配电网“十三五”：深化技术创新 发展主动配电网

 11月5~6日，CIGREC6中国专委会2015工作会议暨2015配电技术研讨会在北京举办。与会专家围绕国家电网公司配电网“十三五”规划、国内外配电新技术研究动态及发展趋势、现代配电网技术发展与展望等议题展开讨论，旨在加强主动配电系统规划运行、配电自动化、可再生能源等领域的技术交流。

分布式电源、多元化负荷的广泛接入和交直流新型混合配电网架的引入，对配电网的协调控制水平和服务质量提出了更高要求。原有的被动型配电系统已不再适用,组合控制分布式资源的主动配电系统成为配电网发展主流。

根据国际大电网会议（CIGRE）2008年的定义，主动配电系统能利用先进的信息、通信及电力电子技术，主动管理规模化接入的分布式资源，自主协调控制发电、储能装置及响应负荷等，积极消纳可再生能源。主动配电系统可实现发电、负荷及配电网的协同优化控制，便于客户需求侧响应，其发展符合突破可再生能源并网消纳瓶颈的重大需求和国家的能源发展战略部署。

随着“互联网+”、大数据、云计算、信息通信及新材料技术的蓬勃发展，主动配电系统的研究将在新型配电自动化技术、高比例可再生能源并网的电力系统规划、多能源互补的分布式供能等方面迎来新契机。

发展配电自动化技术，实时掌握“源-网-荷”运行态势

作为解决配电网运行难题的主要辅助技术，主动配电系统下的配电自动化要实现分布式发电、配电网、多元化负荷各业务系统的就地监视与控制；配电自动化主站系统应当集成各业务系统数据，建立源网一体化的大数据中心，实现发电、负荷及配电网的协同优化控制和全景综合展示；并纵向贯通配电主站与各业务系统，实现功能协同、运维协同。

新型配电自动化技术为主动配电网的控制、协调、优化提供了解决方案。在“源-网-荷”的子站层装置方面，南瑞继保电气有限公司营销中心副总工程师胡继芳认为，“保测控信”一体化配电终端集配电网所需的保护、测量、控制、通信管理、电源管理等功能于一体，能快速实现故障定位、隔离，提供网络拓扑保护、网络化差动保护（分布式能源接入/合环后的多电源）、就地备自投（区内恢复）和过流保护等，实现区域共享、故障自愈的配网保护控制，为分布式能源接入、打造高可靠性的配网合环运行提供技术支撑。

  “源-网-荷”一体化配电集成主站系统融合了三大平台技术，“源-网-荷”多业务系统分布式数据采集和监控平台提供各类主流的通信协议池，并不断扩充新的标准协议，为各业务系统采集数据，监控光伏、风电、燃气轮机、储能设备、输配电网，全面掌控电网、各类电源和多元负荷动态行为。“源-网-荷”一体化大数据处理平台旨在构建“源-网-荷”一体化全景数据模型的海量大数据中心，为“源-网-荷”协同优化调度提供完整模型和数据支持。“源-网-荷”协同优化调度与全景综合展示平台能实现多种能源发电协同优化及能效分析，可通过风电、光伏与冷热电联产、储能和电动汽车之间的协同优化调度来充分消纳间歇性能源，实现电网负荷的削峰填谷。“源-网-荷”协同优化调度需统筹考虑发电电源与需求侧负荷的协同，自适应调节电网、发电及可控负荷，充分消纳电源出力，降低电网峰谷差。“源-网-荷”全景综合展示则为分布式能源投资及运营者、配电电网管理及运行者等角色提供相应的人机展示。

满足分布式电源接入需求，构建供需互动的能源互联网

不同于被动配电网，主动配电网能接入高渗透率分布式电源，实现可控资源的充分挖掘与利用。主动配电网应满足国家鼓励发展的各类电源及新能源微电网的接入要求，形成能源互联、能源综合利用体系。

