柔性互聯智能配電網關鍵技術研究

張橋

摘要：現代配電網需要滿足用戶更多的電力應用需求，基于降低碳排放與提倡綠色生活生產方式的理念，需要升級配電網系統。本文主要對新型柔性智能互聯配電網結構特點與其中的關鍵技術展開分析，確定規劃設計、運行控制以及故障自愈的相關技術事項，以此來確定這種配電網的先進性。

關鍵詞：柔性配電網;互聯智能裝置;關鍵技術

電力電子技術、信息技術以及控制技術全面高速發展，給配電系統帶來更多技術支持，借助柔性互聯裝置即可保障其運行的靈活性與可靠性。現結合對柔性互聯智能體系的了解，分析這一技術體系被運用到配電網中時所運用的關鍵技術手段。

1柔性互聯智能配電網的結構特點

在柔性智能互聯配電網體系中，柔性互聯裝置負責連接各個微電網、直流配電子網與饋線等，在這種連接方式的影響下，微電網或者配電子網都可以將自身特性發揮出來，友好接入電動汽車、儲能設備以及新型分布式電源等，調度活動的智能化水平也將得到提升，進而提供協同保護、能量互濟、優化功率與潮流控制等功能。在這種智能配電網中，同一個變電站中的兩條饋線與FID1相連，實現調節功率分配的目標;直流配電網與交流配電網則有FID2連接;各個變電站的饋線由FID3連接，這種連接方式可以預防變電站在直接互聯時出現合閘沖擊或者電磁壞網的現象;FID4可發揮出能量路由器的作用，其主要與配電網的接口連接。充當微電網。

柔性智能互聯配電網的建設成本與控制復雜度性對比較高，但是其借助能量交互與區域互聯，可形成更強的可靠性與靈活性，對部分建設成本進行了抵償，有助于提升能源利用率，控制發電成本，這一配電系統的拓展性也比較強，這也使得其建設工作能夠產生規模效應，從而降低邊際成本。

2柔性互聯智能配電網中應用的關鍵技術

2.1規劃設計

對配電網進行規劃與設計時，首先應考慮到FID，其設備容量與建設成本之間具有正比關系，FID最終形成的調節運行效果與其具體接入位置以及自身容量都有關聯。FID的配置方案會給配電運行狀態帶去約束性作用，因此針對系統運行以及優化運行兩方面存在耦合關系的問題，必須要進行交替求解。FID具有的物理特征與配電網具有的運行特征使優化配置工作的復雜性增強，對變量進行優化時，必須全面考慮各個整數離散變量，包括聯絡開關狀態、儲能充放電狀態與安裝位置等，同時也不能忽視配電網運行功率、FID傳輸功率等多種連續變量，約束條件包括非線性約束與線性約束，所以有文獻對配電網與路由器的代理模型進行建設，設置容量與配置設備時以優化年規劃費用為基礎，配合運用多代理機制來實現對能量路由器的有效協調。

配電網在FID的支持下，具備更強的空間調配能量的能力，分布式儲能設備可在接入處進行充電與放電，對能量展開時間上的調度，優化儲能裝置時，應注意對儲能系統形成準確精準的描述，在研究儲能該規劃問題時，可將儲能帶來的間接收益與直接收益看作考察標準，建設出運行成本最小化與多方面收益最大化的雙層型決策問題，調整粒子群算法，求解最優解，以此在當下的市場機制下完成優化配置工作。

2.2運行控制技術

功率流動在滿足基本的負荷用電需求的同時，還會影響到配電系統的功率分布、電壓質量與網絡損耗等，接入FID之后，系統功率將形成更強的可控性，柔性網絡也能夠實現與配電網之間的交互。可通過SOP的調節功能，建設無功功率與主動式配電網的時序運行協調模型，以此來控制電壓波動與運行成本。已有無功有功功率調度協調模型可全面把控設備動作、時間約束等條件，對三饋線測試運行系統實施仿真，明確了FID在潮流分配、優化系統運行方式以及電能質量改善等方面發揮的作用。為了解決微電網群在并網中存在的調度優化問題，以SPIES為技術基礎，運用分布式優化方法，對配電網與微電網群交互過程的功率展開優化，使微電網群保持更強的可靠性與經濟性。

優越的底層控制能給確保精準地執行指令信息，同時減輕上層調度系統面臨的處理負擔。在應對微電網中的儲能與變壓器之間存在的協調控制問題時，可給儲能接口上的變流器使用恒壓恒頻控制系統，變壓器則將儲能荷電狀態作為參考，對同步發電機實施虛擬控制，依靠儲能裝置來響應功率波動，電壓器負責維持穩定的儲能容量，從而確保微電網與電網之間的功率能夠實現柔性互換，在協調控制活動中微電網和電網能夠互為備用。

2.3故障自愈技術

當配電網出現故障，必須要在第一時間定位與隔離故障點所在的區域，利用相應的操作使受影響區域快速恢復供電，故障處理可被看作是配電系統中的彈性問題。構建故障自愈體系時，需要先運用故障隔離與定位技術，確保配電網可以準確、快速地監測系統運行情況，完成暫態信息的分析工作。柔性智能互聯配電系統中接入了極多的分布式電源與電力電子裝置，這也導致暫態過程與潮流分析過程均變得更加復雜，因此必須要使信息處理滿足速度與算力方面的要求;FID在故障自愈中，可以從切換多運行模式、快速響應、檢測狀態以及直流隔離等角度提供支持。配電網中產生故障問題后，借助設備動作即可轉供負荷，恢復正常的負荷供電，對重要負荷加以保障。FID依靠直流隔離作用能夠對故障傳播范圍進行限制，相比傳統式配電網中采用的開關倒閘操作，電力電子器件的響應速度更快，FID支持多端口式能量路由，使轉供負荷能夠獲得多種能量通路選擇，配電系統得以維持更強的可靠性。

3結論

柔性智能互聯配電網的應用可靠性方面有著極為突出的應用優勢，對其應用時，需要注重規劃設計與運行控制方面的功能，同時要針對故障自愈需求做好技術準備。這種配電系統具有極為樂觀的發展前景，雖然建設成本較高，但是其帶來的經濟效益可以彌補成本問題，使配電網形成更高的使用價值。

參考文獻

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