主动配电网优化调度策略研究
主动配电网优化调度策略研究
【摘要】对主动配电网进行调度策略的优化，合理利用其双向调度功能，实现主动配电网的安全运行和经济效益的提高。主动配电网的优化调度策略现也成为对分布式电源主动管理的主要手段。同时，随着科技的发展，新技术也逐渐运用在主动配电网的优化调度策略中，为主动配电网的优化提供了很大的帮助。本文通过对主动配电网优化调度的重要性进行阐述，探究其优化调度的策略，以期为主动配电网的优化调度策略的研究提供参考。
【关键词】主动配电网；调度策略；优化；研究
电力的调度是电力资源实现合理的配置，充分发挥电能效用的重要过程。随着环境污染、能源短缺等问题的出现，实现主动配电网的智能管理和优化，合理的配置电力资源，对国家和电力企业来说都具有重要的意义。主动配电网与传统配电网不同，是随着微电网、分布式电源在配电网中的应用而产生的，是智能电网的重要组成部分。主动配电网中分布电源单元、微电网单元、储能单元等都是可控制的，从而实现了电网的智能管理，也给电力资源的调度带来了新的挑战。
主动配电网的优化调度不是被动进行电能的分配，而是合理运用其双向调度的功能，根据其可控单元在电网中的
应用，使电网在运行的过程中不仅有利于环境，而且提高电力企业的经济效益。因此，对主动配电网的优化策略进行研究，对电网的运行具有重大的意义。
我国的电力系统与西方发达国家相比技术要落后一些，对主动配电网及相关技术的研究起步也较晚。目前，我国在主动配电网的优化调度研究中根据主体的不同可以分为不同的研究方向，主要有以分布式电源为主体、以微电网为主体和以负荷为主体的等优化调度问题。
1 主动配电网优化调度的重要性
1.1 提升电力系统的经济性
主动配电网的优化调度可以有效的提升电力系统的经济性，为解决我国在电力输送方面的存在的电能损耗和线损等问题提供重要的帮助，使电力资源的利用更充分。主动配电网的优化调度可以减少电力企业的运行成本，帮助电力企业增加效益。同时，有助于提高我国的电力技术，缩小与西方发达国家之间的技术差距，主动配电网的优化调度可将我国与西方国家电力系统的经济性差距从10%降低到6%-8%，有效提高我国电力系统的经济性。
1.2 提升电网供电质量
在配电网中，每一条配电线上都存在不同的负载，由此产生的损耗也各不相同，例如商业用电、工业用电、居民用电等，在不同的时段线路的负载量不同，产生的负荷和损
耗也就不相同。主动配电网的优化调度可以有效的减少线路的损耗，将负荷从负载线路转移到变压器上，有效地改善了运行线路的负荷水平，避免馈线负荷过载的发生，使电网的电压质量大幅度提高，从而提升我国整体的电网供电质量。
1.3 增强电网供电的可靠性
保证供电可靠性对电网正常运行的具有重要的作用。在电网的运行过程中不可避免的会出现各种故障，这也就使电网的正常运行受到了严重的威胁。主动配电网的优化调度可以在配电系统发生故障的时候通过电力系统的工作人员及时的合上或者断开电力系统中的分段开关，快速地将故障部分隔离开来，为故障的检修提供方便。同时，也可将故障线路的负荷转移到其他线路上，保证供电的稳定，从而提高配电网供电的可靠性。
2 主动配电网优化调度的策略分析
主动配电网优化调度是一个复杂的过程，系统性较强，在优化策略制定的过程中需遵循相应的优化原则和基本思路。现从优化的基本思路、原则，优化采取的相应的技术原则，新技术的应用这几个方面对主动配电网优化调度的策略进行分析。
2.1 基本思路和原则的确定
城市配电网优化调度需根据城市的具体规划和配电网规划进行，因此主动配电网优化调度需遵循基本的思路和
相应原则，如城市的经济发展，城市建设的基本情况，对电力的实际需求等，在具体的优化调度中应根据当地电力需求、电力建设及规划发展等方面制定详细的优化策略。同时，基本思路和原则的确定还应综合考虑多方面的因素，如配电网的规划和建设主要是为了满足对电力的需求，配电网的建设不仅应该使其得到应有的经济效益，而且也应该得到相应的社会效益，根据用电的需求合理的安排建设项目，辐射拓展其市场范围，同时使当地的电网运行更加安全、稳定，实现电力企业经济效益的不断增加，从而推动主动配电网优化调度策略的进一步完善，促进优化调度效率的提升。
2.2 遵循相应的技术原则
相应的技术原则是实行主动配电网优化调度策略的主要依据，是优化调度策略顺利进行的保障。相应的技术原则确保了现行电压符合我国规定的电压标准，简化了电压的等级分层，确定了优化调度应该考虑的电压等级。目前我国的主动配电网优化调度对电压等级为35千伏和低压配电网380伏不予考虑，其主要是对高压的110千伏配电网和中压10千伏配电网进行优化调度的策略研究。与此同时，配电网络的优化调度应该充分考虑当地高压变电站的分布情况、供电能力等，确保电网的供电质量及安全运行的各项指标在规定的范围内，根据城市各区域功能的规划、用电量需求的制定相应的优化调度策略，对各个区域进行整合方便管理。同
面向主动式配网的微电网技术初探
