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摘 要：配电网系统是电力系统中的重要组成部分，在电网安全运行，电能高效应用下发挥着至关重要的作用。随着我国智能电网的快速发展，主动配电网技术得以兴起与发展，成为促进电网智能化、绿色化发展的重要手段。本文从主动配电网相关概述出发，就主动配电网建设条件进行了分析，并联系实际，探寻了主动配电网系统运行过程中的关键技术，以期实现主动配电网系统的优化建设与推广。
关键词：主配电网；配电网建设；关键技术
中图分类号：TM732 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）26-0096-02
引 言
主动配电网能够通过应用先进的信息技术、通讯技术、自动控制技术、机械技术等实现分布式资源的整合利用与一体化管控，从而满足新时期电力事业智能化、绿色化发展需求，促进配电网可持续发展。因此，在当今高度重视能源节约，提倡电力事业创新发展、绿色发展的背景下，主动配电网将成为配电网发展的主流趋势，基于此，有必要加强主动配电网建设条件及运行关键技术的研究，用以完善相关理论研究体系，为实践工作的实施提供指导，促进主动配电网系统的应用与推广。
1 主动配电网
“主动配电网”（Active Distribution Network， ADN）这一概念是由CIGRE（International Conference on Large High Voltage Electric System， Conference International des Grands Reseaux Electriques，国际大电网会议）于2006年首次提出，即：“主动配电网是指能够在灵动网络结构下对不同区域内的DER（distributed energy resource，分布式能源设备）进行主动管控的配电系统，实现分布式发电、主动负荷与储能系统运行的协调管控。”与此同时，随着主动配电网研究的不断深入，主动配电网定义得到进一步完善。即ICIGREC6.19（2009～2014年）提出的ADS规划与优化的研究报告将“主动配电网”定义为：主动配电网通过利用信息技术、通信技术、智能控制技术及其相关设备，基于成本效益模型实现对现有资源，包括网络资源、主动负荷资源、储能资源等的充分利用，并通过扩容与主动控制进行分布式能源系统的组合协调，用以满足配电网负荷发展与能源接入要求，实现间歇式能源的高效消纳，降低系统能源损耗，提升配电网的可持续性[1]。相对于PDN（passive distribution network，被动配电网）而言，ADN以其所具有的间歇式能源消纳性、分布式电源调度性、分布式电源监控性，能够有效降低配电网建设成本与规划成本，提升系统运行性能，实现配电网质量、安全、经济、品质的协调发展。
2 主动配电网建设条件
主动配电网已经成为新时期智能电网建设与发展的关键技术，随着主动配电网技术的不断创新发展，国内外相继开展了众多示范项目，如欧盟ADDERSS示范项目、GRID4EU欧盟以及国内北京、贵州等地开展的“多源协同的主动配电网运行关键技术研究及示范”项目。对“多源协同的主动配电网运行关键技术研究及示范”项目进行归纳与总结，了解到主动配电网建设过程中需注重电源、电网、负荷等方面问题的综合分析，具体如下：
（1）建设条件之“电源”：主动管控是主动配电网系统的重要特征之一，侧重于对分布发电、储能、负荷等系统中的可控设备进行调度与监控。对此，在构建ADN系统时，建设区域应具备较多的分布式电源，且电源需多点接入中低压配电网中；分布式电源总渗透率应达到20%以上，且电源具有较高的稳定性与可控性，对控制设备调度命令进行及时响应。
（2）建设条件之“电网”：由主动配电网定义可知，ADN系统存在与灵活的网络结构中、因此，在示范区选择与建设过程中，网络拓扑结构应具备相对较高的灵活性，网络线路之间能够实现有效联络；网络中配电线路的自动化水平要求较高，能够满足规划与改造需求；系统建设所在区域节点断路器、负荷开关应为三遥配置，增强设备应用的实用性；ADN要想实现分布式电源调度与监控作用的充分发挥，其通信网络应具备高可靠性，且支持多类型通信模式的应用。
（3）建设条件之“负荷”：为实现电网功率波动的有效抑制，主动配电网建设过程中，其负荷条件应具备较高的可控性。对此，示范区应保证负荷类型的多元化与负荷的可调节。
3 主动配电网运行关键技术
就贵州某示范区而言，示范区建设过程中，ADN系统运行关键技术主要为“综合规划设计技术”与“多能源协同交互控制技术”，具体分析如下：
3.1 综合规划技术
