微電網(wǎng)技術(shù)在主動配電網(wǎng)中的應(yīng)用分析

摘?要：近年來我國經(jīng)濟快速發(fā)展，清潔能源主體地位逐漸凸顯，如風(fēng)力發(fā)電、太陽能發(fā)電等。電力企業(yè)將微電網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于配電網(wǎng)的同時，需要對微電網(wǎng)技術(shù)加以創(chuàng)新，以增強其適用性，保障電網(wǎng)系統(tǒng)運行安全，進而提高我國電網(wǎng)運營質(zhì)量，本文將簡述微電網(wǎng)主動配電技術(shù)特點、結(jié)構(gòu)、規(guī)劃協(xié)調(diào)、優(yōu)勢及具體應(yīng)用，并得出相應(yīng)的結(jié)論，以供參考。

關(guān)鍵詞：微電網(wǎng)技術(shù)；主動配電網(wǎng)；電力技術(shù)；傳統(tǒng)發(fā)電方式

在配電網(wǎng)中合理引入微電網(wǎng)技術(shù)，可使電力系統(tǒng)進一步完善，并實現(xiàn)智能調(diào)控發(fā)展，同時保障電網(wǎng)體系穩(wěn)定運行。而在主動配電網(wǎng)中采用微電網(wǎng)技術(shù)，有利于合理管控電力資源，繼而助力電力系統(tǒng)建設(shè)。此外，微電網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用有利于電力雙向傳輸功能實現(xiàn)。因此，研究此項課題具有十分重要的意義。

1?微電網(wǎng)主動配電技術(shù)特點

微電網(wǎng)技術(shù)是我國電網(wǎng)運營中一種新型電力技術(shù)，其可促進傳統(tǒng)發(fā)電方式改善，并對傳統(tǒng)分布式配電網(wǎng)實施一系列優(yōu)化，且具有獨立運營功能，為周圍電網(wǎng)安全運行提供重要保障，彌補傳統(tǒng)電網(wǎng)的不足等問題。將微電網(wǎng)技術(shù)合理應(yīng)用到主動配電網(wǎng)中，可對電網(wǎng)實施智能化管控，優(yōu)化電網(wǎng)運行模式的同時，還能降低周圍環(huán)境污染，節(jié)約大量經(jīng)濟成本。實際操作中，技術(shù)人員可構(gòu)建相對獨立微電網(wǎng)技術(shù)并接入應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)中，及時采用網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對電網(wǎng)整體運營模式進行監(jiān)察和管控，降低電力輸送造成能量損耗。微電網(wǎng)技術(shù)有效接入主動配電網(wǎng)中，對其供電系統(tǒng)完善，實現(xiàn)供電系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展，其主要技術(shù)特點主要是通過控制不同發(fā)電單元和發(fā)電負(fù)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(wǎng)具備分布式發(fā)電站特點，可有效提升電能利用率，主動電網(wǎng)通過微電網(wǎng)系統(tǒng)輸出大量電能，并采用調(diào)控系統(tǒng)主動連接大電網(wǎng)，加之微電網(wǎng)穩(wěn)定性能好，不會隨電網(wǎng)峰谷波動出現(xiàn)大幅度波動現(xiàn)象。