面向主动式配网的微电网技术初探 发表时间：2018-05-10T15:37:54.433Z 来源：《电力设备》2017年第36期作者：韩云海1 刘翠娜2 [导读] 摘要：在配电网中引进微电网技术，是建设智能电网的重要途径，也是未来电网建设的主要发展趋势。 (1南京国电南自电网自动化有限公司 211106；2协鑫电力设计研究有限公司 210009) 摘要：在配电网中引进微电网技术，是建设智能电网的重要途径，也是未来电网建设的主要发展趋势。微电网技术的应用，给配电网的建设带来了更多的便利，不仅能够降低电网的供电成本，减少能耗，还能实现分布式电源的有效管理和对配电网有效调节与控制。因此，在主动式配电网中引入微电网，完善微电网相关工作有着重要的实际意义。本文主要阐述了微电网技术的优点，分析了其在主动式配电网中的应用情况。 关键词：主动式配网；微电网技术；初探 电能作为一种便捷的能源，与国民经济息息相关。在国家政策的扶持下，大区域互联的同步电网成为中国主要的电力供应渠道。在能源危机与环境污染的双重压力下，超大规模电力系统的弊端也日益显现。尤其在风电、光电等可再生、间歇性能源高渗透接入后，传统的配电网已无法缓解其对电网的冲击。电力系统急切需要一种技术来吸纳大量间歇性能源，将传统的被动式电网转变为主动式电网，以便对大量间歇性能源进行主动控制和主动管理。微电网技术是主动式配电网发展的关键技术，开展储能技术、分布式、微电网供能相结合的研究，是电力系统主动适应国家能源发展战略，积极应对能源危机的有效途径。 1、配网异动主动式管理初探 1.1、开展配网异动管理薄弱环节整治 （1）开展图实不符情况核查。以自查为主，以抽查为辅，全面开展配网设备图实不符情况核查工作。配网运行单位在核查过程中，认真组织核查配网线路系统接线图、线路设备名称、编号、接线方式、设备型式等是否与现场实际一致，保证图实相符。 （2）开展“拉网式”“地毯式”现场核查。组织配网运维人员深入辖区各配电台区、各条线路现场，以“拉网式”“地毯式”方式全面了解台区设备和线路的真实信息，与现有图纸数据进行核对，对发现的图实不符情况要做好记录，并上报公司相关部门进行整改。 （3）根据核查上报的《设备整改跟踪及清理排查表》，组织运维部门和调控分中心安排专人核查配网线路单线图、线路设备名称、编号、接线方式、设备型式等是否与现场实际一致，并重新修改CAD图纸和EMS系统图纸，确保配网图纸图实相符率100%，配网图纸系统相符率100%。 （4）实行领导挂片督导。为使图实相符整治工作有序推进，由公司领导分别挂片，按照核查内容、工作要求和完成时限进行现场抽查，确保图实相符专项整治工作按期高效完成。 1.2、优化设备异动管控流程 以省地县一体化调度管理系统为依托，推进配网异动管理新流程上线，实现县调配网异动的申报、审核、受理、处理全过程电子化，解决新建、改建、大修配网工程（包括业主扩建、增容、销户）及故障抢修等引起的配网网络拓扑、参数及设备命名变化引起的配网设备异动。以业主扩建工程为例，对其管理流程进行优化。 （1）流程优化之前配网设备异动采取“线下”模式，主动管理手段不到位，导致异动发起无法监管，异动时间滞后，异动流程缓慢。主要流程：检修计划完成后由配网运行单位发起异动申请，填写纸质的异动单签名盖章后送至调控分中心，由调控分中心根据异动单内容，发布异动设备调度命名及系统图纸更新，配网运行单位修改CAD图纸。 （2）优化流程配网异动采取“线上”模式进行，在检修计划施工前5天，由施工单位提供异动设备基础资料至配网设备运行单位，由配网设备运行单位发起申请，在施工前3天完成异动流程申请，并将异动单与检修申请票关联，提醒调控员该检修计划需异动，依据异动单和检修申请票才能许可该项计划。通过优化流程较好地管控异动发起、异动完成时间、异动执行人责任，整个流程清晰，人员各司其职，执行力大大提高。主要流程：营销部门相关人员于异动工作实施至少5个工作日前在OMS系统的配网异动审核流程中发起申请，营销专职审核发生异动的业扩工程，营销负责人审批发生异动的业扩工程；运维部门人员根据异动申请绘制异动后的配网图纸，并在OMS系统配网异动模块中上传异动前后图纸。 2、微电网技术在主动式配电网中的应用 2.1、提高分布式能源的利用效率 微电网技术可以有效调节配电网中双向电流的大小和方向，因而能够对分布式电源进行柔性消纳。这种对分布式电源功率的有效调节，可以在保证正常供电的情况下，将多余的能量输送到其他电网中，也可以输送到负荷或者微电网系统中。这种做法的优点是，可以实现对电力资源的充分利用。因此，通过微电网技术的应用，主动式配电网可以有效提高分布式电源的利用效率，实现高效节能的效果。 2.2、微电网中的储能技术 储能装置在微电网系统中扮演着能量调节和后备电源的角色。微电网对于电能存储的要求主要有3个方面：①保证稳定可靠的供电，如电压补偿、不间断电源等；②提高新能源发电并网性能，如平抑风力，光伏发电等新能源发电输出功率的间歇性、波动性；③提高电能利用效率的优化能量管理。显然一种储能元件很难同时满足这些要求，因此在微电网系统中需要采用多元组合储能[16]。鉴于中国储能技术还处于起步阶段，研发快速高效低成本的储能电池与对复合储能系统的优化控制将是微电网领域的重要课题。 2.3、提高配电网电压质量 在主动式配电网中，由于存在很多的分布式电源和储能装置，并且负荷也有很多，这就使得配电网的电压分布不稳定，处在不断变化的过程中。