微電網技術在主動配電網中的應用分析

摘?要：近年來我國經濟快速發展，清潔能源主體地位逐漸凸顯，如風力發電、太陽能發電等。電力企業將微電網技術應用于配電網的同時，需要對微電網技術加以創新，以增強其適用性，保障電網系統運行安全，進而提高我國電網運營質量，本文將簡述微電網主動配電技術特點、結構、規劃協調、優勢及具體應用，并得出相應的結論，以供參考。

關鍵詞：微電網技術；主動配電網；電力技術；傳統發電方式

在配電網中合理引入微電網技術，可使電力系統進一步完善，并實現智能調控發展，同時保障電網體系穩定運行。而在主動配電網中采用微電網技術，有利于合理管控電力資源，繼而助力電力系統建設。此外，微電網技術的應用有利于電力雙向傳輸功能實現。因此，研究此項課題具有十分重要的意義。

1?微電網主動配電技術特點

微電網技術是我國電網運營中一種新型電力技術，其可促進傳統發電方式改善，并對傳統分布式配電網實施一系列優化，且具有獨立運營功能，為周圍電網安全運行提供重要保障，彌補傳統電網的不足等問題。將微電網技術合理應用到主動配電網中，可對電網實施智能化管控，優化電網運行模式的同時，還能降低周圍環境污染，節約大量經濟成本。實際操作中，技術人員可構建相對獨立微電網技術并接入應對網絡中，及時采用網絡拓撲結構對電網整體運營模式進行監察和管控，降低電力輸送造成能量損耗。微電網技術有效接入主動配電網中，對其供電系統完善，實現供電系統可持續發展，其主要技術特點主要是通過控制不同發電單元和發電負電荷，解決因分布式電源接入造成的電力分配不均勻等問題。

微電網具備分布式發電站特點，可有效提升電能利用率，主動電網通過微電網系統輸出大量電能，并采用調控系統主動連接大電網，加之微電網穩定性能好，不會隨電網峰谷波動出現大幅度波動現象。

微電網可利用儲備電能對電網供電質量加以平衡，通過相關專業技術人員合理調配電網配置。同時，應對電網運行期間發生電壓不穩定等現象，作業人員可將協調分布式電源和處理電壓，兩組配電網同時使用，對不同種類電源和儲能裝置進行合理調控。具體操作方式有，第一，主動配電網和微電網結合，并將相關節點與微電網和主動配電網相結合，可降低電力傳輸過程中額外能量消耗，實現儲能裝置和不同種類電源調控。當接入微電網之后，主動配電網可整合眾多分布式電源，對其合理利用，降低經濟成本消耗，提高電力系統整體運營環境。第二，為使供電系統穩定運行，保障各個用戶正常用電，電力企業在合理利用微電網和主動配電網時會利用多余電量，借助電力管理系統整體運行能力，提升供電穩定和利用率，提高主動配電網整體運行能力和電壓質量。在配電網有效運行期間，其電壓供應相對復雜多變，各種儲備裝置和主動負荷的集群接入需要配備眾多分布式電源協調電網電壓的穩定。在接入和退出中，分布式電源極易不穩定，此種現象將給電壓的穩定帶來穩定性和交叉影響，進而影響電網中電力設備使用壽命。

2?主動配電網的微電網框架結構

一般來說，主動配電網和傳統單向電力傳輸網兩者之間存在較為明顯差距，最為明顯的是兩者之間工作原理存在巨大差異。其中主動配電網可有效調控和管理電荷分布，而傳統單向電荷只具有對電荷單向傳輸作用，不具備電力雙向傳遞功能，無法有效實現電力循環，造成電力資源浪費，導致最終電力運行難以滿足現實需要。與此同時，在現階段電力建設工作中，依舊是以單點接入為主要形式開案配電網規劃并利用計算機技術，對當前電力發展實施協調，充分發揮配電網系統整體價值，為電力系統整體發展提供良好環境［1］。

3?微電網技術在主動配電網中的規劃和協調控制

3.1?微電網技術在主動配電網中設計規劃

將微電網接入主動配電網時，首先需考慮電網接入位置、電源種類及接入點的功率。因此，對電網設計規劃時需實施雙層設計，并設計出電網長期和中期運行方案。與此同時，在開展分布式電源設計的過程中，還要分別從技術與效益兩個方面開展研究。其中有關長期運用方案設計中，需根據電網實際運行情況對運行中負荷、經濟性、靈活性及電網拓撲擴展等因素考慮。有關電網短期運行模式分析，并將重點放在經濟、社會以及環境效益幾個方面，通過主動配電網連接的形式強化系統的網絡化，確保網絡體系的較流行，以此規避傳統技術運用中多約束等方面存在的不足，確保微電網建設在主動配電網中的有效性。