示范区ADN运行过程中，为提升电力网络改造的科学性、合理性，增强系统运行经济效益。采用综合规划技术进行系统运行裕度的科学配置，实现系统市场运行作用的强化，促进示范区电源、电网以及负荷关系的有机协调。在此过程中，对主动配电网网络结构及其性能进行综合分析，探寻DG（distributed generation，分布式发电）、CL（controllable load，可控負荷）、冷热电供电单元等因素接入ADN的优化方法，寻找适合ADN的优化算法[2]。与此同时，根据分区存在的差异性，结合ADN运行目标，构建多源协同与用户互动的关联模型，进行配电网络科学规划。此外，利用多时间尺度计算法进行规范方案评估，明确间歇式能源对方案的影响。
3.2 多能源系统交互控制技术
由于本文所研究的示范区具有能源类型多元化、建设条件良好等特征。对此，可应用多能源系统交互控制技术进行能源一体化管控，提升能源利用率，增强系统应用经济效益。在此过程中，需应用ADN全局运行决策优化管理技术进行分布式能源的综合分析，探寻能源接入后电价差与线路损耗形成的经济效益，通过对比分析进行运行方案调整，提升网络运行安全性、可靠性。与此同时，针对示范区存在的“间歇性能源出力波动较大”问题，设计采用协同交互控制技术（图1）进行主动配电网中各种能源的一体化系统管控。该技术采用的是一种自上而下管控措施，高级控制中心能够对下级控制情况进行综合管理。与此同时，各级控制单元能够对自身在领域中的控制目标，结合实际情况进行管控。此外，在协同交互器作用下能够优先相应上级下发的指令，联系现场设备运行情况进行管控。为避免系统复杂逻辑对运行效果的影响，通过科学配置配电开关、配电终端之间的通信方式，确定最优供电恢复途径，进行故障处理。
4 结 论
总而言之，主动配电网技术在电网建设中的有效应用可有效提升电力资源利用率，增强绿色能源兼容性，促进我国配电网更智能化、绿色化、自动化发展，是落实科学发展观与电源结构深化改革战略要求的重要手段。因此，为促进主动配电网技术作用与功能的最大化发展，提升主动配电网系统建设与应用的科学水平，需对其建设条件与运行关键技术具有清晰的认知与全面的掌握，在多方共同参与与合作下，做好能源状况、改造规划、工程效益等的分析，增强系统建设质量与效率。
参考文献
[1]陈 晔，王 舒，魏纯晓，等.计及运行管理的主动配电网规划研究综述[J].供用电，2017，34（08）：39～46.
[2]刘 献，张润明，廖奉怡，陈雄常.主动配电网技术及要点分析[J].电子技术与软件工程，2016（02）：242～243.
收稿日期：2018-7-19
关键词：主配电网；配电网建设；关键技术
中图分类号：TM732 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）26-0096-02
引 言
主动配电网能够通过应用先进的信息技术、通讯技术、自动控制技术、机械技术等实现分布式资源的整合利用与一体化管控，从而满足新时期电力事业智能化、绿色化发展需求，促进配电网可持续发展。因此，在当今高度重视能源节约，提倡电力事业创新发展、绿色发展的背景下，主动配电网将成为配电网发展的主流趋势，基于此，有必要加强主动配电网建设条件及运行关键技术的研究，用以完善相关理论研究体系，为实践工作的实施提供指导，促进主动配电网系统的应用与推广。
1 主动配电网
“主动配电网”（Active Distribution Network， ADN）这一概念是由CIGRE（International Conference on Large High Voltage Electric System， Conference International des Grands Reseaux Electriques，国际大电网会议）于2006年首次提出，即：“主动配电网是指能够在灵动网络结构下对不同区域内的DER（distributed energy resource，分布式能源设备）进行主动管控的配电系统，实现分布式发电、主动负荷与储能系统运行的协调管控。”与此同时，随着主动配电网研究的不断深入，主动配电网定义得到进一步完善。即ICIGREC6.19（2009～2014年）提出的ADS规划与优化的研究报告将“主动配电网”定义为：主动配电网通过利用信息技术、通信技术、智能控制技术及其相关设备，基于成本效益模型实现对现有资源，包括网络资源、主动负荷资源、储能资源等的充分利用，并通过扩容与主动控制进行分布式能源系统的组合协调，用以满足配电网负荷发展与能源接入要求，实现间歇式能源的高效消纳，降低系统能源损耗，提升配电网的可持续性[1]。相对于PDN（passive distribution network，被动配电网）而言，ADN以其所具有的间歇式能源消纳性、分布式电源调度性、分布式电源监控性，能够有效降低配电网建设成本与规划成本，提升系统运行性能，实现配电网质量、安全、经济、品质的协调发展。