并且，多数情况下，这种电压的变化是没有规律的。这就容易导致电压质量不高，进而会直接影响到配电网中设备的寿命。所以，对主动式配电网的电压稳定性进行控制尤为重要。微电网技术的应用，可以具备电压协调控制功能，能够对分布式电源和储能装置的参数进行控制，使得主动式配电网接口处的电压得到有效控制，从而能够减少电压不稳定现象发生的概率。 2.4、微电网的保护 传统的配电网的保护系统相对较为简单，主要采用速断和过电流两种保护方式，含大量DER的微电网接入彻底改变了配电系统故障的特征，使配电网的故障无法及时、准确地切除，对配电系统稳定、设备健康状态造成破坏。针对微电网的保护问题主要可归纳为3个方面：①微电网内的DER与原有配电网保护的配合问题；②微电网接入后对线路重合闸的影响；③孤岛检测和逆功率保护问题。
主动配电网运行方式及控制策略分析
主动配电网运行方式及控制策略分析 发表时间：2019-11-08T14:49:47.740Z 来源：《电力设备》2019年第13期作者：韩晓曦[导读] 摘要:分布式能源与新型负荷的逐步推广，深刻改变了电网的组成形式与运行方式，传统的配电网运行控制理论与技术不再完全适用。 (身份证号码：12010219850221XXXX 天津 300000) 摘要:分布式能源与新型负荷的逐步推广，深刻改变了电网的组成形式与运行方式，传统的配电网运行控制理论与技术不再完全适用。为适应新形势的发展，主动配电网加强了对电源侧、负荷侧和配电网的控制，强调对各种灵活性资源从被动处理到主动引导与主动利用。关键词：配电网；控制；分析本文从主动配电网的组成特点出发，结合主动配电网的运行方式分析和控制方式选择，梳理主动配电网的控制方法和手段，提出源网荷互动全局控制中心的功能设计，提出针对配电网运行数据、营销数据及电网外部数据的的数据中心支撑方案，从而支持多种形式能源接入的监视控制与双向互动，支持海量数据的处理与分析决策能力。全局控制中心主要包含全局协调优化、区域协调优化、分布式控制等内容，强调对配网运行的主动控制。通过运维支持服务、协同优 化控制、综合服务等实现全局协调优化功能，通过用能能量管理、电动汽车充电管理、储能管理、分布式能源管理等实现区域协调优化，通过储能、电动汽车、分布式能源等灵活性资源实现分布式就地控制。 1 主动配电网运行控制框架 1.1 主动配电网形态主动配电网重点关注能源生产的配给和综合利用，将其基础框架按照能源生产与消费层、能源传输层、能源管理大数据平台和能源管理应用层四个层面进行考虑。（1）能源生产与消费层为充电汽车、分布式发电、储能设备和“冷、热、电”联产构成的主动配电网能量流层，该层中的用户可是能源的生产者，也是能源的消费者，负荷具备柔性的调节能力。（2）能源传输层为主动配电系统的配电网络，具有拓扑结构灵活，潮流可控、设备利用率高等特点。（3）大数据平台使适应主动配电网特点的服务平台层，包括云平台、大数据处理技术和智能电网服务总线，支持能源生产、传输、消费等全过程的数据存储、分析、挖掘和管理。（4）能源管理应用层要求实现主动配电网各种运行与控制功能，主要有电网运行态势感知、全电压等级无功电压控制、自适应综合能源优化、分布式发电预测、馈线负荷预报、故障诊断隔离与恢复、合环冲击电流在线评估与调控、风险评估与状态检修等，同时是为能源全寿命周期提供优化控制决策和服务的集成调控—运检—营销于一体的智能决策支持系统。 1.2 控制方式选择系统控制方式对系统控制资源有着重要的影响，对系统运行的水平和可靠性起着决定性的作用。主动配电网目前的主要控制方式包括集中式、分散式、分层式等类型。其中，集中式控制利用传感器将网络潮流信息或设备状态数据上传至能源管理系统，能源管理系统利用分层分布协调控单元对分布式电源、开关等设备发布控制指令、管理电网运行。分散式控制通过分层分布式控制单元和本地协调控制器进行协调控制，其中分层分布式控制单元负责区域协调控制，本地协调控制器对本地设备状态信息进行采集，并及时给出控制命令。分层式控制融合了前述两种控制思想，通过部署顶层能源管理系统、中间层分层分布式控制单元和底层本地协调控制器等多层次控制器，进行协同工作，提高配电网管控效率。 1.3 运行控制架构 1.3.1 传统配电网运行控制架构传统配电网是电力系统向用户供电的最后一个环节，一般指从输电网接受电能，再分配给终端用户的电网。配电网一般由配电线路、配电变压器、断路器、负荷开关等配电设备，以及相关辅助设备组成。传统配电网供能模式简单，直接从高压输电网或降压后将电能送到用户。传统配电网中能源生产环节为集中式发电模式，能源传输环节为发输配的能量单向流动，能源消费环节为电网至用户的单向供需关系。 传统配电网运行控制完成变电、配电到用电过程的监视、控制和管理，一般包括应用功能、支撑平台、终端设备三个部分。应用功能一般包含运行控制自动化和用电管理自动化两块内容，实现对配电网的实时和准实时的运行监视与控制。支撑平台为各种配电网自动化及保护控制应用提供统一的支撑。终端设备采集、监测配电网各种实时、准实时信息，对配电一次设备进行调节控制，是配电网运行控制的基本执行单元。