主动配电系统运行与控制关键技术

邓雪梅 王硕猛

摘要

主动配电技术是现代化配电网络规划与构建过程中，通过信息技术与自动化控制技术进行大规模的能源协调与调动，从而确保能源配置的合理化与科学性，基于此，本文对主动配电系统运行与控制关键技术进行研究与探讨，旨在进一步推动主动配电系统的建设与发展。

【关键词】主动配电系统 需求侧响应 智能自愈

智能电网的高速发展环境下，主动配电系统的建设与发展成为满足电力需求的必然选择。以往的配电系统在建设与运营中，用户侧电源较为少见，其电力能源大多来自于上级电网，电力用户只能够被动接受电力企业所提供的电力能源，缺少主动权与选择性。随着电力能源在推动社会发展中的重要性愈发凸显，电力能源的配给与供应也向着更加智能化与主动化的方向发展。

1 不确定性建模与分析技术

分布式电源在可再生与清洁性的方面具有较大优势，但从电力网络假设与发展的角度来看，大多数清洁能源都无法满足持续性供应的需求，比如风力发电与光伏发电等，这些电源具有相当程度的随机性与间歇性特性，这就对电力网络建设提出了新的要求。配电网络的运行具有较为显著的不确定性，负荷种类较多，且常常发生变化，并且由此带来故障与安全问题，这种情况就会给电力网络安全性与稳定性带来不必要的影響。因此就需要对传统配电网优化分析方法进行新的调整，基于分布式电源的主动配电系统，对于电能与用户负荷的波动性变化难以准确预知，这种情况下，传统配电网络的优化方法势必无法适应与满足主动配电系统建设与运行的需求，就需要不确定性建模与分析技术作为支撑。

2 多能源系统协调优化

多能源系统协调优化技术的使用，其基础是主动配电系统中的多能源时空特性，考量该多能源时空特性所具有的互补性特征，采用科学方法合理协调与优化分布式电源、电压敏感负荷、蓄热设备与蓄冷设备等，以便于保障主动配电网运行与决策的安全性、经济性与优化效果。在实际的技术应用中，多能源系统协调优化，以分布式电源预测、负荷预测、检修计划数据与多能源系统运行过程中所表现出来的时空特性等，实现与分析功能相关的数据输入。从主动性的角度获取电力配电的实时运行状态。同时以此为基础，运用新能源梯级调用技术、需求侧响应、调度策略与措施调整、风险平抑技术等多种功能模块，确保主动配电系统的多能源系统协同优化。以能源调动评价模块对其进行合理的能效分析与安全校验，对技术应用效果进行合理评价，并以此为基础进行决策修正，向调度执行单元下达相应的决策与命令，以实现多能源系统的优化联合与风险平抑。

3 需求侧响应

需求侧响应通过负荷侧的储能与相应的可控负荷作为需求侧资源，对电力网络的需求加以实时响应，同时为电力供需的平衡性提供一定的保障，以实现电力能源配置的优化，保障电力能源供应与配给的安全性与可靠性，同时减少电力能源供应与配给的成本投入。在主动配电系统中，需求侧响应是电力使用与电力供应等环节相互协调与共同发展的重要推动力，在这个过程中，每个环节都需要信息与业务之间的有效配合与相互协调。

需求侧响应一般包括系统侧与用户侧，要求能够支撑配电系统的智能化决策需求。主动配电系统需要对电力负荷进行合理预测，并且对电力负荷的波动性及不确定性进行有效分析与预测，判断需求侧对于电力能源与电力资源的响应能力与响应潜力，对电力负荷进行精准预测之后，对负荷的基本特性进行分析与判断，其响应机制需要以经济学、适应性、用户需求波动性变化等多种因素为基础，对需求侧响应方案加以确定。系统侧向用户侧发送的需求侧响应信息中包含动态电价费率、启动策略与奖惩措施等内容，以便于电力用户基于自身需求选择合理的用电方案与用电模式。

4 主动机制的智能自愈

主动配电系统运行与控制技术应当满足主动机制的智能自愈需求。在配电系统中采用了分布式电源，所形成的主动配电系统具备双向供电特性，这种情况下，配电系统的故障问题就较为复杂，对于故障的判断依据与自愈逻辑也较为复杂，故障的自愈性就会受到影响，配电系统运行与建设的可靠性与稳定性就会有所下降。以主动机制为基础，对电力网络的运行状态进行及时评估，就需要采用科学的智能自愈技术，以确保电力系统对于故障问题的自我预防与自我恢复能力，及时采取合理的故障预防与故障控制措施，以便于及时有效地发现故障问题，并且对故障问题进行快速诊断，以便于及时采取有效措施对故障隐患加以消除，改变以往的被动应对系统故障的情况，从更加主动的层面合理处理与抑制故障问题的发生。以主动机制为基础的智能自愈技术，包括感知系统运行状态、分析系统运行故障、制定故障自愈决策，通过自愈措施实现故障的自我修复。

5 用户互动技术

主动配电系统建设与发展过程中，用户侧层面上呈现的主要特征为灵活性与互动性。而在系统建设与运行的过程中，配电系统的灵活性主要可以从两个层面进行讨论。

（1）主动配电系统可以实现对于用户需求与电力市场波动变化的快速响应，以便于及时满足电力用户对于电力能源的多样化与个性化需求，以电力供应网络中的能源资源向电力用户及时提供电力能源的增值性服务;

（2）主动配电系统的建设与运行过程中，还应当满足各种可控性新能源设备的能源需求，比如电动汽车等。

用户互动技术的应用从互动性的层面上也可以进行两种层面上的分析。

（1）对于用电信息的互动，是以现代化的通信技术与信息技术为基础，对用电与电力网络信息在电力供应企业与电力用户之间的即时交互;

（2）电力能源的互动，主要是指电力用户在相应奖惩措施的基础上，对电力能源的使用方式进行自主性调整，同时合理使用其分布式电源。用户互动技术的应用与实践，在技术应用与设备层面需要以设备设施实现电力配给系统的供电侧与用户侧的相互连通。

6 结语

主动配电系统建设与运行过程中，就配电系统的安全性与稳定性建设，也需要从技术的层面上进一步采取合理的保障措施，针对配电系统运行过程中存在故障问题，要以智能化与自动化的监控机制，实时分析系统运行状态，分析系统故障，主动采取措施进行故障排除，以保证主动配电系统的安全性。

参考文献

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[2]刘莹，杨凤荣.浅谈主动配电网系统运行及控制的关键技术[J].科技展望，2015，25（12）：62.