3.2?協調控制性

隨著現代經濟發展，我國用電需求不斷提升，為保障電力系統穩定高效運行，越來越多的微電網被接入主動配電網中，外加微電網分布式特征性強，可全面應用到主動配電網中。為保證整體電力系統穩定運行，且使系統處于可靠狀態下，需加強對微電網協調控制。目前，微電網技術在主動配電網中的控制方案有三種，一是集中式控制，其控制主動配電網中心進行調控和各個微電網，并收集全部電網信息，之后依據實際收集數據制定電力輸出規劃設計內容。結合目前來看，雖然集中式電網管控能夠有效增強電網系統使用質量，然而由于對信息數據的需求量較大，因此在電力設備方面應該滿足擴展性需求。二是分布式控制，此種控制方案涉及多個微電網控制中心，并通過控制電網中心以收集本地微電網信息，其具有可靠安全性，但存在一定協同性差等缺點。三是有關集中分散式調控，此調控模式是由多個微電網控制中心組合，并整合所有電網信息，由微電網控制中心分配相關任務以調控整個電網，使電網運行可以滿足時效性需求［2］。

4?主動配電網接入微電網的應用優勢

4.1?提高配電網電壓質量

主動配電網中存在分布式電源、主動負荷集群及儲能設備，其電壓系統在供電中電壓易出現波動，這種波動在一定范圍中波動。另外，分布式電壓波動不具備一定規律，難以在短時間內收集其波動趨勢，這種情況下易造成電壓不穩定等現象。在對微電網接入和退出過程中供電網可能受到影響，造成供電電壓出現波動，影響用戶用電體驗感。故針對主動配電網出現不穩定狀態需要制定具有針對性的應對策略，確保分布式電源安全運行。

4.2?提高分布式能源

微電網技術依據電網中分布式電源供電特點，處理其擴展和兼容等問題，并協調配電網功率雙向流動情況。利用分布式電源在微電網中，可對其功率進行優化。例如，對于汽輪機設備與微電網系統運用來講，不僅要確保正常電力供應，而且還要充分運用時剩余電力資源，強化系統資源配置，增強供電輸出利用率。

微電網在主動配電網中的應用可實現各種儲能設備及DER實施協調，并借助對電力傳輸方向開展調節，有效消除眾多DER問題。同時，保障微電網用戶能夠正常運用電力資源，并借助強化管理電網能量的手段，統一將剩余的電量資源傳遞至儲能裝置中，并自動化實現配電網與微電網電力運輸，以便應對電力系統故障時，可及時維護電力穩定運輸。

4.3?減少額外電力生產成本

配電網在輸電過程中，無法直接將電流轉化成交直流回合的可靠使用電源。若未能對電源和儲存裝置布實施合理布局，會對控制電網潮流產生直接影響。對此，需采用單點連接方式主動連接配電網，確保其儲能裝置和分布局電源及負荷能夠合理分配，有助于優化整個電力系統運行。

4.4?提升配電網整體可靠性

分布式電源網具有復雜多變性，導致其在電網中安全可靠性受到一定影響，無法滿足用戶用電需求，以至于出現嚴重的潮流分布不均衡問題，對于穩定性管控來講十分不利，經常會引發繼電保護裝置失效問題，無法正常發揮作用。而合理采用微電網技術，將各個分布電源有效連接起來的同時可保障各路線電源獨立運輸，一旦部分電路出現故障，不會對整個電路造成危害，提高電網可靠性及用戶用電體驗感。另外，對配電網實施重構，將電荷進行轉移，并對電力開關調控，以確保電力信息數據實現共享。

微電網系統不僅能夠滿足自行隔離運行需求，而且還可以通過智能聯網運行滿足現實需求。在具體工作中能夠單獨運行，確保系統能夠在運行故障情況下或者電力波動過程中自動完成重新啟動。結合實際情況進行分析判斷，及時做出對應解決方案，以確保微電網系統能夠持續滿足供電需要，增強微電網接入電荷處理效果，為配電系統的正常運行奠定良好基礎，減少故障問題的產生。此外，通過并行連接方式將不間斷連接系統與微電網相關聯，以此確保微電網的正常運作，確保系統可以結合現實需求完成連接模式的正常更換。

4.5?提升配電管理效率

電網系統在實際供電輸出時，由于各種外界及系統因素共同影響下，導致實際可控性能無法達到理論計算值，進而使整體供電系統穩定性出現小范圍偏差，引起電力資源浪費。故電力系統進行一系列改良，需完善檢測程序，以保障電力系統的有效分配，避免電力資源出現浪費等現象，提升電力輸出工作效率。

4.6?降低電力供應成本

電力系統調控需要通過自動化技術進行成本控制，其電力調控主要有兩個方面。一是通過對先進自動化技術的使用來降低人力資源的使用［3］；二是降低電力資源外部能耗。例如，為使電力系統更具有智能高端化，需對其進行調控，以實現其自動化運行模式，并通過采用科學規范工作制度，使工作效率及安全性進一步提升。電力系統中使用人力資源管控電力運營，易出現失誤，因作業人員在實際工作中面對諸多工作，加之電力屬于高危作業，故作業人員需高度集中注意力去開展電力工作，所以工作人員需要面對身體和精神上的雙層壓力，容易出現失誤。例如，作業人員在抄表、成本核算及對電力數據統計工作中，一旦出現失誤，將造成數據分析出現誤差，影響電力方案的科學制訂。對于對數據準確性要求較高的工作，可采用計算機技術來完成電力數據采集工作，以此降低人工操作失誤而引起的經濟損失。