应用功能通过运行控制自动化和用电管理自动化完成配电网的运营管理。运行控制自动化主要包括配电SCADA、设备保护、停电管理、电网分析计算、负荷预测、电网控制、电能质量管理、网络重构、生产管理等功能。用电管理自动化监视用户电力负荷情况，涉及用电分析、用电监测、用电管理等环节。支持平台完成包括配电量测、用电量测、图形管理等功能数据的采集、分析、存储等，为系统运行提供数据支撑。终端应用包括电网侧和用户侧两个方面。在电网侧，通过包括RTU、传感测量设备、故障检测装置、馈线控制器等在内的二次设备对并联电抗器、开关/断路器等一次设备进行监察、测量、控制、保护和调节。在用户侧，通过电表等传感测量设备对用户的进行用电计量。 1.3.2 主动配电网运行控制架构与传统配电网运行控制相比，主动配电网运行控制形态考虑全局的优化控制目标，预先分析目标偏离的可能性，并拟定和采取预防性措施实现目标，同时通过互动服务满足用户用能的多样化需求。应用功能方面，通过互动控制模式实现配网系统的统筹优化控制，同时通过互动服务满足用户的多样化用能需求。数据平台方面，构建全网统一模型对所采集全网的各类数据进行数据整合、存储、计算、分析，服务，满足按需调用服务、公共计算服务要求。终端设备方面，充分利用就地控制响应速度快的优势，对配电节点的分布式能源和可控负载协调控制。结束语：
配电网智能调度模式及其关键技术探讨
配电网智能调度模式及其关键技术探讨 电力行业的快速发展，使得配电网建设日益完善，并且逐渐有更多新型技术被应用其中，已经实现了现代化与智能化建设，对进一步满足社会生产生活需求具有重要意义。为保证配电网运行安全性与可靠性，必须要基于现状对调度模式进行更新，确保配电网运行时可以避免外界因素的影响，在实现高效运行前提下，兼顾节能减排要求。文章基于配电网运行要求，对智能调度模式和关键技术进行了简单分析。 标签：配电网；智能调度；模式分析 配电网智能化建设，对于传统配电网运行效果来看，具有更强的自愈能力、安全性能以及电能质量，并且可以实现与用户之间的互动，满足配电网与用户信息化和可视化管理要求。但是在配电网智能化建设和运行中，因为电网结构和运营模式的差异性，传统的调度模式已经无法满足实际运行需求，还需要在现有基础上做深入的研究，积极应用各项新型技术，以满足实际电网建设和市场运营要求，对配电网智能调度模式进行优化。 1 配电网智能调度模式分析 1.1 调度目标 在传统供电模式下逐渐有更多新型技术被应用，提高了配电网智能化水平，现在已经调度工作已经对电源、负荷以及网络三个方面进行了高效融合，提高了相互之间的协调性。配电网调度基本要求是为负荷提供充足电力需求，基于调度周期负荷水平以及检修要求，确保可以满足实际生产生活对电力负荷的需求。同时，为提高供电质量，应保证配电网可以将运行全程维持在额定电压附近，不会出现即超出电压上下限问题，能够将功率因数控制在规定范围内。并且，还要兼顾电网运行成本要求，在不影响电量与质量前提下，降低电网调度成本，综合分析各时间段电力负荷运行需求，最大程度上来降低设备动作次数。并且配电网运行会受到其他因素干扰，这样就需要对调度周期内不同时段供电安全裕度进行计算。如图1所示，建立配电网、电源与负荷三类对象的智能调度模式，在空间尺度上，对储能装置、DG、微电网以及可控负荷等调度对象进行分析，确定科学合理的分布形式，最终形成局部平衡-分区协调-整体吸纳调度运行方案。 1.2 调度模式 对配电网智能调度模式进行优化分析，需要确定多类型分布式电源、配电网全面态势感知以及多元用户负荷为手段，应用配电网运行分析技术、综合能量预测技术等来实现配电网运行状态的评估预测，以此来获得可靠的配电网运行轨迹信息。然后基于所得信息来生成调度策略，经过仿真来对电网各项指标进行准确计算，以满足调度目标为基础，将各项命令下发给执行机构并落实协调优化控制，实现调度策略库的优化更新[1]。对于经过多次调整仍然无法实现调度目标的情
基于动态调度优先级的主动配电网多目标优化调度
2018年8月电工技术学报Vol.33 No. 15 第33卷第15期TRANSACTIONS OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY Aug. 2018 DOI：10.19595/https://www.360docs.net/doc/9b14304512.html,ki.1000-6753.tces.170871 基于动态调度优先级的主动配电网 多目标优化调度 黄伟1熊伟鹏1华亮亮2刘立夫1刘自发1 （1. 华北电力大学电气与电子工程学院北京 102206 2. 蒙东通辽供电公司通辽 028000） 摘要供需互动的主动配电网调度技术为应对可再生能源的高比例接入提供了新的思路。在多种不确定性的环境下，本文建立了需求侧资源（如柔性负荷、电动汽车等）和供给侧资源（如 储能装置、可控分布式电源等）互动调度机制，综合考虑可调度资源的实时状态和历史数据信息， 建立可调度资源动态调度优先级（DSP）评估体系。在此基础上，根据DSP评估结果对各类可调 度资源进行协调控制，以达到调度成本最小、可再生能源利用率最大以及用户满意度最高的主动 配电网优化目标。