主動配電系統(tǒng)可行技術(shù)的探討

陳建黨　劉方元　歐鳳美

摘要：主動配電系統(tǒng)（簡稱ADN）指的是內(nèi)部包含分散式能源，具有高效控制和運行能力的電力系統(tǒng)。對于供電企業(yè)而言，使用主動配電系統(tǒng)可以明顯削減運營成本，提高供電效率。主動電網(wǎng)還能為企業(yè)帶來更高的傳輸速度，從而解決偏遠(yuǎn)地區(qū)電能輸送不足的困難。在本文中，作者首先介紹了主動配電系統(tǒng)的基本概念和主要優(yōu)勢，然后對這一系統(tǒng)在供電中的可行技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)探討。

關(guān)鍵詞：被動配電網(wǎng)；主動配電網(wǎng)；分布式能源

0 引言

主動配電系統(tǒng)除了內(nèi)含分散式能源以外，還具有完善的操控性和靈活的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，智能化程度非常高。2008年，國際大電網(wǎng)會議（簡稱CIGRE）率先提出了主動配電系統(tǒng)的概念，旨在在利用前沿信息技術(shù)、通信技術(shù)、電力電子技術(shù)的基礎(chǔ)上，將主動管理規(guī)模化接入分布式資源。較之傳統(tǒng)的被動配電系統(tǒng)，主動配電系統(tǒng)具有諸多優(yōu)勢，如該系統(tǒng)可實現(xiàn)發(fā)電、負(fù)荷及配電網(wǎng)的優(yōu)化控制，以更迅捷的方式響應(yīng)廣大客戶的需求。此外，該系統(tǒng)還能夠有效地促進(jìn)新能源的消納，優(yōu)化分布式電源與配電網(wǎng)交互作用下的格局，更有效地降低網(wǎng)絡(luò)傳輸中的電能損耗，并改進(jìn)負(fù)荷功率因數(shù)。經(jīng)過數(shù)年推行，該系統(tǒng)發(fā)展勢態(tài)良好，與當(dāng)前國家的能源發(fā)展戰(zhàn)略部署目標(biāo)高度一致。

1 主動配電系統(tǒng)的基本概念

主動配電網(wǎng)是充分利用互聯(lián)網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來對配電網(wǎng)進(jìn)行管理的一種配電系統(tǒng)，能夠?qū)植康姆植际侥茉聪到y(tǒng)進(jìn)行主動的控制和監(jiān)管。在散點分布式能源系統(tǒng)支持的前提下，主動配電系統(tǒng)能夠遵照接入?yún)f(xié)議的條款內(nèi)容，實現(xiàn)對整個用電系統(tǒng)的技術(shù)支持。

2 主動配電系統(tǒng)的優(yōu)勢

2.1 提高了可控電源的利用率

與傳統(tǒng)的被動式配電網(wǎng)相比，主動配電系統(tǒng)能夠植入滲透率更高的分布式電源，從而提高對可控電源的利用率。主動配電系統(tǒng)是適應(yīng)新能源的踴躍嘗試，能夠更好地滿足分布式電源的需求，構(gòu)建供需兩不誤的能源網(wǎng)絡(luò)，同時還能為主動配電網(wǎng)提供同步數(shù)據(jù)信息、負(fù)荷需求辨識和即時狀態(tài)測定。通過大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的運用，該系統(tǒng)能夠?qū)⒅悄茈姳頂?shù)據(jù)與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)完美地結(jié)合起來，強(qiáng)化用電行為分析，隨時掌握用戶需求和動向，為廣大用戶提供便捷的用電環(huán)境。

2.2 拓展了可觀測范圍

主動配電系統(tǒng)可以為電力管理工作人員提供更廣闊的可觀測范圍，以便相關(guān)人員獲悉更多的用電信息。目前對電網(wǎng)的監(jiān)控范圍只限于配電網(wǎng)，對于用戶的用電習(xí)慣則無法得知，而主動用電系統(tǒng)則可以隨時了解用戶擁有哪些大功率電器，以及使用時間段和使用頻率。如此一來，該系統(tǒng)便可以對采集到的信息進(jìn)行詳細(xì)分析，從而制訂出更加人性化的用電方案，為用戶生活提供便利。

3 主動配電系統(tǒng)的可行性分析

3.1 主動配電系統(tǒng)中常見問題分析

為了更好地將主動配電系統(tǒng)投入用電管理的應(yīng)用中去，首先應(yīng)對當(dāng)前該系統(tǒng)的不足之處有深入認(rèn)識，以便在應(yīng)用中對其不足予以規(guī)避。目前為止，該系統(tǒng)最為明顯的不足之處表現(xiàn)在對系統(tǒng)的維護(hù)工作中。國際上對于ADN尚未出臺明文的國際標(biāo)準(zhǔn)和風(fēng)險承諾書，這就要求相關(guān)工作人員日常操作時不宜急躁冒進(jìn)，應(yīng)本著穩(wěn)妥的心態(tài)，充分考慮到ADN涉及的信息通信基礎(chǔ)設(shè)施安全性以及主動網(wǎng)與當(dāng)前被動網(wǎng)的插件不兼容現(xiàn)象。

3.2 配電網(wǎng)運行技術(shù)要點分析

所有的電力設(shè)備都有額定的工作電壓，電壓不足或者電壓過高都容易導(dǎo)致電流不穩(wěn)，損壞設(shè)備。因此在運行主動配電網(wǎng)系統(tǒng)時，首先就要確保系統(tǒng)內(nèi)電壓與相關(guān)設(shè)備的額定電壓相吻合。在配電網(wǎng)接入分散式能源以后，由于后者自身存在的隨機(jī)性和不連貫性，容易導(dǎo)致配電網(wǎng)無功電壓不穩(wěn)定，或者出現(xiàn)電壓差，因此為了保險起見，最好在電路中并聯(lián)一個保護(hù)裝置，以確保電壓穩(wěn)定，保護(hù)電力設(shè)備不受電壓變化的損傷。

3.3 對電力通信技術(shù)的支持

目前供電機(jī)構(gòu)對配電系統(tǒng)的管制都是以通信技術(shù)作為技術(shù)支持的。換言之，主動配電系統(tǒng)可以具體運用到提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性和運轉(zhuǎn)速度等方面。對此，主動配電系統(tǒng)既可以在全系統(tǒng)范圍內(nèi)實施集中控制，也可以兩點對接控制，同時還可以將上述兩種方式組合運用。

隨著可行技術(shù)的進(jìn)步發(fā)展，該系統(tǒng)延伸功能會越來越多，如分散管理模式、集中局部管理、開啟自主系統(tǒng)保護(hù)設(shè)置等。

4 總結(jié)

在本文中，作者對主動配電系統(tǒng)可行技術(shù)進(jìn)行了分章節(jié)式的探討，強(qiáng)調(diào)了主動配電系統(tǒng)作為解決當(dāng)前配電網(wǎng)運行難題的主要輔助技術(shù)的重要性和發(fā)展前景。這一系統(tǒng)誕生為源網(wǎng)一體化的大數(shù)據(jù)匯總提供了絕好的平臺，并且有利于實現(xiàn)發(fā)電、負(fù)載以及配電網(wǎng)的協(xié)同優(yōu)化控制和全景綜合展示。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和供電體制的優(yōu)化完善，主動配電系統(tǒng)將在未來發(fā)揮更多優(yōu)勢，繼續(xù)提升供電系統(tǒng)的綜合效益。