发展主动配电网，适应新能源、分布式电源及各类负荷的接入，必须全面提升电网感知能力，包括多源信息融合下的主动配电网综合负荷需求和分布式能源特性辨识技术，以及多信息源主动配电网态势感知预警技术，为主动配电网提供同步测量信息、负荷需求特性辨识、状态预测，实现主动配电网的态势感知。应当运用大数据分析技术，将智能电表数据与网络拓扑、数据采集与监视系统（SCADA）等有机结合，强化用电行为分析和非技术性网损分析，加强配电变压器负载在线监测和馈线自愈控制，实现精准的负荷预测和分布式发电预测，打造融合智能电表、SCADA、设备状态监测、微气象等数据的新一代智能电网运行控制系统，实现对智能电网的描述、诊断、预见和处方性分析。

发展分布式电源接入技术，必须加快融合多元能源，构建供需互动的能源互联网。国家“千人计划”专家马钊博士认为，在能源互联网规划技术、架构设计方面，可以通过集成多种能源网和储能，如天然气、供热系统、压缩空气、电动汽车等，提升智能电网特性。必须大力研究综合能源和智能建筑集成规划方法，将分布式能源发电和天然气网、建筑节能等相结合，实现智能建筑中能源、储能和负荷的优化配置，实现冷、热、电三大能源系统的整合优化运行，构建可持续的能源零净耗社区，建立低碳园区典范。马钊博士建议在大数据背景下实施多网融合的智慧城市综合能源规划，建立概率和风险评估模型，逐步实现多元目标的优化规划；加强能源多元供应、多轮驱动、负荷动态互动，以互联网和大数据为核心，以电力电子等技术为支撑，开展标准化模块设计，建立更加灵活的网络拓扑结构。

   实现数据驱动型创新，加快研发配电网关键设备

现代电网与互联网的创新融合是未来电网的发展趋势，包括电网技术与信息通信技术的融合、高电压技术与微电子技术的融合、交直流电网的融合及电网一二次设备的融合等。互联网的本质是信息的互联处理，而信息以数据为载体；电力行业蕴藏着海量数据资源，具备较高的数据价值需求。未来电网将实现以数据化、云计算为主的数据驱动型创新，而数据驱动型产品的应用将使未来的电网管理建立在对大量信息的高效采集和综合利用上。同时，配电系统将出现高渗透率的可再生能源和海量多源的离散大数据、具备时空差异的源与负荷等。未来，配电系统需要灵活的网络拓扑结构，结构的改变将带来大量机遇，跨学科、跨行业、跨专业的技术创新融合成为不可逆的发展趋势。

未来，电力电子网络化技术的发展将带来智能配电网关键设备和新型材料的革新。据马钊博士介绍，能源路由器是电网的枢纽，可支持多种能源的接入和传输，要根据源、网、荷选择最佳路径来传输电力。它能为分布式可再生能源发电和储能提供即插即用的交/直流接口，具备电压变换、电压隔离、能量双向流动的综合调节能力，能根据故障情况自动与主网分离，加强电网自愈能力；调节网内的馈线潮流，实现功率的快速调节。

大容量双向换流器解决了潮流问题，变传统的单相潮流为双向潮流。多功能并网逆变器不仅能实现可再生能源并网的基本功能，而且还复合了治理电能质量问题的功能，可显著提高并网逆变器的性价比，适用于微电网和分布式发电系统。智能开关包括短路电流限制器、固态断路器、固态电源切换开关、软常开开关设备等，能实现配电网自检自愈、自主隔离故障。谐波治理可提高电能质量，实现未来配电侧柔性交流输电技术的延伸。孤岛检测和保护是另一种重要的配网技术，传统的配电网采用辐射型供电，主网断电则负荷失电，而分布式能源的接入可继续为负荷供电，建立局部孤网，减少主网断电带来的损失。无功补偿关键设备包括配电静止同步补偿器、有源电力滤波器等，能综合协调由分布式能源接入、新型负荷及储能装置即插即用带来的电压，实现无功控制。

原标题:深化技术创新 发展主动配电网