最后结合某11节点配电网络，通过改进粒子群算法对调度模型求解，验证了调 度模型和求解算法的有效性和可行性。 关键词：主动配电网可调度资源动态调度优先级多目标优化 中图分类号：TM734 Multi-Objective Optimization Dispatch of Active Distribution Network Based on Dynamic Schedule Priority Huang Wei1 Xiong Weipeng1 Hua Liangliang2 Liu Lifu1 Liu Zifa1 (1. School of Electrical and Electric Engineering North China Electric Power University Beijing 102206 China 2. State Grid of Tongliao Inner Mongolia Tongliao 028000 China) Abstract The dispatch technology of active distribution network which involves the interaction between supply side and demand side has provided a new idea to cope with the access of high proportion of renewable energy resources. Under the circumstance of various uncertainties, a interact dispatch mechanism is established in this paper, which considered the demand side resources (such as flexible load, electric vehicle) and supply side resources (such as energy storage system, controllable distribution generator). The dynamic schedule priority evaluation system is also proposed, which take the real-state status information and historical date of schedulable resources into account. Based on the evaluation results, all kinds of schedulable resources are controlled to achieve the optimization dispatch goal, which is minimizing the dispatch costs, maximizing the utilization of renewable energy resources, and promoting the consumer satisfaction level. Finally, improved particle swarm optimization is applied in this paper to solve the dispatch model, and numerical simulations on a 11-bus distribution network illustrate the effectiveness and feasibility of the dispatch model and the optimal algorithm. Keywords：Active distribution network, schedulable resources, dynamic schedule priority, multi-objective optimization 国家自然科学基金资助项目（51577058）。 收稿日期 2017-06-19 改稿日期 2017-08-17 万方数据
主动配电网运行方式及控制策略分析
主动配电网运行方式及控制策略分析 摘要:分布式能源与新型负荷的逐步推广，深刻改变了电网的组成形式与运行方式，传统的配电网运行控制理论与技术不再完全适用。为适应新形势的发展，主 动配电网加强了对电源侧、负荷侧和配电网的控制，强调对各种灵活性资源从被 动处理到主动引导与主动利用。 关键词：配电网；控制；分析 本文从主动配电网的组成特点出发，结合主动配电网的运行方式分析和控制 方式选择，梳理主动配电网的控制方法和手段，提出源网荷互动全局控制中心的 功能设计，提出针对配电网运行数据、营销数据及电网外部数据的的数据中心支 撑方案，从而支持多种形式能源接入的监视控制与双向互动，支持海量数据的处 理与分析决策能力。 全局控制中心主要包含全局协调优化、区域协调优化、分布式控制等内容， 强调对配网运行的主动控制。