微電網(wǎng)可利用儲備電能對電網(wǎng)供電質(zhì)量加以平衡，通過相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員合理調(diào)配電網(wǎng)配置。同時，應(yīng)對電網(wǎng)運行期間發(fā)生電壓不穩(wěn)定等現(xiàn)象，作業(yè)人員可將協(xié)調(diào)分布式電源和處理電壓，兩組配電網(wǎng)同時使用，對不同種類電源和儲能裝置進行合理調(diào)控。具體操作方式有，第一，主動配電網(wǎng)和微電網(wǎng)結(jié)合，并將相關(guān)節(jié)點與微電網(wǎng)和主動配電網(wǎng)相結(jié)合，可降低電力傳輸過程中額外能量消耗，實現(xiàn)儲能裝置和不同種類電源調(diào)控。當(dāng)接入微電網(wǎng)之后，主動配電網(wǎng)可整合眾多分布式電源，對其合理利用，降低經(jīng)濟成本消耗，提高電力系統(tǒng)整體運營環(huán)境。第二，為使供電系統(tǒng)穩(wěn)定運行，保障各個用戶正常用電，電力企業(yè)在合理利用微電網(wǎng)和主動配電網(wǎng)時會利用多余電量，借助電力管理系統(tǒng)整體運行能力，提升供電穩(wěn)定和利用率，提高主動配電網(wǎng)整體運行能力和電壓質(zhì)量。在配電網(wǎng)有效運行期間，其電壓供應(yīng)相對復(fù)雜多變，各種儲備裝置和主動負(fù)荷的集群接入需要配備眾多分布式電源協(xié)調(diào)電網(wǎng)電壓的穩(wěn)定。在接入和退出中，分布式電源極易不穩(wěn)定，此種現(xiàn)象將給電壓的穩(wěn)定帶來穩(wěn)定性和交叉影響，進而影響電網(wǎng)中電力設(shè)備使用壽命。

2?主動配電網(wǎng)的微電網(wǎng)框架結(jié)構(gòu)

一般來說，主動配電網(wǎng)和傳統(tǒng)單向電力傳輸網(wǎng)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(wǎng)可有效調(diào)控和管理電荷分布，而傳統(tǒng)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(xiàn)電力循環(huán)，造成電力資源浪費，導(dǎo)致最終電力運行難以滿足現(xiàn)實需要。與此同時，在現(xiàn)階段電力建設(shè)工作中，依舊是以單點接入為主要形式開案配電網(wǎng)規(guī)劃并利用計算機技術(shù)，對當(dāng)前電力發(fā)展實施協(xié)調(diào)，充分發(fā)揮配電網(wǎng)系統(tǒng)整體價值，為電力系統(tǒng)整體發(fā)展提供良好環(huán)境［1］。

3?微電網(wǎng)技術(shù)在主動配電網(wǎng)中的規(guī)劃和協(xié)調(diào)控制

3.1?微電網(wǎng)技術(shù)在主動配電網(wǎng)中設(shè)計規(guī)劃

將微電網(wǎng)接入主動配電網(wǎng)時，首先需考慮電網(wǎng)接入位置、電源種類及接入點的功率。因此，對電網(wǎng)設(shè)計規(guī)劃時需實施雙層設(shè)計，并設(shè)計出電網(wǎng)長期和中期運行方案。與此同時，在開展分布式電源設(shè)計的過程中，還要分別從技術(shù)與效益兩個方面開展研究。其中有關(guān)長期運用方案設(shè)計中，需根據(jù)電網(wǎng)實際運行情況對運行中負(fù)荷、經(jīng)濟性、靈活性及電網(wǎng)拓?fù)鋽U展等因素考慮。有關(guān)電網(wǎng)短期運行模式分析，并將重點放在經(jīng)濟、社會以及環(huán)境效益幾個方面，通過主動配電網(wǎng)連接的形式強化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化，確保網(wǎng)絡(luò)體系的較流行，以此規(guī)避傳統(tǒng)技術(shù)運用中多約束等方面存在的不足，確保微電網(wǎng)建設(shè)在主動配電網(wǎng)中的有效性。

3.2?協(xié)調(diào)控制性

隨著現(xiàn)代經(jīng)濟發(fā)展，我國用電需求不斷提升，為保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定高效運行，越來越多的微電網(wǎng)被接入主動配電網(wǎng)中，外加微電網(wǎng)分布式特征性強，可全面應(yīng)用到主動配電網(wǎng)中。為保證整體電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行，且使系統(tǒng)處于可靠狀態(tài)下，需加強對微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制。目前，微電網(wǎng)技術(shù)在主動配電網(wǎng)中的控制方案有三種，一是集中式控制，其控制主動配電網(wǎng)中心進行調(diào)控和各個微電網(wǎng)，并收集全部電網(wǎng)信息，之后依據(jù)實際收集數(shù)據(jù)制定電力輸出規(guī)劃設(shè)計內(nèi)容。結(jié)合目前來看，雖然集中式電網(wǎng)管控能夠有效增強電網(wǎng)系統(tǒng)使用質(zhì)量，然而由于對信息數(shù)據(jù)的需求量較大，因此在電力設(shè)備方面應(yīng)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(wǎng)控制中心，并通過控制電網(wǎng)中心以收集本地微電網(wǎng)信息，其具有可靠安全性，但存在一定協(xié)同性差等缺點。三是有關(guān)集中分散式調(diào)控，此調(diào)控模式是由多個微電網(wǎng)控制中心組合，并整合所有電網(wǎng)信息，由微電網(wǎng)控制中心分配相關(guān)任務(wù)以調(diào)控整個電網(wǎng)，使電網(wǎng)運行可以滿足時效性需求［2］。

