式电源规划及经济性分析[J].电力系统及其自动化学报，2014（11）：82-86.

[3] 尤毅，刘东，钟清，等.多时间尺度下基于主动配电网的分布式电源协调控制[J].电力系统自动化，2014（9）：192-198，203.

[4] 刘科研，盛万兴，张东霞，等.智能配电网大数据应用需求和场景分析研究[J].中国电机工程学报，2015（2）：287-293.

[5] 周鑫，田兵，许爱东，等.基于CYMDIST的配电网运行优化技术及算例分析[J].电网与清洁能源，2015（2）：91-97.endprint