2.2.1主动配电网的全局运行决策优化管理技术
主动配电网运行决策优化管理技术是整个主动配电网的核心,也是实施配电网主动管理的关键技术手段。结合清镇地区示范条件来讲,其分布式能源种类可能涉及水、风、光、储、冷热电三联供等多种类型。考虑到分布式电源出力会受到当前天气和周围环境的限制,同时分布式储能系统的充放电也会受到储能系统与当前电网运行状态的限制,主动配电网运行决策系统的运行优化管理是一种变约束的优化问题。主动配电网运行决策系统为了获得最佳的用户经济效益,需要对分布式电源和储能系统进行综合调度,考虑其接入后产生的峰谷电价差与降低线路损耗两方面所带来的经济效益,同时兼顾多分布式能源接入环境下的配电网网络重构,通过分布式电源、储能系统、需求侧响应三者综合协同,安排合理的配电网运行方案,获得最佳经济收益,保证配电网长期稳定、可靠运行。
2.2.2主动配电网的协同交互控制技术
清镇地区由于含有大量的分布式电源、储能系统,同时需要将电源和用户需求有效连接起来,允许双方共同决定如何最好地实时运行,所以主动配电网的控制元素相较于传统配电网会有大幅度增加。考虑到间歇性能源出力波动大的特点,主动配电网运行决策系统很难针对每个时刻实时进行优化计算,区域内自治—区域间交互—全局协调的协同交互控制技术是解决主动配电网多分布式电源、多储能、多控制设备协调运行的有效手段。主动配电网协同交互控制示意图见图2。
2.2.3主动配电网的负荷主动管理技术
主动配电网间歇式能源的功率波动严重限制了分布式能源在配电网中渗透率的提高。应用于主动配电网中的AMI技术给需求侧响应尤其是直接负荷控制(DLC)提供了更为便利的条件,使主动负荷管理成为可能,以抑制电网功率波动、削峰填谷。主动负荷控制需要基于不同类型可控负荷响应特性研究区域范围负荷主动管理方法,在此基础上通过用户本地负荷信息管理与运行系统远程控制,以及负荷主动管理与全局优化运行策略协调实现负荷的优化管理和控制,达到主动配电网的源—网—荷协同优化的目的。
2.2.4主动配电网快速供电恢复技术
快速供电恢复技术主要基于配电自动化技术实现故障失电状态下通过对故障线路联络开关及断路器动作来选择最优供电恢复路径。清镇地区分布式电源大量接入配电网,形成双向供电的主动配电网,电流型的智能分布式馈线自动化由于其不依赖于配电主站的特点,在应对主动配电网环境下大规模的分布式电源接入所导致的故障判据及自愈逻辑的复杂化问题上,能通过就地解决的方式,避免全局大量冗余的数据信息降低通信造成的效率低下及系统逻辑复杂度的上升造成的可靠性下降。基于所建立的智能分布式故障处理逻辑,故障处理逻辑基于对等通信方式,通过配电开关设备或配电站配置的配电终端之间的相邻通信,确定自身的动作逻辑,实现故障的隔离和非故障区域恢复供电功能。
3、结语
主动配电网具有主动控制分布式能源的特性,从主动配电网概念与特性、国内外已有示范工程建设的情况出发,结合贵州电网富含多种分布式能源的特点及西部能源基地的区域定位,贵州地区开展主动配电网建设具有重大意义。贵州多地区示范条件对比分析表明,贵州清镇地区示范工程建设从现有网架结构的利用、示范工程社会效益、示范效益、培训效益等多个方面都有着不可替代的优势。其示范工程可以有效支持主动配电网规划—运行联合优化技术和多能源协同交互控制技术等多种主动配电网技术研究工作,具有重要的推广意义。此外,在开展主动配电网工程建设时,应先行从分布式能源状况、改造难度和成本、工程效益等方面开展调研与分析,选取最适宜的地区首先开展示范工程建设。本文所提出的内容对于其他地区开展主动配电网建设具有一定参考价值。
作者简介
陈飞,男,博士研究生,主要研究方向为主动配电网。
刘东,男,博士,研究员,博士生导师,教育部新世纪优秀人才。主要研究方向为智能电网、电网的信息物理融合系统、主动配电网。
李庆生,男,高级工程师,电网规划研究中心总工,主要从事电网规划、微电网、分布式能源等方向的研究。