4?主動配電網(wǎng)接入微電網(wǎng)的應(yīng)用優(yōu)勢

4.1?提高配電網(wǎng)電壓質(zhì)量

主動配電網(wǎng)中存在分布式電源、主動負(fù)荷集群及儲能設(shè)備，其電壓系統(tǒng)在供電中電壓易出現(xiàn)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(guī)律，難以在短時間內(nèi)收集其波動趨勢，這種情況下易造成電壓不穩(wěn)定等現(xiàn)象。在對微電網(wǎng)接入和退出過程中供電網(wǎng)可能受到影響，造成供電電壓出現(xiàn)波動，影響用戶用電體驗感。故針對主動配電網(wǎng)出現(xiàn)不穩(wěn)定狀態(tài)需要制定具有針對性的應(yīng)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(wǎng)技術(shù)依據(jù)電網(wǎng)中分布式電源供電特點，處理其擴展和兼容等問題，并協(xié)調(diào)配電網(wǎng)功率雙向流動情況。利用分布式電源在微電網(wǎng)中，可對其功率進行優(yōu)化。例如，對于汽輪機設(shè)備與微電網(wǎng)系統(tǒng)運用來講，不僅要確保正常電力供應(yīng)，而且還要充分運用時剩余電力資源，強化系統(tǒng)資源配置，增強供電輸出利用率。

微電網(wǎng)在主動配電網(wǎng)中的應(yīng)用可實現(xiàn)各種儲能設(shè)備及DER實施協(xié)調(diào)，并借助對電力傳輸方向開展調(diào)節(jié)，有效消除眾多DER問題。同時，保障微電網(wǎng)用戶能夠正常運用電力資源，并借助強化管理電網(wǎng)能量的手段，統(tǒng)一將剩余的電量資源傳遞至儲能裝置中，并自動化實現(xiàn)配電網(wǎng)與微電網(wǎng)電力運輸，以便應(yīng)對電力系統(tǒng)故障時，可及時維護電力穩(wěn)定運輸。

4.3?減少額外電力生產(chǎn)成本

配電網(wǎng)在輸電過程中，無法直接將電流轉(zhuǎn)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(wǎng)潮流產(chǎn)生直接影響。對此，需采用單點連接方式主動連接配電網(wǎng)，確保其儲能裝置和分布局電源及負(fù)荷能夠合理分配，有助于優(yōu)化整個電力系統(tǒng)運行。

4.4?提升配電網(wǎng)整體可靠性

分布式電源網(wǎng)具有復(fù)雜多變性，導(dǎo)致其在電網(wǎng)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(xiàn)嚴(yán)重的潮流分布不均衡問題，對于穩(wěn)定性管控來講十分不利，經(jīng)常會引發(fā)繼電保護裝置失效問題，無法正常發(fā)揮作用。而合理采用微電網(wǎng)技術(shù)，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(xiàn)故障，不會對整個電路造成危害，提高電網(wǎng)可靠性及用戶用電體驗感。另外，對配電網(wǎng)實施重構(gòu)，將電荷進行轉(zhuǎn)移，并對電力開關(guān)調(diào)控，以確保電力信息數(shù)據(jù)實現(xiàn)共享。

