主动式配电网

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1、 主动式配电网主动配电网 “主动”在哪儿？配电网有“主动”和“被动”之分吗？答案是肯定的。来看一个主动的案例。炎炎夏日的一个上午，某大城市中，随着大批空调逐步开启，用电负荷直线攀升，逼近电网所能承受的最高值。主动配电网主动作为，果断发出“精确制导”的指令，让部分客户家中的空调停运。几分钟后，负荷曲线趋于平缓，电网风险化解 根据用户何时洗衣服、开空调等用电行为习惯，供电企业事先准备好网络和负荷，为用户提供定制电力服务。用户则可以随时查询到实时电价，以调整用电行为节省电费，还可以查询选用周边的分布式电源，实现一定区域内的电力资源最优分配。这不是电影里的场景。在不久的将来，随着“主动配电网运行关键技

2、术研究及示范”863课题研究成功，这样的场景就将成为现实。为什么要进行这项课题研究？它有何特点？对供电企业和客户来说，它能带来哪些好处？为此，某报记者进行了详细调查。为什么要研究主动配电网分布式电源大量进入配电网，到一定程度，传统配电网将面临“电流倒送”危险提及主动配电网的研究，有必要先认识一下配电网的概念和分布式电源的特点。配电网，指的是在电力网中起分配电能作用的网络。打个形象的比喻，如果把电网主网比作人体的“主动脉”，那么，配电网就是四通八达的“毛细血管”，用户则处于这些毛细血管的最末端。电由大型发电厂发出，流经主网，通过配电网送到用户，就如血从心脏流出，流经主动脉，通过毛细血管输送至全身

3、一样。电流自上而下流动，就如同大河衍变成小河，再从小河衍变成小溪。在传统的配电网中，线路选型、设备选型、相应的继电保护、潮流控制、计量，考虑的都是单方向流动的特点。分布式电源的出现，使得用户可以不再被动地接受电网输送的“血液”补给，而是具有了“造血”的能力。但随着分布式电源不断增多，“造血”的量不断增加，其分散性、不稳定性、间歇性的特点，则使得这些新造“血液”不能平缓、定量、持续地输入“毛细血管”。当分布式电源增多到一定的程度，就会影响传统配电网的特性。这意味着，传统配电网的保护、控制策略将失效，电网的供电可靠性将受到影响。国网北京电力科信部副主任黄仁乐告诉记者：“根据国外的经验，分布式电源接

4、入容量原则上不超过配电网容量的30%，否则，电流可能产生倒送，有些保护和控制就会误动。”为对日益增长的分布式电源加以有效控制，主动配电网的研究被提上日程。什么是主动配电网？“看”得更宽更远，“听”到更多信息，主动服务分布式电源，预判化解停电危险什么是主动配电网呢？2008年国际大电网会议C6委员会提出了主动配电网（ADN）的基本定义。定义中指出：主动配电网通过使用灵活的网络拓扑结构来管理潮流，是能够对不同区域中的分布式能源设备（distributed energy resource，DER）进行主动控制和主动管理的配电系统。其中，DER包括：分布式发电（distributed generati

5、on，DG）、储能系统（energy storage system，ESS）、可控负荷（controllable load，CL）等。其中DG主要为可再生能源，包括光伏发电、风能发电等；CL包括电动汽车（electric vehicle，EV）、响应负荷（responsive load，RL）等。ADN的基本定义和组成构想目前已经得到了包括IEEE和CIRED在内的国际学术界组织的广泛认可。（黄仁乐给出的定义，“主动配电网是内部具有分布式或分散式能源，具有控制和运行能力的配电网。主动配电网有四个特征，一是具备一定分布式可控资源，二是有较为完善的可观可控水平，三是具有实现协调优化管理的管控中心，

6、四是可灵活调节的网络拓扑结构”。）“可观性”体现在，主动配电网控制中心可以监测到主网、配电网和用户侧的负荷和分布式电源的运行情况，在此基础上利用态势感知技术预测其发展状态，提出优化协调控制策略。“可控性”体现在对分布式电源、储能、负荷等的灵活有效控制上。当优化协调控制策略制定出来以后，通过控制中心能够实现有效的执行。通俗地讲，主动配电网有更大的可观测范围，能掌握更多信息。目前对电网的监测范围只能到配电网，没有办法知道用户更多的实际用电信息，比如说，有没有使用空调、安装光伏，有哪些重要设备，更不可能知道用户的用电行为习惯，什么时候洗衣服、开空调主动配电网却可以知道这些信息，进而主动服务用户，满足