通过运维支持服务、协同优化控制、综合服务等实 现全局协调优化功能，通过用能能量管理、电动汽车充电管理、储能管理、分布 式能源管理等实现区域协调优化，通过储能、电动汽车、分布式能源等灵活性资 源实现分布式就地控制。 1 主动配电网运行控制框架 1.1 主动配电网形态 主动配电网重点关注能源生产的配给和综合利用，将其基础框架按照能源生 产与消费层、能源传输层、能源管理大数据平台和能源管理应用层四个层面进行 考虑。 （1）能源生产与消费层为充电汽车、分布式发电、储能设备和“冷、热、电” 联产构成的主动配电网能量流层，该层中的用户可是能源的生产者，也是能源的 消费者，负荷具备柔性的调节能力。 （2）能源传输层为主动配电系统的配电网络，具有拓扑结构灵活，潮流可控、设备利用率高等特点。 （3）大数据平台使适应主动配电网特点的服务平台层，包括云平台、大数据处理技术和智能电网服务总线，支持能源生产、传输、消费等全过程的数据存储、分析、挖掘和管理。 （4）能源管理应用层要求实现主动配电网各种运行与控制功能，主要有电网运行态势感知、全电压等级无功电压控制、自适应综合能源优化、分布式发电预测、馈线负荷预报、故障诊断隔离与恢复、合环冲击电流在线评估与调控、风险 评估与状态检修等，同时是为能源全寿命周期提供优化控制决策和服务的集成调控—运检—营销于一体的智能决策支持系统。 1.2 控制方式选择 系统控制方式对系统控制资源有着重要的影响，对系统运行的水平和可靠性 起着决定性的作用。主动配电网目前的主要控制方式包括集中式、分散式、分层 式等类型。其中，集中式控制利用传感器将网络潮流信息或设备状态数据上传至 能源管理系统，能源管理系统利用分层分布协调控单元对分布式电源、开关等设 备发布控制指令、管理电网运行。 分散式控制通过分层分布式控制单元和本地协调控制器进行协调控制，其中 分层分布式控制单元负责区域协调控制，本地协调控制器对本地设备状态信息进 行采集，并及时给出控制命令。
智能配电网优化调度设计及关键技术
智能配电网优化调度设计及关键技术 摘要：电网是电力负荷与大电网的中间环节，智能电网的发展需要配电网优化 调度。分布式发电，冷、热、电联产等多种供能方式及微电网以不同的并网方式 接入配电网运行。各种大容量动态负荷如电动汽车充放电设施、电动机、空调的 接入改变了配电网的运行特性，影响了供电可靠性和电能质量。早些年来，国内 外学者对输电网进行了智能调度的研究，关注安全稳定运行、风险防御等内容。 近些年来，配电网调度也得到关注，但由于配电网量测信息的数量和质量不高， 给智能调度带来困难，目前主要根据经验实现调度，或处于“盲调”状态。由于配 电网多辐射结构、开环运行方式的特点，无法直接采用大电网的调度方式和策略。 关键词：智能配电网；调度设计；关键技术 1 配电网自动化 1.1 机架和设备改造 机架和设备改造试点项目的配电网自动化系统是关键部分,需要选择电网结构、分销网络的布局,有必要检测电源的可靠性以及分析其完整性,也有利于地区的核 心工作,对于整个需要发展的过程进行各方面安全保障。 现在配电网自动化已经有了长足的进展，但是对于电力供应的可靠性方面依 然有着很严格的要求。只有不断分析和研究需要什么样的自动化技术，才能尽可 能的满足配电自动化系统所需要的技术，并且需要不断进行改进，从而使它满足 电力工程的基本需求。在采用智能配电网自动化技术的情况下，需要不断优化提 升线路方面的配置。此外,还应建立一个网络改造的框架,需要对于试点地区有选 择性、针对性的进行工作等,只有满足了智能配电网的基本要求，并且做到在工作 过程中对数据进行检测，对故障进行报警，不断分析和预测智能配电网自动化系 统可能发生的各种情况，才能确保整个系统安全稳定的运行。 1.2 配电自动化主站建设 智能配电网自动化主站的建设中主站系统的建设是非常重要的，在建设过程 中要根据需求，采用可靠的应用程序，配置相应的软件和硬件系统，保证整个系 统的开放和安全，而且还需要进行可靠性分析,这样它才可以被应用于配电自动化 主站建设工作。在主站系统建设、生产和分销网络的管理过程中必须做好完善的 工作流程,从而提高整个系统的工作性能,提高整个系统的可用性。主站配电网自 动化对于建立一个完整可靠的网络信息系统是非常重要的。 1.3 终端建设 终端系统的建设也是一个非常重要的环节，在建设过程中需要依据现实的需 求去建设基本配电终端，保证系统的运行状态正常。终端建设是一个关键的建设 节点，同样也是网络框架结构中的一个关键环节,需要给予更多关注。此外,还可 以利用高架道路接触开关,根据线与线的位置来配置变电站和转换站，并且需要采 用“三个远程”配置,部分单位的重要变电站还需要配置“遥视”功能。普通节点在整 个配电网络中采用的技术不是在站内接触，而是利用远程技术或者遥控技术进行 控制，通过安装用户线路开关、故障报警器对整个系统进行控制，实时了解系统 的状态，为有效地分销网络生产经营管理及应急指挥提供可靠的数据支持。 2智能配电网优化调度设计及关键技术 2.1总体目标 智能配电网优化调度以对多类型分布式电源、多元用户负荷和配电网全面态 势感知为手段，利用综合能量预测技术、配电网运行分析技术等进行配电网态势