微電網(wǎng)系統(tǒng)不僅能夠滿足自行隔離運行需求，而且還可以通過智能聯(lián)網(wǎng)運行滿足現(xiàn)實需求。在具體工作中能夠單獨運行，確保系統(tǒng)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(jié)合實際情況進行分析判斷，及時做出對應(yīng)解決方案，以確保微電網(wǎng)系統(tǒng)能夠持續(xù)滿足供電需要，增強微電網(wǎng)接入電荷處理效果，為配電系統(tǒng)的正常運行奠定良好基礎(chǔ)，減少故障問題的產(chǎn)生。此外，通過并行連接方式將不間斷連接系統(tǒng)與微電網(wǎng)相關(guān)聯(lián)，以此確保微電網(wǎng)的正常運作，確保系統(tǒng)可以結(jié)合現(xiàn)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(wǎng)系統(tǒng)在實際供電輸出時，由于各種外界及系統(tǒng)因素共同影響下，導(dǎo)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(tǒng)穩(wěn)定性出現(xiàn)小范圍偏差，引起電力資源浪費。故電力系統(tǒng)進行一系列改良，需完善檢測程序，以保障電力系統(tǒng)的有效分配，避免電力資源出現(xiàn)浪費等現(xiàn)象，提升電力輸出工作效率。

4.6?降低電力供應(yīng)成本

電力系統(tǒng)調(diào)控需要通過自動化技術(shù)進行成本控制，其電力調(diào)控主要有兩個方面。一是通過對先進自動化技術(shù)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(tǒng)更具有智能高端化，需對其進行調(diào)控，以實現(xiàn)其自動化運行模式，并通過采用科學(xué)規(guī)范工作制度，使工作效率及安全性進一步提升。電力系統(tǒng)中使用人力資源管控電力運營，易出現(xiàn)失誤，因作業(yè)人員在實際工作中面對諸多工作，加之電力屬于高危作業(yè)，故作業(yè)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(xiàn)失誤。例如，作業(yè)人員在抄表、成本核算及對電力數(shù)據(jù)統(tǒng)計工作中，一旦出現(xiàn)失誤，將造成數(shù)據(jù)分析出現(xiàn)誤差，影響電力方案的科學(xué)制訂。對于對數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性要求較高的工作，可采用計算機技術(shù)來完成電力數(shù)據(jù)采集工作，以此降低人工操作失誤而引起的經(jīng)濟損失。

4.7?其他效益分析

獨立可控微網(wǎng)單元采取多種控制方式，可提高微電網(wǎng)的運作靈活度。此外在單元管控背景下不同的微電網(wǎng)能夠完成一體化連接，之后借助控制中心實現(xiàn)電網(wǎng)系統(tǒng)的統(tǒng)一控制，切實提高主動配電網(wǎng)日常供電穩(wěn)定性，滿足需求側(cè)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(tǒng)的持續(xù)供應(yīng)，降低長距離供電模式對系統(tǒng)運行的不利影響。

5?微電網(wǎng)接入主動配電網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用

目前，微電網(wǎng)技術(shù)在配電網(wǎng)中應(yīng)用技術(shù)運用水準(zhǔn)進一步增強，在具體工作中只需要借助微電網(wǎng)技術(shù)強化電網(wǎng)優(yōu)化，便能夠最大程度地發(fā)揮分布式電源運用效果，借助技術(shù)降低傳統(tǒng)分布式電網(wǎng)運行過程中存在的不足，確保微電網(wǎng)技術(shù)運用的長遠建設(shè)。與此同時，主動配電網(wǎng)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(tǒng)可更好管理配電網(wǎng)。

5.1?微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中應(yīng)用

我國電網(wǎng)規(guī)模不斷擴大，進而對其技術(shù)實施深入研究工作。一般情況下，通過拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)強化電網(wǎng)管理效果，使其能夠在運行的過程中科學(xué)管控分布式能源，有效促進我國電網(wǎng)建設(shè)進度。依托主動配電網(wǎng)和諸多微電網(wǎng)主動調(diào)控配電網(wǎng)，進而形成聯(lián)合運行系統(tǒng)，規(guī)避分布式電源對結(jié)構(gòu)電網(wǎng)的不利影響，有效保障供電效果。

5.2?微電網(wǎng)在規(guī)劃中應(yīng)用

因現(xiàn)代信息技術(shù)的不斷創(chuàng)新突破，傳統(tǒng)配電網(wǎng)技術(shù)無法滿足目前主動配電網(wǎng)規(guī)劃中的需求，為更好滿足用戶實際需求，應(yīng)借助分布式電源強化配電網(wǎng)系統(tǒng)運行的適應(yīng)性，提高技術(shù)使用水準(zhǔn)［4］。

