宋康

摘 要：近幾年國家針對能源方面出臺了一系列政策，分布式間歇性電源不斷融入電網，這給電網帶來了巨大的挑戰(zhàn)，在能源的管理和控制上需要新的策略和方法，而主動配電網通過對其進行主動管理和協(xié)調控制，實現(xiàn)間歇式能源的有效消納。分布式電源通過互聯(lián)網智能的代替大電源，充分體現(xiàn)其優(yōu)勢。本文將通過對主動配電網的能源的管理和控制進行詳細的研究和分析。

關鍵詞：主動配電網；能源管理控制；分布式能源；研究分析

1 主動配電網的概念

所謂的主動配電網是指內部具有分布式或分散式能源，具有控制和運行能力的配電網，能夠靈活的運用網絡技術和信息技術高效的控制管理電網。主動配電網是電網發(fā)展的高級階段，從被動電網到主動電網，在這個長期發(fā)展的過程中融合了能量流和信息流，隨著智能電網的不斷發(fā)展，信息和大數據顯得越來越重要，下面從圖中了解智能電網的發(fā)展過程，如圖1

主動配電網的出現(xiàn)促進新能源消納，使分布式電源和配電網相互備用，為用戶節(jié)約電費。

2 主動配電網的發(fā)展動態(tài)

歐盟FP6主導的ADINE工程，利用自動化、信息等技術實現(xiàn)對大規(guī)模的分布式電源接入配電網進行主動管理，如圖2

這個工程解決了被動配電網融入分布式電源出現(xiàn)的一系列問題，使我國的能源進入了智能時代，主動配電網可以通過大數據分析用戶的用電習慣，例如用戶何時看電視、用洗衣機等用電行為習慣，供電企業(yè)為用戶提供精準優(yōu)質的服務。而且用戶還可以查詢選用周邊的分布式電源和電價，使得電力資源高效分配的同時降低用戶的使用電費。

2012年“主動配電網的間歇式能源消納及優(yōu)化技術研究與應用”在廣東佛山三水區(qū)示范，示范區(qū)內實現(xiàn)了全面的光伏消納，用電可靠性高達99.99%，示范區(qū)的網絡結構圖如圖3

這個示范應用展示了主動配電網的技術內涵，實現(xiàn)間歇式能源的高效消納以及供電的可靠性，為我國主動配電網技術的發(fā)展提供了寶貴的經驗。

2014年“多源協(xié)同的主動配電網運行關鍵技術研究和示范”分別在佛山、貴陽、北京、廈門展開，如今廣東的示范區(qū)能夠自主的消納可再生能源，保證電網安全可靠運行。

3 主動配電網的能源管理和控制

3.1 主動配電網多能源協(xié)同交互控制技術

這種控制技術是針對能源模式較多的地區(qū)，例如可以利用風水發(fā)電、太陽能發(fā)電等多種模式，主動配電網需要對多種可分布式能源和負荷進行合理的優(yōu)化控制，進而實現(xiàn)可再生能源的高效利用，下面詳細介紹4種管理技術：

3.1.1 主動配電網的全局運行決策優(yōu)化管理技術

主動配電網的全局運行決策優(yōu)化管理技術是以整個主動配電網為核心，考慮到配電網長期穩(wěn)點的運行，考慮到能源的高效利用，考慮到用戶的用電習慣以及經濟利益，從整體上總觀全局，找到合理的配電運行方案，是全局運行決策優(yōu)化管理技術實現(xiàn)的最終目的，例如多種分布式的能源水風陽光等多種類型，這些能源在發(fā)電的時候可能會受到氣候和環(huán)境的影響，同時還受到儲能系統(tǒng)和電網運行狀態(tài)的影響，因此這種技術是一種變化的約束控制技術，要綜合考慮各方面的因素，既要考慮其接入后產生的峰谷電價差與降低線路損耗兩方面所帶來的經濟效益，又要考慮用戶需求，因此這項技術是主動配電網控制技術的關鍵。

3.1.2 主動配電網的協(xié)同交互控制技術

所謂的協(xié)同交互控制技術是電源和用戶共同的決定配電網的運行狀態(tài)，分布是能源波動性較大，主動配電網很難精確的控制他的能源供給和儲備，因此區(qū)域內自治—區(qū)域間交互—全局協(xié)調的協(xié)同交互控制技術是解決主動配電網多分布式電源、多儲能、多控制設備協(xié)調運行有效手段。詳見圖4協(xié)同交互控制示意圖

3.1.3 主動配電網的負荷主動管理技術

主動配電網中間歇式能源的接入使得配電網的電壓出現(xiàn)波動，這嚴重影響可再生能源在配電網中的滲透，主動配電網的負荷主動管理技術是通過給需求側響應，來直接的控制負荷，來穩(wěn)定電網中電壓，功率的波動，這種主動型的負荷控制技術，需要對不同區(qū)域不同類型的可控負荷進行主動的管理，在此基礎上通過對用戶信息的分析了解甚至管理，實現(xiàn)運行系統(tǒng)的遠程控制，達到主動配電網的源—網—荷協(xié)同優(yōu)化的目的。

3.1.4 主動配電網的快速供電恢復技術

這種技術是在主動配電網出現(xiàn)故障時系統(tǒng)會通過分析處理選擇最優(yōu)的供電路徑快速供電，在應對主動配電網系統(tǒng)中大量的可再生能源的接入，所導致的供電故障及自動回復供電的問題上，可以通過就地的方式解決，避免因為數據的大量冗余引起供電的可靠性下降，當然通過智能分布式故障處理邏輯，對配電開關設備或配電站配置的配電終端之間的相鄰通信，確定自身的動作邏輯，來回復供電是實現(xiàn)供電自動化的表現(xiàn)，雙重的回復供電方式保證了故障出現(xiàn)時用戶正常用電。

3.2 主動配電網的能源管理模式

3.2.1 主動配電網網側運行控制模式

主動配電網網側運行控制模式顧名思義是通過控制電網側的設備使供電穩(wěn)定，例如控制儲能裝置、聯(lián)絡開關等來控制分布式電源的接入，進而穩(wěn)定電壓，功率以及供電的穩(wěn)定性。

3.2.2 主動配電網源-網雙側協(xié)調運行控制模式

這種模式是在網側運行控制模式失效的情況下，可以通過控制用戶的分布式電源控制系統(tǒng)，直接或間接的對用戶的分布式電源進行控制，進而保障配電網絡的正常運行。

3.2.3 源側運行控制模式

這種控制模式是在用戶使用分布式發(fā)電控制系統(tǒng)，或者自用自發(fā)的分布式電源并網時影響到電網的穩(wěn)定運行或者電能質量超出標準數值，電網側通過控制并網開關來穩(wěn)定電網運行。

4 結語

隨著環(huán)境問題日益嚴重，不可再生能源逐漸減少，主動配電網的能源管理和控制是未來能源系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，主動配電網的能源管理和控制實現(xiàn)了間歇式能源的有效消納，能夠主動的控制分布式能源的接入、負荷、儲能系統(tǒng)，實現(xiàn)能源系統(tǒng)的自動化，希望本文的內容對于我國建設主動配電網有一定的參考價值。

參考文獻

[1]尤毅，劉東，于文鵬，等.主動配電網技術及其進展[J].電力系統(tǒng)自動化，2012，36（18）：11.

[2]李紅，趙楊，冷莉.主動配電網技術及其進展[J].中國科技信息，2014，（12）：191.

（作者單位：國電南瑞科技股份有限公司）