（江苏省电力公司常州供电公司 常州市 213003）
摘要：近年来国家电网公司智能电网进入全面建设阶段，智能配电网的研究与试点工作也在深入推进取得了较大的进步。主动配电网（ADN）有机整合先进信息通信、电力电子及智能控制等技术，为实现分布式可再生能源大规模并网与高效利用提供了一种有效解决方案。
关键词：主动配电网了 优化规划方法 主动网络管理
一、主动配电网的概念
主动配电网(ADN)的基本定义是：通过使用灵活的网络拓扑结构来管理潮流，以便对局部的DER进行主动控制和主动管理的配电系统。DER在一定程度上可承担支持系统的责任，这将取决于适当的监管环境和接入协议。 分布式能源(DER)的基本构成是：分布式发电、分布式储能、可控负荷等。其中DG主要为可再生能源，包括光伏发电PV、风能发电等；CL包括电动汽车、响应负荷等。由于具有发电和消费双重身份的生产性负荷的出现，使得响应负荷也成为了DER。 在世界范围内由于目前对电网运营商和DER拥有者还缺乏必要的激励机制以及适当的监管环境，使得ADN这一概念至今仍处于发展阶段，还有许多尚待研究的新问题。 需要指出的是，微网主要是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统，既可以与外部电网并网运行，亦可以常态方式孤岛运行。与“微网”不同的是，ADN是由电力企业管理的公共配电网，常态方式下不孤岛运行，但在紧急情况下(由于DG的存在)通过合理配置解列点，可使得ADN的局部作为微网而以非常态方式孤岛运行。
二、ADN规划
1、成本目标计算
随着对电力系统运行要求的提高，在规划时仅仅考虑经济性已不能满足要求，往往需要综合性指标作为目标函数。对DG的优化配置问题进行了深入总结，目标函数主要包括经济性成本（网损或者能量损耗成本）、可靠性成本（平均停电时间）、供电质量（电压偏差）、DG效益最大、DG接入量最大、成本效益比最大等。除此之外，介绍了考虑电压改善、网损降低和环境效益提升的DG多目标综合优化配置模型；从电压稳定性的角度着手提出了一种提高电压稳定域的DG优化配置方法；从最大程度利用DG资源的角度出发，探索对多类型DG进行配置及运行调度的方法。可见，考虑DG后的电网供电可靠性、稳定性以及环境效益日趋成为规划研究中的重点考虑因素。
2、DG处理方式
DG分为不可控型和可控型两大类。不可控型DG（如风力发电和光伏发电）输出功率受环境影响很大，具有明显的随机性和波动性，会影响电力系统的正常运行。而可控型DG的灵活利用可以提高系统可靠性、改善电能质量等。并且，对不同类型DG的组合规划研究还有利于部分电网的孤岛运行和关键负荷保障供电，有助于实现配电网自愈控制。因此，考虑不同类型DG的技术特点、经济性、环保性等方面的差异才能更准确地实现含DG配电网的合理规划，为ADN技术的开展奠定基础。然而，目前的研究考虑较为简单，未充分体现形式各样的DG在规划中所发挥作用的区别。
3、配电网升级
随着负荷的不断增长以及大量新型设备的接入，配电网的变电站、线路、变压器、保护装置以及量测设备等都需要进行升级改造。而DG优化配置、网络拓扑结构的调整以及无功设备的合理布局对缓解系统堵塞、延缓系统升级也都有明显的作用。DG优化配置属于配电网扩展规划研究的一部分，然而，目前的研究将DG优化配置与其他扩展规划划分得太过明显，这显然是不合理的。如何权衡DG规划与传统扩展规划，确定最优的系统建设方案，使得在满足ADN技术要求的前提下达到综合效益最大，应该受到重视。文献［16］建立ADN的扩展规划模型，重点针对一次能源的间歇性和灵活可控的运行策略开展研究，采用情景分析法来描述DG和负荷的不确定性；将DG接入给供电公司和客户带来的效益作为优化目标，考虑升级投资的延期作为其中的一个指标；提出一种风电和联络线协调规划的方法，并建立了风电联络线的投资运行费用、系统可靠性以及全网有功损耗的多目标优化框架，以寻求二者的最优结合。上述文献在该方面进行了一些探索，但是还需深入研究，尤其是在ADN资源越来越丰富的情况下，各种规划手段的协调配合和资源选取更加复杂。