主动配电网运行优化技术分析 郭晓锋
主动配电网运行优化技术分析郭晓锋 发表时间：2018-12-17T10:45:33.743Z 来源：《电力设备》2018年第23期作者：郭晓锋 [导读] 摘要：随着我国的现代化建设的不断发展，社会的发展速度不断加快，在当前我国的经济社会发展过程中，电力作为其中应用最为广泛的能源，电力行业得到了长远的发展。 （潮阳供电局和平供电所广东汕头 515100） 摘要：随着我国的现代化建设的不断发展，社会的发展速度不断加快，在当前我国的经济社会发展过程中，电力作为其中应用最为广泛的能源，电力行业得到了长远的发展。但是与此同时，我国用电量的加大，也给电力事业的发展提出了新的挑战和要求，传统的配电网络和技术已经无法满足经济社会的发展需要，所以电网配电技术的改革也就势在必行。当前我国电力行业改革中，主动配电网是其中十分重要的改革，通过该改革，能够有效降低我国的电力系统的运行压力，促进我国的电力事业的发展，同时提高人们的用电质量。本文就探讨主动配电网的运行一优化技术，促进主动配电网的建设和运行。 关键词：主动配电网；运行优化；技术 我国的经济社会发展使得用电量不断扩大，当前我国的电力事业的发展也呈现出了新的趋势，尤其是人们日常生活中的用电量不断加大，各种电气设备和电器使用量不断加大，传统的被动配网运行模式会使得电网的运行压力增加，人们的用电质量降低。所以我国在配电网方面，实行了主动配电网运行改革，通过对分布式电源的应用和有效控制，最大程度加强电网运行的效率和质量，加强电网运行的灵活控制，解决分布式电源接入配电网的问题，从而给配电网的运行稳定性和控制的有效性提供重要保障，提高电力的应用效率，减轻电网运行的压力，保证人们的用电质量。 一、主动配电网的构成 1、技术原理及框架 主动配电网与传统的配电网相比，最大的特点就是能够实现双向控制，能够对配电网的运行进行有效控制，是配电网在运行的过程中，对分布式电源和储能单位进行主动控制，对电网进行主动调节，提高电网的运行效率。主动配合技术，在应用的过程中，首先就是进行运行平台的建设，使得该配网系统在应用的过程中能够实现自动优化控制的功能。而在平台建立的过程中，监视中心的建设是首要的工作内容，监视中心的建设，能够使主动配电网在运行的过程中，对配电网中的运行状况以及故障进行有效的监视，及时发现配电网运行中存在的问题，辅助相关技术人员进行配电网故障的诊断和维修，提高配电网的运行质量和稳定性。其次在主动配电网中，控制中心是其中最为核心的模块，控制中心主要是为主动配电网提供调控能力，使主动配电网在运行的过程中能够发挥出控制和协调的作用。最后主动配电网系统的分析中心建设也是必不可少的，通过分析中心能够实现主动配电网运行过程中各个模块的信息交互，保证主动配电网的正常运行。 2、控制方式 主动配电网中由于接入了分布式电源，整个配网系统结构更加复杂，切入点更多且呈现出不对称的特点，所以控制工作也更为困难，在对其进行控制的过程中，需要选择合理的控制方式才能够保证控制的质量。当前我国主动配电网运行过程中，其控制方式主要包括了集中式控制、分布式控制和分层分布式控制，其主要功能包括了需求侧响应、运行负荷的检测以及多能源系统的协调优化，这三种控制方式在应用的过程中各有优势。集中式控制方式是当前配网系统中应用最为普遍的控制方式，其在应用的过程中，能够对配网的运行故障进行准确的分析，并加强故障数据的交互和分析，对于配电网运行的稳定性有着积极作用，但在运行的过程中，对于主站的依赖性过强，一旦主站发生故障，就会影响到控制系统的正常运行；而分布式控制则能够有效弥补集中式控制的缺陷，尤其是对于主动配电网中接入的分布式能源控制来说，这种分布式控制方式能够起到更好的控制效果，能够促进电网系统的优化调节。 3、潮流计算 主动配电网与传统配电网相比，其配网系统中接入了很多分布式能源，所以在进行配电网潮流计算时，也需要采用新型的潮流计算方法，针对主动配电网的接入节点较多的情况，采用更加针对性和适用性的潮流计算方法。传统配电网在进行潮流计算时，会采用直接法和扭断拉夫逊法，但是由于主动配电网的网络结构收敛性比较差以及初期电压过于敏感，所以在当前主动配网的潮流计算中，通常会采用回路抗阻法计算，先检测初始化馈线节点的电压，然后再分别计算各个支路的电流，以此来得到各个节点的电压。 二、主动配电网运行优化技术 1、需求侧响应 在电网系统运行的过程中，需求侧响应会直接影响到电力企业的供电质量以及用户的用电质量，对于整个电网的运行有着至关重要的作用，一般来说在电网运行的过程中，会通过需求侧响应来了解用户的用电需求，帮助供电企业进行科学的决策，从而对供电系统进行合理的优化和调节。但是主动配电网在运行的过程中，由于外接分布式电源数量增加，所以其运行优化的过程中，就需要加强需求侧响应的应用，充分发挥各个系统模块在配网系统运行中的作用，以此来减少需求侧响应的不确定性，使得最终的配网运行能够满足用户的用电需求。另外主动配网系统在进行需求侧响应优化时，还需要加强对用户用电情况的调查和分析，及时了解用户的实际用电情况，根据用户的用电需求变化，进行动态收费设计，并设计响应性能方案，以此来保证用户的用电需求和便利性。 