分布式光伏發電與主動配電網的協調發展

李鵬暉 中國電建集團福建省電力勘測設計院有限公司

一、引言

主動配電網的核心理念是主動利用配電網內部的可調控資源，實現主動規劃、管理、控制等服務功能，變被動接受為主動利用，構建靈活性高、適應性強的運行體系，以保證電網安全、經濟、穩定運行。它的核心功能是主動控制和管理，通過實時測量，在遵從約束條件情況下，對參與運行的有關設備參數進行調整，以應對分布式可再生能源電源大規模接入而帶來的各種問題與挑戰。

二、主動配電網分層分布式架構設計

（一）分層分布式能量管理架構

傳統的配電能量管理系統中將分散在區域內部的各類開關的控制信息集中在區域子站然后上傳至控制中心。區域內部由區域子站上傳或接收本區域內的開關控制狀態，在傳統的配電自動化系統中，各區域的自動化功能交付饋線自動化系統實現。自動化系統的主要執行一些單一的任務功能，例如故障隔離以及供電恢復等。由于配電網中存在大量且分散的眾多信息采集節點以及各類遠程控制終端，如果全部受控終端均采用集中控制的點對點方式則需要配置大量的通信通道，在主站端也必須配置相應的通信端口。隨著受控終端數量的增長，集中式控制方式的軟硬件配置都難以實現。在這種集中統一調度的計算模式下，電網物理模型和測量數據種類和數量的快速增長將不可避免地影響在線分析服務的效率，而且集中采集信息進行調度還會不可避免的帶來個體隱私泄漏等問題，在配電網業務開放，利益主體增多的背景下將難以執行。

分布式調控方式與傳統的集中式調控方式相比具備一些顯著的優點：可靠、靈活性更好，系統整體的可擴展性更強。由于分布式計算設備的硬件配置成本通常較低，因此在設備成本上經濟效益顯著。

（二）控制區域劃分

為了實現主動配電網的分布式能量管理系統，還需要對整個配電網絡進行區域劃分。控制區域應當是主動配電網中具備獨立的區域自治功能、能夠協調參與實現潮流控制、進行負荷轉移等各項高級應用功能的小型物理實體區域。對外而言，每一個主動配電網的控制區域整體都可以被視做一個可控單元。控制區域的劃分在一定程度上決定了主動配電網能量管理系統所需的終端設備、計算資源以及通信網絡等硬件設備的配置問題，因此需要充分考慮到區域的拓撲結構、可控資源分布等相關信息。

三、布式光伏發電與主動配電網和諧發展的路徑

（一）致力于提高技術的規范性

促使分布式光伏發電和主動配電網和諧共存的關鍵就是相關技術人員具有較高的工作能力。原先，只有技術規范，才能從根本上保證電能質量、提高故障穿越工作的效果。而提高技術規范性的基礎就是相關工作人員將分布式光伏發電系統管理力度的加大作為自身長期的工作內容。在分布式光伏發電技術普及程度不斷加大的背景下，技術規范的約束方式已經無法有效滿足時代的需求了，在此情況下，相關工作人員應將傳統配電網系統的優化盡早安排到實際的工作日程上來。隨著分布式光伏發電技術進步速度的日益加快，相關工作人員要想將電力系統的穩定性最大化，就需要致力于促進主動配電網不斷發展。總而言之，相關工作人員應將技術規范性的提升作為自身一生的研究課題，為傳統配電網的升級和優化提供支撐，最終實現提高主動配電網運行效果的目標。

（二）致力于借助相關政策

促進分布式發電和主動配電網可持續發展的前提條件就是工作人員合理利用相關政策，在進行分布式光伏發電設計工作任務的過程中，相關工作人員需要立足于本地的經濟水平，結合本地的經濟發展趨勢，有層次性的設計分布式光伏發電，不僅如此相關人員還需將發電技術先進性的提高重視起來，以此為分布式光伏發電與主動配電網的和諧共存奠定堅實的根基。現階段，以下三種分布式光伏發電與主動配電網的結合方式都是非常受業內人士的歡迎的：①在部分經濟情況較差的地區，電網資源配置的先進性是遠遠達不到標準的，基于此，相關部門要給這些地區提供更多的資金作為支撐，為這些地區配電網供電效果的提高奠定堅實的根基。這樣既可以有效解決經濟落后地區電壓不穩定的問題，同時其對分布式光伏發電技術應用有效性的提高還有著非常大的幫助。②相關工作人員應將城鎮地區作為分布式光伏發電區域的重要組成部分，同時相關工作人員還要將能量利用率的提高作為自身長期的工作目標，并且提高供電電能的質量也應盡早被安排到實際的工作日程上來，另外，相關工作人員還不能忽視對控制潮流特性的完善。③在生產場地中，相關工作人員應將分布式光伏發電技術對應的電站規模的擴大作為自身主要的工作內容，同時相關工作人員還要將分布式光伏發電技術應用效果的提高重視起來。

四、結束語

隨著以風、光為代表的新能源大規模的分布式的滲透到配電網當中，儲能、主動負荷等技術被廣泛應用于配電網中，配電網的形態結構和職能都在發生著變化，傳統的調控方式難以適應。為了保證主動配電網更加高效、經濟的運行，實現海量大數據背景下的實時調控，調控理論需要走向分布式。為了支撐分布式的調控運行方式，需要構建能集成高級應用的分布式調控平臺。由此可見，本文的研究也就顯得十分的有意義。