7、用户的需求。它通过自动采集到的信号，进行数据分析掌握相关信息，为用户提供最优方案。供电企业事先可以将网络和负荷准备好，提醒用户在合适的时机选择用电等。用户可以随时查询到实时的电价，来调整用电行为，节省电费支出，还可以查询到周边分布式电源有哪些，自主选用，实现一定区域内的电力资源最优分配等。主动配电网的“主动”,还体现在对有可能出现的危险进行预判，并制定一定应对策略，通过控制中心有效执行，而不是像传统配电网只能在故障发生后才被动地采取措施。黄仁乐给记者举了一个例子。当即将遭遇暴雨时，哪些线路有可能遭遇雷击，可以通过控制中心对电流进行控制，使其绕过这些线路，防止大面积停电的发生，这需要用上一项关键

8、技术态势感知技术。主动配电网好在哪里？有力促进新能源消纳，形成分布式电源和配电网相互备用格局，为用电客户节约电费。作为课题牵头研究单位，国网北京电力相关负责人介绍说，主动配电网研究背后，有现实的强烈需求。近年来，首都新能源、电动汽车等快速发展，都对配电网规划建设和运营管理提出了新要求。课题的立项，为解决以上问题提供了契机。课题的意义还远不止于此它将引领我国智能配电网领域的发展方向，具有巨大的经济和社会效益。对用户来说，灵活接入主动配电网，意味着更高的供电可靠性和供电质量。分布式电源和电网供电可以互为备用电源，减少停电时间，缩小停电面积，提升终端能源的利用效率。对消费者来说，主动参与需求响应和电

9、网运行，不仅能大大提高用电的自主性，也能直接节约电费支出。打个比方，在电网负荷较高时，客户可以将自家的分布式电源所发的电卖电给电网，而在电网负荷较低时，用大电网的电，最大限度减少电费指出。 对电网企业来说，主动配电网的投入将使运营成本大大降低。高效运行的主动配电网可以提高电能传输效率，带来节能效益；多电源协同则可有效解决地区输配电能力不足等问题，保证电网稳定可靠运行；还可以进行有效的移峰填谷如本文开头所说的那样精确控制负荷，减少系统故障率等。主动配电网的投运，亦可解决可再生能源的消纳问题。它的投运将提高地区清洁能源和可再生能源的占比，实现可再生能源全部消纳，改善环境，还将推动智能楼宇等一系列智

10、能电网相关技术的建设发展。记者了解到，“主动配电网运行关键技术研究及示范”863课题由国网北京市电力公司牵头，国网福建省电力有限公司、中国电科院、清华大学等共同参与，汇集了配网规划等领域的顶级专家，目前已进入正式研究阶段。课题将以北京未来科技城及福建海西厦门岛供电区域为示范对象，建成高品质、高效率、高互动、高集成的示范工程。将来我们可以因地制宜建设储能站，或利用工业冷库、电动汽车充电站，根据实时用电需求，决定接入的分布式能源何时并入电网、何时接入储能站、何时用于工业制冷、何时启动电动汽车充电，实现灵活有序地控制新能源接入和并网。由于点多且分散、接入电压等级低，分布式电源大规模稳定有序接入电网一

11、直是个世界性难题。9月9日，笔者从广东电网公司获悉，该公司启动的全国首批“主动配电网示范工程”已完成5.5 兆瓦光伏发电系统投运，复合储能装置等关键设备已全部完成研制生产与供货，现场已启动电缆线路、开关设备的改造和储能等设备安装工作，预计将于11 月完成“主动配电网示范工程”建设。今年7 月，广东电网启动全国首批“主动配电网示范工程”建设，通过在配电网负荷侧以中低压形式接入多个分布式电源，并对其进行性能分析和管理控制，未来或将实现电网高效消纳分布式能源。“ 将来我们可以因地制宜建设储能站，或利用工业冷库、电动汽车充电站，根据实时用电需求，决定接入的分布式能源何时并入电网、何时接入储能站、何时用

