新能源背景下智能配電微網建設研究

　　電力是國民經濟的命脈，電網承載著能源傳輸、資源配置的重要職能，對社會經濟的發展起著重要的基礎性作用。電網的安全穩定關系到國民經濟的安全持續發展。近年來，國家大力支持新能源的發展，頒布了一系列促進新能源發展的政策，新能源裝機增長率連續數年超過100%。目前，我國新能源開發以大規模集中開發為主。但是，我國幅員遼闊，清潔能源具有總量豐富、種類多樣化的特征，因此，清潔能源的分散式開發也應得到重視，如不同區域的風力發電、光伏發電、生物能利用等。如何將這些大量可利用的分散式清潔能源安全地并入電網并輸送到用戶是當前一個重要的課題。鑒于此，本文提出了將傳統的配電網絡、以傳輸分布式清潔能源為目的的輸電系統和分布式清潔電源組成的網絡建成具有智能化特征的網絡（本文稱之為智能配電微網），以滿足分布式電源的發展，使分散式清潔能源成為未來我國可再生能源的重要組成部分。
　　配電網是電網的重要組成部分，它直接面向用戶，是保證供電質量、提高電網運行效率和供電可靠性的關鍵環節。從長遠來看，智能配電網將是未來智能電網的核心。本文重點探討了智能配電網建設的相關問題，包括智能配電網的概念、特征以及基本形態；提出了對含有分布式電源的配供電微網進行設計和示范，將智能微電網和配電網融合實現“三網合一”的主要途徑以及智能配電網的運行管理系統和運營管理模式；最后對建設智能配電網需要注意的問題進行了分析。
　　一、配網智能化的基本特征
　　（一）智能電網與傳統電網的區別
　　傳統電網是一個剛性系統，缺乏彈性，整個系統沒有動態柔性，其垂直的多級控制系統控制響應緩慢，無
法構建實時、可配置、可重組的系統，可靠性低；系統的自愈能力差，自我恢復能力要通過額外的冗余設備來實現；系統內信息的流動是單向的，內部存在多個信息孤島，缺乏信息的共享，多個自動化系統之間是割裂的、孤立的，系統基本采用的是人工管理的運營模式。智能電網在傳統電力工程技術的基礎上，融合了各種先進的計算機技術、信息和通信技術、高級傳感和測量技術、自動控制技術以及電力電子技術，使電網的結構以及保護和控制方式發生了革命性的變化。相比傳統電網，智能電網進一步優化了各級電網控制，構建了結構扁平化、功能模塊化、系統組態化的柔性體系架構。智能電網打通了傳統電網系統中存在的信息孤島，實現了信息的全系統共享。改變了傳統電網“電網←用戶”這種單一的信息和控制流向，真正實現了“電網用戶”雙向的交互。
　　（二）智能配電網的概念及特征
　　以配電網高級自動化技術為基礎，通過應用和融合先進的測量和傳感技術、控制技術、計算機和網絡技術、信息和通信等技術，利用智能化的開關設備，配電終端設備，在堅強電網架構和雙向通信網絡的物理支持以及各種集成高級應用功能的可視化物件支持下，允許可再生能源和分布式發電單元的接入形成有源配電智能微網；鼓勵各類不同電力用戶積極參與電網互動，實現配電網在正常運行狀態下的自愈控制，最終為電力用戶提供安全、可靠、優質、經濟、環保的電力供應和其他附加服務。智能配電網的特征如圖1 所示。