（哈尔滨电力职业技术学院 黑龙江省哈尔滨市 150030）
摘要：以智能软开关（ＳＯＰ）为基础的柔性互联技术将给传统的配电系统建设及运行方式带来巨大变革。本文围绕以ＳＯＰ为核心的智能配电网柔性互联问题，对柔性互联技术理念、特征与优势进行了详细阐述，并分别面向运行优化、故障恢复、优化配置装备实现等关键技术环节。
关键词：智能配电网智能软开关柔性互联规划运行
0引言
配电网作为电能从生产到用户的最后环节，在电力系统中扮演着极为重要的角色。与传统配电系统相比，智能配电网有着更为广阔的前景。围绕智能配电网关键技术需求，包括微电网主动配、自愈控制、需求响应等在内的各种新型配电组织形式与技术手段逐渐成为智能配电技术领域的研究热点。其中，面向配电层面的智能软开关（ｓｏｆｔｏｐｅｎｐｏｉｎｔ，ＳＯＰ）技术正引发新一次的研究热潮。ＳＯＰ技术旨在以可控电力电子变换器代替传统基于断路器的馈线联络开关，从而实现馈线间常态化柔性“软连接”，能够提供灵活、快速、精确的功率交换控制与潮流优化能力。
１基于ＳＯＰ的配电网柔性互联
ＳＯＰ是由大功率全控型电力电子元件,如绝缘栅双极型晶体管（ＩＧＢＴ）等背靠背式ＡＣ／ＤＣ／ＡＣ变流器构成，如图１所示。图中，ＶＳＣ１，ＶＳＣ２为电压源换流器。
一般来说，ＳＯＰ两侧变流器在结构上完全对称，通过适当的控制策略，可按照控制指令实现功率的双向流动与精确控制。采用ＳＯＰ代替配电网中的联络开关，能够通过控制两侧馈线的功率交换来影响或改变整个系统的潮流分布，使配电网的运行调度更加“柔性”，如图２所示。
图１ 典型ＳＯＰ结构示意图 图２ＳＯＰ接入位置
与基于联络开关的常规网络连接方式相比，ＳＯＰ实现了馈线间常态化柔性互联，避免了开关频繁开合造成的安全隐患，大大提高了配电网控制的灵活性和快速性，使配电网同时具备了开环运行与闭环运行的优势，集中体现在：调节能力更强，响应速度更快，运行寿命更长，故障影响更小。
2智能配电网柔性互联关键技术
随着基于ＳＯＰ的柔性互联技术在配电系统各个环节中的广泛应用，智能配电网将逐渐发展成为智能柔性供电网络，使传统配电设备与技术体系发生根本性变化，并集中体现在运行优化、故障恢复、优化配置，以及装备实现等几个关键方面。
高度智能的自我优化能力是基于ＳＯＰ的柔性互联配电网的重要特征。ＳＯＰ通过准确控制两侧有功功率交换，并根据需要向两侧分别提供无功补偿来优化全网潮流分布，具有现今配电自动化体系所不具备的实时精细潮流调节优化能力，能够快速跟踪分布式能源和负荷的动态变化，确保配电网实时处在最优化的运行状态。
更快的故障恢复速度是基于ＳＯＰ的柔性互联配电网的重要优势之一，当外部电网发生故障时，ＳＯＰ能够迅速闭锁，阻断短路电流通道，并与整个配电网保护装置协调配合，快速切除故障；当ＳＯＰ自身发生故障时，ＳＯＰ能够迅速切断与外部电网的联系，以防止装置损坏，给系统运行带来风险。通过在故障发生后适当的控制策略，ＳＯＰ能够提供限制短路电流、快速供电恢复等能力，其故障恢复技术既是控制技术，又是优化技术，需要从两方面分别加以解决。
3智能配电网柔性互联技术的应用
智能配电网柔性互联技术需要与系统复杂的拓扑结构与运行模式相适应，在常规馈线柔性互联的基础上，往往还需要满足多线供电、多电压等级供电、多级变电站互联等不同场景下的柔性互联需求。
现代配电网中已经开始大量采用两供一备、三供一备等多线供电模式，多条馈线通过末端的环网开关直接联络的情况普遍出现。为了适应多线供电场景下的柔性互联需求，降低设备改造成本与工作量，在常规的双端ＳＯＰ的基础上，能够进一步实现多条馈线柔性互联的多端ＳＯＰ将成为未来重要发展方向之一。从原理上来讲，多端ＳＯＰ由与所连接馈线数量等同的多组ＡＣ／ＤＣ双向变流器构成，其直流侧并联于同一条母线上，交流侧则分别与各馈线末端相连，如图3所示。
４结语
基于ＳＯＰ的柔性互联技术为智能配电网运行控制提供多种解决方案，对智能配电技术的不断发展和完善有着重要意义。智能配电网的市场化、多目标、多场景、不确定性和随机性等复杂特征对ＳＯＰ的运行优化、故障恢复、优化配置、装备实现等问题均提出了巨大挑战，尽快开展相关技术的研究与探索是极为必要。与此同时，建议尽快选取一次网架坚强、二次系统完备的配电网开展相关示范工程建设，以验证ＳＯＰ接入系统后的经济、社会和环境效益。
参考文献
［１］王成山，李鹏．分布式发电、微网与智能配电网的发展与挑战［Ｊ］．电力系统自动化，２０１０，３４（２）：１０－１４．
［２］王成山，孙充勃，李鹏，等．基于ＳＮＯＰ的配电网运行优化及分析［Ｊ］．电力系统自动化，２０１５，３９（９）：８２－８７．ＤＯＩ：１０．７５００／ＡＥＰＳ２０１４０８２８００２．
［３］尤毅，刘东，于文鹏．主动配电网技术及其进展［Ｊ］．电力系统自动化，２０１２，３６（１８）：１０－１６．
［４］马钊，安婷，尚宇炜．国内外配电前沿技术动态及发展［Ｊ］．中国电机工程学报，２０１６，３６（６）：１５５２－１５６７．
［５］ＧＡＢＡＳＨＡ，ＬＩＰ．Ａｃｔｉｖｅ－ｒｅａｃｔｉｖｅｏｐｔｉｍａｌｐｏｗｅｒｆｌｏｗｉｎｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋｓｗｉｔｈｅｍｂｅｄｄｅｄｇｅｎｅｒａｔｉｏｎａｎｄｂａｔｔｅｒｙｓｔｏｒａｇｅ［Ｊ］．ＩＥＥＥＴｒａｎｓｏｎＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍｓ，２０１２，２７（４）：２０２６－２０３５．
［６］缪源诚，程浩忠，龚小雪，等．含微网的配电网接线模式探讨［Ｊ］．中国电机工程学报，２０１２，３２（１）：１７－２３．
论文作者:姜涛,刘莲秋
论文发表刊物:《电力设备》2017年第31期
论文发表时间:2018/4/18
标签：柔性论文; 互联论文; 配电网论文; 智能论文; 技术论文; 故障论文; 馈线论文; 《电力设备》2017年第31期论文;