12、于工业制冷、何时启动电动汽车充电，实现灵活有序地控制新能源接入和并网。”广东电网电科院相关负责人表示，主动配电网技术成熟后，居民屋顶分布式光伏、小型风机发电、发电机等产生的电量均可轻松“为我所用”，即能为不同的用电需求提供差异化的电力服务，实现分布式能源“全部吸收、超低损耗”的高效消纳，将分布式能源从电网的“ 负担”转变为“帮手”，解决大规模分布式能源接入配电网产生的影响。他表示，这已经成为近几年各国电力行业积极探索的热点领域。 将来我们可以因地制宜建设储能站，或利用工业冷库、电动汽车充电站，根据实时用电需求，决定接入的分布式能源何时并入电网、何时接入储能站、何时用于工业制冷、何时启动电动汽车

13、充电，实现灵活有序地控制新能源接入和并网。由于点多且分散、接入电压等级低，分布式电源大规模稳定有序接入电网一直是个世界性难题。9月9日，笔者从广东电网公司获悉，该公司启动的全国首批“主动配电网示范工程”已完成5.5 兆瓦光伏发电系统投运，复合储能装置等关键设备已全部完成研制生产与供货，现场已启动电缆线路、开关设备的改造和储能等设备安装工作，预计将于11 月完成“主动配电网示范工程”建设。今年7 月，广东电网启动全国首批“主动配电网示范工程”建设，通过在配电网负荷侧以中低压形式接入多个分布式电源，并对其进行性能分析和管理控制，未来或将实现电网高效消纳分布式能源。“ 将来我们可以因地制宜建设储能站

14、，或利用工业冷库、电动汽车充电站，根据实时用电需求，决定接入的分布式能源何时并入电网、何时接入储能站、何时用于工业制冷、何时启动电动汽车充电，实现灵活有序地控制新能源接入和并网。”广东电网电科院相关负责人表示，主动配电网技术成熟后，居民屋顶分布式光伏、小型风机发电、发电机等产生的电量均可轻松“为我所用”，即能为不同的用电需求提供差异化的电力服务，实现分布式能源“全部吸收、超低损耗”的高效消纳，将分布式能源从电网的“ 负担”转变为“帮手”，解决大规模分布式能源接入配电网产生的影响。他表示，这已经成为近几年各国电力行业积极探索的热点领域。该工程属于国家863 计划“主动配电网的间歇式能源消纳与优化

15、技术研究与应用”课题的工程实践部分，是国内首个关于主动配电网技术的国家级重大课题。该示范工程位于佛山三水工业园区内，将于今年底完成建设并投运，届时将全面展示主动配电网技术和分布式能源的高效消纳，为我国主动配电网建设提供积极的探索和尝试，积累丰富的实践经验。(余南华席佳)主动配电网是当分布式能源大规模接入配电网后，以“分布式电源-电网-用电负荷”三元结构为特征的一种崭新的配用电技术。与传统的“ 电网-用电负荷”二元结构配电网不同，主动配电网技术能够“主动”对分布式电源的性能进行分析和预测，并结合部署一些可控的分布式资源进行控制和管理，消除分布式能源对电网带来的影响，并实现分布式能源的高效利用。

16、笔者了解到，该工程属于国家863 计划“主动配电网的间歇式能源消纳与优化技术研究与应用”课题的工程实践部分，是国内首个关于主动配电网技术的国家级重大课题。该示范工程位于佛山三水工业园区内，将于今年底完成建设并投运，届时将全面展示主动配电网技术和分布式能源的高效消纳，为我国主动配电网建设提供积极的探索和尝试，积累丰富的实践经验。(余南华席佳)何为主动配电网?主动配电网是当分布式能源大规模接入配电网后，以“分布式电源-电网-用电负荷”三元结构为特征的一种崭新的配用电技术。与传统的“ 电网-用电负荷”二元结构配电网不同，主动配电网技术能够“主动”对分布式电源的性能进行分析和预测，并结合部署一些可控的分布式资源进行控制和管理，消除分布式能源对电网带来的影响，并实现分布式能源