在對主動配電網(wǎng)和電網(wǎng)規(guī)劃中，需合理運用微電網(wǎng)技術(shù)，利用該項技術(shù)優(yōu)勢提升電網(wǎng)系統(tǒng)安全性。此外，緊密連接分布式電源和微電網(wǎng)，需對主動配電網(wǎng)規(guī)劃進行合理運用，同時需合理規(guī)劃主動配電網(wǎng)和微電網(wǎng)結(jié)合的實際需求，以全面優(yōu)化設(shè)計指標(biāo)和策略。

將微電網(wǎng)技術(shù)合理接入主動配電網(wǎng)中，需制訂明確規(guī)劃方案，并建立具體實施模型，準(zhǔn)確分析研究電網(wǎng)實際運行效益，加強用戶滿意度調(diào)查。并在傳統(tǒng)配電網(wǎng)規(guī)劃的基礎(chǔ)上借助儲存裝置的設(shè)置，強化數(shù)據(jù)分析水準(zhǔn)。在具體工作中，由于分布式電源的使用，電源功率極易產(chǎn)生變化造成電力數(shù)據(jù)出現(xiàn)偏差。因此，在后續(xù)工作中需結(jié)合實際需求強化分布式電源的使用，實現(xiàn)容量科學(xué)規(guī)劃，并借助處理措施的核定，有效轉(zhuǎn)化調(diào)控微電網(wǎng)與分布式電源的功率。為更優(yōu)化電力系統(tǒng)運行環(huán)境，不僅需要制定明確措施，而且要科學(xué)選擇設(shè)備，確保分布式電網(wǎng)布局具有科學(xué)合理性。

主動配電網(wǎng)引入微電網(wǎng)，可對電網(wǎng)進行多層次分布電壓設(shè)計，使其具有更強的兼容性，改善系統(tǒng)非線性設(shè)計水準(zhǔn)，借助對微電網(wǎng)在主動配電網(wǎng)中的多層次網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)特點的深入分析，強化對電源運行數(shù)據(jù)的掌握，以便總結(jié)出具有的特性。同時，合理優(yōu)化電網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)備配置，并制定科學(xué)合理電網(wǎng)運行策略，降低外界因素對微電網(wǎng)產(chǎn)生影響。

5.3?微電網(wǎng)在電網(wǎng)控制方案中的應(yīng)用

主動配電網(wǎng)大量應(yīng)用微電網(wǎng)，且微電網(wǎng)優(yōu)勢日益凸顯，并對主動配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生巨大改變，提升網(wǎng)絡(luò)滲透率，將微電網(wǎng)運行范圍控制在一定范圍中，保持電網(wǎng)運行安全性與持續(xù)供電能力。針對集中式控制，主要由配電網(wǎng)中的電網(wǎng)信息，并結(jié)電網(wǎng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)制定針對性強的發(fā)展規(guī)劃，并科學(xué)管控微電網(wǎng)電力輸出，健全供電系統(tǒng)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(wǎng)完成微電網(wǎng)群管理加強對微電網(wǎng)靈活管控，無須對微電網(wǎng)周圍電網(wǎng)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(jié)語

綜上所述，合理使用微電網(wǎng)技術(shù)可優(yōu)化電網(wǎng)運營系統(tǒng)，建設(shè)智能化電網(wǎng)系統(tǒng)，促進配電網(wǎng)的穩(wěn)定運行，避免能源過度消耗，增加經(jīng)濟成本耗費。通過科學(xué)研究微電網(wǎng)技術(shù)在配電網(wǎng)中的具體應(yīng)用，成為目前我國電網(wǎng)發(fā)展的重要手段。因此在后續(xù)工作人員應(yīng)強化對信息技術(shù)的關(guān)注，并借助技術(shù)優(yōu)勢促進電網(wǎng)可持續(xù)發(fā)展。

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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(shù)工程師，研究方向：綜合能源技術(shù)及儲能。