2 主动配电网建设条件
主动配电网已经成为新时期智能电网建设与发展的关键技术，随着主动配电网技术的不断创新发展，国内外相继开展了众多示范项目，如欧盟ADDERSS示范项目、GRID4EU欧盟以及国内北京、贵州等地开展的“多源协同的主动配电网运行关键技术研究及示范”项目。对“多源协同的主动配电网运行关键技术研究及示范”项目进行归纳与总结，了解到主动配电网建设过程中需注重电源、电网、负荷等方面问题的综合分析，具体如下：
（1）建设条件之“电源”：主动管控是主动配电网系统的重要特征之一，侧重于对分布发电、储能、负荷等系统中的可控设备进行调度与监控。对此，在构建ADN系统时，建设区域应具备较多的分布式电源，且电源需多点接入中低压配电网中；分布式电源总渗透率应达到20%以上，且电源具有较高的稳定性与可控性，对控制设备调度命令进行及时响应。
（2）建设条件之“电网”：由主动配电网定义可知，ADN系统存在与灵活的网络结构中、因此，在示范区选择与建设过程中，网络拓扑结构应具备相对较高的灵活性，网络线路之间能够实现有效联络；网络中配电线路的自动化水平要求较高，能够满足规划与改造需求；系统建设所在区域节点断路器、负荷开关应为三遥配置，增强设备应用的实用性；ADN要想实现分布式电源调度与监控作用的充分发挥，其通信网络应具备高可靠性，且支持多类型通信模式的应用。
（3）建设条件之“负荷”：为实现电网功率波动的有效抑制，主动配电网建设过程中，其负荷条件应具备较高的可控性。对此，示范区应保证负荷类型的多元化与负荷的可调节。
3 主动配电网运行关键技术
就贵州某示范区而言，示范区建设过程中，ADN系统运行关键技术主要为“综合规划设计技术”与“多能源协同交互控制技术”，具体分析如下：
3.1 综合规划技术
示范区ADN运行过程中，为提升电力网络改造的科学性、合理性，增强系统运行经济效益。采用综合规划技术进行系统运行裕度的科学配置，实现系统市场运行作用的强化，促进示范区电源、电网以及负荷关系的有机协调。在此过程中，对主动配电网网络结构及其性能进行综合分析，探寻DG（distributed generation，分布式发电）、CL（controllable load，可控負荷）、冷热电供电单元等因素接入ADN的优化方法，寻找适合ADN的优化算法[2]。与此同时，根据分区存在的差异性，结合ADN运行目标，构建多源协同与用户互动的关联模型，进行配电网络科学规划。此外，利用多时间尺度计算法进行规范方案评估，明确间歇式能源对方案的影响。
3.2 多能源系统交互控制技术
由于本文所研究的示范区具有能源类型多元化、建设条件良好等特征。对此，可应用多能源系统交互控制技术进行能源一体化管控，提升能源利用率，增强系统应用经济效益。在此过程中，需应用ADN全局运行决策优化管理技术进行分布式能源的综合分析，探寻能源接入后电价差与线路损耗形成的经济效益，通过对比分析进行运行方案调整，提升网络运行安全性、可靠性。与此同时，针对示范区存在的“间歇性能源出力波动较大”问题，设计采用协同交互控制技术（图1）进行主动配电网中各种能源的一体化系统管控。该技术采用的是一种自上而下管控措施，高级控制中心能够对下级控制情况进行综合管理。与此同时，各级控制单元能够对自身在领域中的控制目标，结合实际情况进行管控。此外，在协同交互器作用下能够优先相应上级下发的指令，联系现场设备运行情况进行管控。为避免系统复杂逻辑对运行效果的影响，通过科学配置配电开关、配电终端之间的通信方式，确定最优供电恢复途径，进行故障处理。
4 结 论
总而言之，主动配电网技术在电网建设中的有效应用可有效提升电力资源利用率，增强绿色能源兼容性，促进我国配电网更智能化、绿色化、自动化发展，是落实科学发展观与电源结构深化改革战略要求的重要手段。因此，为促进主动配电网技术作用与功能的最大化发展，提升主动配电网系统建设与应用的科学水平，需对其建设条件与运行关键技术具有清晰的认知与全面的掌握，在多方共同参与与合作下，做好能源状况、改造规划、工程效益等的分析，增强系统建设质量与效率。
参考文献
[1]陈 晔，王 舒，魏纯晓，等.计及运行管理的主动配电网规划研究综述[J].供用电，2017，34（08）：39～46.
[2]刘 献，张润明，廖奉怡，陈雄常.主动配电网技术及要点分析[J].电子技术与软件工程，2016（02）：242～243.
收稿日期：2018-7-19