（国网南京供电公司 江苏省南京市 210019）
摘要：智能配电网相比于传统配电网在运行安全性、可靠性、经济性、优质性等方面的要求都大大提高。随着分布式电源及电动汽车等多样性负荷的接入，传统配电网调度已不能满足智能配电网发展的要求。本文以包含分布式电源、电动汽车充换电站、微电网等元素的新型配电网为研究对象，分析其长期-中长期-短期等不同时间尺度下的互动场景及源网荷互动条件下智能配电网调度互动框架，为推进智能配电网调度提供参考。
关键词：智能配电网、源网荷互动、互动场景、智能调度
引言
随着智能电网建设的推进，大量用户侧分布式电源、微电网、电动汽车充换电设施等新元素接入配电系统[1]，对配电网的网架结构提出了更高的要求：理想的配电网网架应当在满足工商业楼宇用户、居民小区用户、中小工业用户等多种传统用户用电需求的基础上，能够适应分布式电源等设备的接入和运行需求；通过网源荷之间的灵活互动等策略，实现配电网整体长期高效运行。但是，受制于多方面原因，接入配电网中的新元素中，光伏电源提供绿色清洁能源，但是其出力与光照相关，具有随机性；基于电价的需求响应项目的执行效果具有较大的不确定性[2-3]。源网荷互动是多方行为，每个对象都可能根据其他对象的行为并根据自身的目标做出相应的改变，
一、网源荷互动场景分析
针对当前智能配电网所处的环境，本文梳理了基于供电公司、供售电代理和电力用户的智能配电网调度互动主体间互动关系框架，该调度互动框架涉及多种调度场景，从以年度时间尺度跨度的长期调度到月度时间尺度的中长期调度和一天为时间尺度的日前调度都需要开展网、源、荷三侧可调度资源的互动。
二、中长时间尺度互动场景分析
目前，中长期配电网运行方式仅简单考虑夏季负荷的变化，没有考虑工作日与节假日负荷的周期规律性变化，并且常态运行方式（一般负荷和迎峰度夏负荷）作为长期调度来考虑，制定运行方式时未考虑检修计划，运行方式比较固定，未综合考虑检修方式、负荷平衡和保电方式的需求进行运行方式的改变，更没有考虑储能装置、电动汽车充放电设施的影响和作用。
在长时间尺度互动及其实施基础上，进行智能配电网中长期调度互动。智能配电网中长期调度互动主要针对工作日和节假日负荷用电差异较大、配电网中存在较多的临时供电需求以及进行计划检修的需求制定智能配电网月度尺度下的常态调度方案，考虑社会生产和生活规律对智能配电网负荷的影响，计及电动汽车充放电等因素，综合考虑检修方式、负荷平衡和保电方式的需求进行智能配电网运行方式的优化。
三、短期时间尺度互动场景分析
通过中长期调度互动虽然考虑社会生产和生活规律对智能配电网负荷的影响，计及了电动汽车充放电等因素，综合考虑检修方式、负荷平衡和保电方式的需求进行运行方式的优化，改变了常态运行方式。但是，在一天里各个时段的负荷用电特性及分布式电源出力特性之间具有不同的互补性和一致性，并且配电网中每天都需要处理临时检修和临时保电申请，比如在这重负荷情况下，上级电源进行临时检修会造成过载运行，部分负荷在不同情况下对供电可靠性的要求不同，需要进行短时间的保电工作，这都需要运行方式的配合。为了较好地执行检修和保电工作，同时减少运行方式的变化，并且能够充分利用分布式可再生能源，需要通过分布式电源、配电网络和多样性负荷之间进行协调。针对这些问题，在中长期调度互动及其实施基础上，对一天内的能量平衡进行优化，并计及临时检修和临时保电因素，优化调整运行方式以弥补常态运行方式的不足，这是智能配电网短期调度互动的内容。
四、源网荷互动技术总体架构
智能配电网网源荷互动技术总体架构如下图所示。在不同的时间尺度下，智能配电网通过网源荷三侧互动主体的调度互动达到了提高配电网电压质量、减少网络损耗、消纳清洁能源、提高用户满意度等目标。
图1 智能配电网网源荷互动技术总体架构
五、智能配电网智调度互动框架
分布式电源、微电网、储能、电动汽车等新元素分散分布在智能配电网中，能量的双向流动是智能配电网的重要特征。在信息共享和各部门业务协调的基础上，可为用户提供个性化供电需求服务，支持分布式电源、微电网、储能装置、电动汽车的“即插即用”式接入。具体来说，通过用户参与电价响应、电动汽车智能充放电等需求侧管理手段，优化用电量和用电时间，自动实现支持电网安全运行、降低峰谷差的目标，分布式电源则可就近为负荷供电，也可通过配电网对能量进行优化分配。
要实现能量的合理双向流动，首先要求智能配电网中网、源、荷相关信息的智能采集，并通过信息可双向流动的通信网络进行输送，并对用户和电源进行信息展示，从而使电源和负荷对电网“可见”，实现信息的双向互动，这是能量互动的依据和前提。由于分布式电源出力、配电负荷都具有较大随机性，尤其是各种新元素的接入增加了电网调度和控制的复杂性，通过信息互动将使电源和负荷“可见”。另外，电源和负荷的运行具有一定的柔性，信息互动将为电源和负荷制定优化运行计划提供依据。在供电公司内部，则需要打破各部门条块状的管理模式，优化业务流程，具体如下图所示。通过营销部门核算用户的用电支出，并对电价策略进行优化；运检部门根据故障、缺陷等情况对设备进行检修；调度部门根据负荷的变化制定调度策略，并与检修计划进行协调；发策部门根据实际运行情况，校核容载比、供电可靠率等指标，分析安全性、可靠性等薄弱环节，考虑分布式电源和负荷规模及其发展趋势，以及配电网能够承受短时高峰负荷的能力，制定下一阶段的发展规划。
图2 智能配电网互动主体与业务关系图
六、结论
“智能互动”作为智能电网的主要特点和建设目标，包括信息和电能的双向互动。本文根据配电网不同互动条件、不同互动目标对典型互动对象进行特性分析，将多种互动按不同场景进行分别处理，研究了源网荷互动下包含长期-中长期-短期等不同时间尺度下的典型互动场景，建立配电网络、分布式电源、负荷、上级电网之间的互动技术。同时，在上述研究的基础上，提出了源网荷互动下的智能配电网调度互动框架，探索配电网调度的新思路，为源网荷互动条件下的智能配电网调度提供前瞻性建议。
参考文献
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王成山, 肖峻, 葛少云,等. 一种中压配电网最大供电能力精确计算方法: , CN 102025153 B[P]. 2012.
王成山, 罗凤章, 肖峻,等. 基于主变互联关系的配电系统供电能力计算方法[J]. 中国电机工程学报, 2009(13):86-91.
江苏省电力公司重点科技项目（J2016043）资助:面向市场竞争性目标的南京城区交直流配电网规划与运行技术研究
作者简介
马洲俊（1986-），男，工程师，长期从事电网调控运行与规划工作。
王勇（1974-），男，高级工程师，从事配电网调控运行管理。
张明（1976-），男，高级工程师，从事配电自动化管理。
许洪华（1982-），男，高级工程师，从事电网规划工作。
论文作者:马洲俊,王勇,张明,许洪华
论文发表刊物:《电力设备》2016年第19期
论文发表时间:2016/12/9
标签：互动论文; 配电网论文; 负荷论文; 智能论文; 分布式论文; 电源论文; 方式论文; 《电力设备》2016年第19期论文;