淺談基于電氣關聯強度的虛擬微電網劃分方法

陟昌春

（大慶石化公司熱電廠，黑龍江 大慶 163714）

由于智能電網和能源互聯網研究的發展，可再生能源生產和儲能裝置將繼續接入電網。傳統的分銷網絡面臨著更加復雜和互動的服務。因此，發展具有靈活性、可追溯性和可控性的智能配電網已成為共識和趨勢。

1 虛擬微電網的實施框架（如圖1）

圖1 虛擬微電網實施框架示意圖

對于物理層，根據特定的優化目標將其劃分為若干子區域。不同的分區域交叉口配有一個扇形道岔，能夠控制社區區域和社區之間的分離，使虛擬微網絡連接到網絡或運行。隨著軟交換技術的不斷發展和實施，軟交換的靈活性合并。如果SOP安裝在虛擬微網邊界，可以提供靈活性，創造快速準確的電源開關控制和流量優化曲線奇跡。虛擬的微網本身可以成為智能配電網靈活互聯的有效途徑待處理。如果將其他能源進一步集成到虛擬微網絡中，則可配備本地能源網絡按本地能量通過互聯，這可以成為在互聯網上實現能源的有效途徑。

2 虛擬微網絡發展的三個階段

一個完整的虛擬微網需要分布式發電、儲能等資源。為了實現主動控制，虛擬微網必須靈活地集成這些資源虛擬電源管理。然而，微網絡不會一蹴而就，特別是分布式生產和其他資源的可用性是漸進的進化過程。影響母線和配電網配置的因素有兩個，即拓撲結構和相應的網絡參數；配電網中儲能和其他資源的具體配置和分配，包括位置、類型、功率等。

從目前的情況來看，因素一是一個被動因素，因為已經這樣做了，必須在沒有重大投資和網絡的情況下被動采用沒有更新。大多數傳統的分銷網絡沒有大量的資源，如分布式生產，因此，因素二是一個積極的優化因素，根據無源因素和網絡結構，劃分具有強內部逼近能力的區域，確定虛擬微網絡極限。然后引入積極因素，以優化分配資源的分配，協調和避免主動因素和被動因素之間的沖突和混淆。

3 案例分析

為了驗證改進的Newman劃分算法是否適用于虛擬微網配電網的分布和定義，本文選取ieee33節點配電網和94節點配電網為例，西達電氣網絡傳輸線的電阻比反應性小得多，所以本文只考慮了在計算過程中反應的影響。對于傳輸線電壓水平，最大傳輸容量通常取決于材料、導線直徑和其他因素，因此，在分析示例時假設，所有輸電線路的最大輸電能力相同，討論了輸電能力對虛擬微網劃分結果的影響。

3.1 示例1

根據計算結果、功率相關強度和改進的Newman劃分算法，不同劃分方法對應的Q值如圖2所示。如果虛擬微網數為7，則最大QE值為0.7141。這一結果表明，在這種分區模式下，每個虛擬微網絡的內部節點之間的電連接最近，相應的分區結果如圖2所示。

圖2 IEEE 33節點配電網中不同虛擬微電網劃分對應的Qe

3.2 算例2

將改進的Newman劃分算法應用于94節點配電網電性相關強度，結果如圖3所示，當虛擬微網數為12時，最大QE為0.8354。可以確保虛擬微網絡vm4和vm5之間的電氣連接相對較弱。

圖3 IEEE 33節點配電網的虛擬微電網分區結果

為分析輸電能力對電網強度和微網劃分結果的影響，將5-6母線聯絡線的最大輸電能力（l5-6）由0.99MVA修改為99-MVA。因為所有線路的最大傳輸容量相同，l5-6線路的響應率較高，在Vm1和vm2之間極限值。l5-6線的最大傳輸容量是可變的，虛擬微網劃分的結果如圖A3 A所示附錄.As畫A3，限制線l5-6至L4-5的Vm1和vm2。在這種情況下，采用電氣連接強度較弱的線L4-5更合理，其中極限是一個虛擬的微網絡，劃分結果也符合最大功率傳輸的共享原則。

圖4 94節點配電網不同虛擬微電網個數對應的Qe

根據虛擬微網絡發展的三個階段，基于電相關的虛擬微網絡共享方法，解決了第一階段邊界的劃分問題問題。另一個解決資源優化利用問題。在一個階段劃分的虛擬微網絡邊界應固定為一個限制條件。在每個定義的虛擬微網絡邊界內，有必要解決如何優化分布式發電和儲能資源的使用，包括其類型、能力和位置。旨在優化虛擬微網絡使用的特性或經濟特性財產。利用多智能體和raft智能技術相結合，研究如何在虛擬微電網中實現配電網形式的有功能量管理，以及如何更好地吸收可再生能源。

4 結語

雖然智能配電網已成為智能電網發展的中心問題，然而對于許多大型的傳統配電網來說，智能化改造很難奏效。意識到虛擬的微網絡的出現帶來了新的網絡想法。然而，執行和發展戰略缺乏深度辨論。延長根據CPS，本文提出了一個虛擬的將討論微網的實施框架及其三階段發展，以及微網的一些獨特技術問題和可能的解決方案，為微網的進一步發展奠定基礎。

此外，本文還結合現有傳統配電網的實際情況及其長遠目標，考慮了第一階段虛擬微網建設的主要問題綜合網絡結構分析方法和基于結構分析的虛擬微網自動標定方法。模擬結果表明，該方法靈活、高效、合理。其他算法的結果表明，它更符合構建虛擬微波的目標。未來進一步探索通過虛擬微網實現分布式發電和儲能資源的優化配置，在指定的虛擬微網的不確定性和靈活性之間實現局部平衡，并進一步探索多個虛擬微網互連和協調運行的關鍵技術。