新能源背景下智能配電微網(wǎng)建設(shè)研究

　　電力是國民經(jīng)濟(jì)的命脈，電網(wǎng)承載著能源傳輸、資源配置的重要職能，對社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著重要的基礎(chǔ)性作用。電網(wǎng)的安全穩(wěn)定關(guān)系到國民經(jīng)濟(jì)的安全持續(xù)發(fā)展。近年來，國家大力支持新能源的發(fā)展，頒布了一系列促進(jìn)新能源發(fā)展的政策，新能源裝機(jī)增長率連續(xù)數(shù)年超過100%。目前，我國新能源開發(fā)以大規(guī)模集中開發(fā)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(fā)也應(yīng)得到重視，如不同區(qū)域的風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)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(wǎng)并輸送到用戶是當(dāng)前一個(gè)重要的課題。鑒于此，本文提出了將傳統(tǒng)的配電網(wǎng)絡(luò)、以傳輸分布式清潔能源為目的的輸電系統(tǒng)和分布式清潔電源組成的網(wǎng)絡(luò)建成具有智能化特征的網(wǎng)絡(luò)（本文稱之為智能配電微網(wǎng)），以滿足分布式電源的發(fā)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(wǎng)是電網(wǎng)的重要組成部分，它直接面向用戶，是保證供電質(zhì)量、提高電網(wǎng)運(yùn)行效率和供電可靠性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。從長遠(yuǎn)來看，智能配電網(wǎng)將是未來智能電網(wǎng)的核心。本文重點(diǎn)探討了智能配電網(wǎng)建設(shè)的相關(guān)問題，包括智能配電網(wǎng)的概念、特征以及基本形態(tài)；提出了對含有分布式電源的配供電微網(wǎng)進(jìn)行設(shè)計(jì)和示范，將智能微電網(wǎng)和配電網(wǎng)融合實(shí)現(xiàn)“三網(wǎng)合一”的主要途徑以及智能配電網(wǎng)的運(yùn)行管理系統(tǒng)和運(yùn)營管理模式；最后對建設(shè)智能配電網(wǎng)需要注意的問題進(jìn)行了分析。
　　一、配網(wǎng)智能化的基本特征
　　（一）智能電網(wǎng)與傳統(tǒng)電網(wǎng)的區(qū)別
　　傳統(tǒng)電網(wǎng)是一個(gè)剛性系統(tǒng)，缺乏彈性，整個(gè)系統(tǒng)沒有動態(tài)柔性，其垂直的多級控制系統(tǒng)控制響應(yīng)緩慢，無
法構(gòu)建實(shí)時(shí)、可配置、可重組的系統(tǒng)，可靠性低；系統(tǒng)的自愈能力差，自我恢復(fù)能力要通過額外的冗余設(shè)備來實(shí)現(xiàn)；系統(tǒng)內(nèi)信息的流動是單向的，內(nèi)部存在多個(gè)信息孤島，缺乏信息的共享，多個(gè)自動化系統(tǒng)之間是割裂的、孤立的，系統(tǒng)基本采用的是人工管理的運(yùn)營模式。智能電網(wǎng)在傳統(tǒng)電力工程技術(shù)的基礎(chǔ)上，融合了各種先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息和通信技術(shù)、高級傳感和測量技術(shù)、自動控制技術(shù)以及電力電子技術(shù)，使電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)以及保護(hù)和控制方式發(fā)生了革命性的變化。相比傳統(tǒng)電網(wǎng)，智能電網(wǎng)進(jìn)一步優(yōu)化了各級電網(wǎng)控制，構(gòu)建了結(jié)構(gòu)扁平化、功能模塊化、系統(tǒng)組態(tài)化的柔性體系架構(gòu)。智能電網(wǎng)打通了傳統(tǒng)電網(wǎng)系統(tǒng)中存在的信息孤島，實(shí)現(xiàn)了信息的全系統(tǒng)共享。改變了傳統(tǒng)電網(wǎng)“電網(wǎng)←用戶”這種單一的信息和控制流向，真正實(shí)現(xiàn)了“電網(wǎng)用戶”雙向的交互。
　　（二）智能配電網(wǎng)的概念及特征
　　以配電網(wǎng)高級自動化技術(shù)為基礎(chǔ)，通過應(yīng)用和融合先進(jìn)的測量和傳感技術(shù)、控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息和通信等技術(shù)，利用智能化的開關(guān)設(shè)備，配電終端設(shè)備，在堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)架構(gòu)和雙向通信網(wǎng)絡(luò)的物理支持以及各種集成高級應(yīng)用功能的可視化物件支持下，允許可再生能源和分布式發(fā)電單元的接入形成有源配電智能微網(wǎng)；鼓勵(lì)各類不同電力用戶積極參與電網(wǎng)互動，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)在正常運(yùn)行狀態(tài)下的自愈控制，最終為電力用戶提供安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的電力供應(yīng)和其他附加服務(wù)。智能配電網(wǎng)的特征如圖1 所示。