三、ADN运行优化
ADN运行优化问题可以结合图1来说明。系统可以利用的资源包括可控型DG、不可控型DG、可控负载、电动汽车、储能装置、无功补偿设备等。其中，部分DG由“不可调度”变为“可调度”，与配电网的传统优化手段相互配合，不仅可以实现DG的充分利用，还可以提高系统的经济性和安全性、改善电能质量、降低系统阻塞等。而储能装置的接入可以起到削峰填谷、平滑扰动的作用，电动汽车回馈电网技术可以向电网提供辅助服务，以提高电网的运行效率和安全性。对于优化手段，传统的方法包括最优潮流、无功优化、网络重构等，考虑储能技术、电动汽车、需求侧响应等手段后，优化策略趋于综合化，一些基于鲁棒优化、概率模型以及动态优化的思想得到了迅速发展和应用。而这使得优化模型的规模越来越大，非线性越来越强，优化问题的求解变得越来越困难。
四、主动配电网的基本特性
配电系统中ICT技术的发展为各种DER的协调配合与控制提供了可能性。全球的利益相关者，如配电企业、设备制造商、电气工程顾问公司、科研机构以及监管机构，都在积极研究和探讨高渗透率DER接入后现代配电网所面临的问题。 在这些研究构想下，传统配电网将逐步从PDN向ADN过渡。由于配电网有可能逐步接入大量的DER，现代配电网已经不再等同于仅仅将电力能源从输电系统配送到中低压终端用户的传统配电网，如前所述，现代配电网应该改称为配电系统。 ADN可以说是“智能电网”的重要组成部分之一。ADN将是一种基础设施，使得电力用户能够参与电力市场互动，可将他们的需求与ADN所提供的功能相匹配，并允许DSO在配电系统运行中集成DER，从而优化使用配电系统的资产，并可提高能源的利用效率和改善配电网的性能。 与注重客户端电网的微网不同，ADN注重处公用配电网接入DER的问题。对于电网企业而言，从PDN过渡到更积极的ADN的一般驱动力激励机制如下：
1）提高客户服务质量。能够更快、更经济有效地接入客户(包括发电客户和负荷客户)。
2）提高管理性能指标。通过提高配电系统的可靠性，减少客户的供电中断以及顾客的停电分钟损失，即客户停电的分钟/小时/天数。
3）减少运行风险。通过提高配电系统的监控能力，降低配电系统的运行风险。
4）优化利用现有的配电网络。通过加强对配电网的控制，提高配电设备的利用率，避免或推迟对馈线和变压器的改造。
五、结束语
作为智能配电网发展到高级阶段的产物，ADN技术能够极大提升配电系统对可再生能源消纳及资产高效利用的能力，对于支撑我国低碳经济发展具有重要战略意义。ADN势必以其在技术、经济和环境等方面的综合优势而拥有广阔的发展前景。
参考文献
[1]尤毅. 主动配电网技术及其进展[J]. 电力系统自动化, 2012, 36(18): 10-16.
[2]范明天．主动配电系统可行技术的研究［J］．中国电机工程学报，2013，33（22）：12-18．
论文作者:严以臻,陆政
论文发表刊物:《电力设备》2015年第11期供稿
论文发表时间:2016/4/28
标签：配电网论文; 系统论文; 电网论文; 主动论文; 可控论文; 负荷论文; 技术论文; 《电力设备》2015年第11期供稿论文;