4.7?其他效益分析

獨立可控微網單元采取多種控制方式，可提高微電網的運作靈活度。此外在單元管控背景下不同的微電網能夠完成一體化連接，之后借助控制中心實現電網系統的統一控制，切實提高主動配電網日常供電穩定性，滿足需求側管理基本要求，其對剩余電量儲存，能以此保障電源的充分運用，確保系統的持續供應，降低長距離供電模式對系統運行的不利影響。

5?微電網接入主動配電網技術應用

目前，微電網技術在配電網中應用技術運用水準進一步增強，在具體工作中只需要借助微電網技術強化電網優化，便能夠最大程度地發揮分布式電源運用效果，借助技術降低傳統分布式電網運行過程中存在的不足，確保微電網技術運用的長遠建設。與此同時，主動配電網中分布式電源具有分散性和波動性，通過不斷研究電能管控系統可更好管理配電網。

5.1?微電網結構中應用

我國電網規模不斷擴大，進而對其技術實施深入研究工作。一般情況下，通過拓撲結構強化電網管理效果，使其能夠在運行的過程中科學管控分布式能源，有效促進我國電網建設進度。依托主動配電網和諸多微電網主動調控配電網，進而形成聯合運行系統，規避分布式電源對結構電網的不利影響，有效保障供電效果。

5.2?微電網在規劃中應用

因現代信息技術的不斷創新突破，傳統配電網技術無法滿足目前主動配電網規劃中的需求，為更好滿足用戶實際需求，應借助分布式電源強化配電網系統運行的適應性，提高技術使用水準［4］。

在對主動配電網和電網規劃中，需合理運用微電網技術，利用該項技術優勢提升電網系統安全性。此外，緊密連接分布式電源和微電網，需對主動配電網規劃進行合理運用，同時需合理規劃主動配電網和微電網結合的實際需求，以全面優化設計指標和策略。

將微電網技術合理接入主動配電網中，需制訂明確規劃方案，并建立具體實施模型，準確分析研究電網實際運行效益，加強用戶滿意度調查。并在傳統配電網規劃的基礎上借助儲存裝置的設置，強化數據分析水準。在具體工作中，由于分布式電源的使用，電源功率極易產生變化造成電力數據出現偏差。因此，在后續工作中需結合實際需求強化分布式電源的使用，實現容量科學規劃，并借助處理措施的核定，有效轉化調控微電網與分布式電源的功率。為更優化電力系統運行環境，不僅需要制定明確措施，而且要科學選擇設備，確保分布式電網布局具有科學合理性。

主動配電網引入微電網，可對電網進行多層次分布電壓設計，使其具有更強的兼容性，改善系統非線性設計水準，借助對微電網在主動配電網中的多層次網絡架構特點的深入分析，強化對電源運行數據的掌握，以便總結出具有的特性。同時，合理優化電網系統設備配置，并制定科學合理電網運行策略，降低外界因素對微電網產生影響。

5.3?微電網在電網控制方案中的應用

主動配電網大量應用微電網，且微電網優勢日益凸顯，并對主動配電網結構產生巨大改變，提升網絡滲透率，將微電網運行范圍控制在一定范圍中，保持電網運行安全性與持續供電能力。針對集中式控制，主要由配電網中的電網信息，并結電網系統數據制定針對性強的發展規劃，并科學管控微電網電力輸出，健全供電系統的額擴展性能。在分布式管控的過程中，主要借助主動配電網完成微電網群管理加強對微電網靈活管控，無須對微電網周圍電網信息進行收集，進而提升其針對性，有效滿足用戶實際需求［5］。

結語

綜上所述，合理使用微電網技術可優化電網運營系統，建設智能化電網系統，促進配電網的穩定運行，避免能源過度消耗，增加經濟成本耗費。通過科學研究微電網技術在配電網中的具體應用，成為目前我國電網發展的重要手段。因此在后續工作人員應強化對信息技術的關注，并借助技術優勢促進電網可持續發展。

參考文獻：

［1］是建新.微電網技術在主動配電網中的應用研究［J］.電子元器件與信息技術，2022，6（08）：241243+247.

［2］侯元紅，李世俊，岳雷.基于主動配電網的分布式電源規劃方案研究［J］.電氣技術與經濟，2023（02）：2225.

［3］趙嘉琦，李瑞.微電網技術研究進展［J］.山西電力，2022（05）：1013.

［4］劉廣燦，熊海濤.微電網技術應用的案例分析［J］.電子技術，2022，51（09）：180181.

［5］劉戀.解析主動配電網中微電網技術實際運用［J］.電子元器件與信息技術，2019，3（05）：7476+80.

作者簡介：李東敬（1984—?），女，漢族，山東濟寧人，研究生，電力工程技術工程師，研究方向：綜合能源技術及儲能。