2、智能自愈 主动配电网的运行和发展，主要是针对当前分布式电源的接入和渗透提出的，而正是由于分布式电源数量的增加，所以使得配电网在运行的过程中容易受到各种外界因素的干扰，提高了配电网运行的不稳定性和不确定性，因此在主动配网运行优化的过程中，工作人员必须要对主动配电网的智能自愈系统进行建设，通过建设智能自愈系统，对主动配电网运行过程中出现的故障进行自动检测和恢复，以此来提高整个配网运行的稳定性和可靠性。这要求电力企业的相关技术人员在进行主动配电网建设的过程中，在其中增加智能自愈系统，使该系统能够在日常运行的过程中，自动收集配网系统的运行数据，并进行分析，从而进行故障的分析和预测，设置运行警戒参数，在运行的过程中，一旦出现了参数异常，技术人员就能够及时发现故障点，并采取有效的措施进行控制。除此之外，智能自愈系统的信息数据收集功能，还能够被用于主动配电网运行过程中风险评估工作。 3、多能源系统协调优化 多能源系统的协调优化，对于主动配电网的运行质量有着重要影响，能够使配电网站在运行的过程中，对新能源进行有效的控制和调
主动式配电网
主动式配电网 主动配电网“主动”在哪儿？ 配电网有“主动”和“被动”之分吗？答案是肯定的。来看一个主动的案例。 炎炎夏日的一个上午，某大城市中，随着大批空调逐步开启，用电负荷直线攀升，逼近电网所能承受的最高值。主动配电网主动作为，果断发出“精确制导”的指令，让部分客户家中的空调停运。几分钟后，负荷曲线趋于平缓，电网风险化解…… 根据用户何时洗衣服、开空调等用电行为习惯，供电企业事先准备好网络和负荷，为用户提供定制电力服务。用户则可以随时查询到实时电价，以调整用电行为节省电费，还可以查询选用周边的分布式电源，实现一定区域内的电力资源最优分配。 这不是电影里的场景。在不久的将来，随着“主动配电网运行关键技术研究及示范”863 课题研究成 功，这样的场景就将成为现实。 为什么要进行这项课题研究？它有何特点？对供电企业和客户来说，它能带来哪些好处？为此，某报记者 进行了详细调查。为什么要研究主动配电网 分布式电源大量进入配电网，到一定程度，传统配电网将面临“电流倒送”危险提及主动配电网的研究，有必要先认识一下配电网的概念和分布式电源的特点。配电网，指的是在电力网中起分配电能作用的网络。打个形 象的比喻，如果把电网主网比作人体的“主动脉”，那么，配电网就是四通八达的“毛细血管”，用户则处于这 些毛细血管的最末端。电由大型发电厂发出，流经主网，通过配电网送到用户，就如血从心脏流出，流经主动 脉，通过毛细血管输送至全身一样。电流自上而下流动，就如同大河衍变成小河，再从小河衍变成小溪。在传统的配电网中，线路选型、设备选型、相应的继电保护、潮流控制、计量，考虑的都是单方向流动的特点。 分布式电源的出现，使得用户可以不再被动地接受电网输送的“血液”补给，而是具有了“造血”的能力。但随着分布式电源不断增多，“造血”的量不断增加，其分散性、不稳定性、间歇性的特点，则使得这些新造 “血液”不能平缓、定量、持续地输入“毛细血管”。当分布式电源增多到一定的程度，就会影响传统配电网的 特性。这意味着，传统配电网的保护、控制策略将失效，电网的供电可靠性将受到影响。 国网北京电力科信部副主任黄仁乐告诉记者：“根据国外的经验，分布式电源接入容量原则上不超过配电网容量的 30%，否则，电流可能产生倒送，有些保护和控制就会误动。” 为对日益增长的分布式电源加以有效控制，主动配电网的研究被提上日程。什么是主动配电网？ “看”得更宽更远，“听”到更多信息，主动服务分布式电源，预判化解停电危险 什么是主动配电网呢？ 2008年国际大电网会议C6委员会提出了主动配电网（ADN的基本定义。定义中指出：主动配电网通过使用灵活的网络拓扑结构来管理潮流，是能够对不同区域中的分布式能源设备（distributed energy resource , DER进行主动控制和主动管理的配电系统。其中， DER 包括：分布式发电（distributed generation , DG、储能系统（energy storage system , ESS、 可控负荷（con trollable load , CL）等。其中DG主要为可再生能源，包括光伏发电、风能发电等； CL包括电动汽车（electric vehicle ，EV、响应负荷（responsive load ， RL）等。ADN的基本定义和组成构想目前已 经得到了包括IEEE和CIRED在内的国际学术界组织的广泛认可。（黄仁乐给出 的定义，“主动配电网是内部具有分布式或分散式能源，具有控制和运行能力的配电网。主动配电网有四个特征，一是具备一定分布式可控资源，二是有较为完善的可观可控水平，三是具有实现协调优化管理的管控中心，四是可灵活调节的网络拓扑结构”。） “可观性”体现在，主动配电网控制中心可以监测到主网、配电网和用户侧的负荷和分布式电源的运行情况，在此基础上利用态势感知技术预测其发展状态，提出优化协调控制策略。“可控性” 体现在对分布式电源、储能、负荷等的灵活有效控制上。当优化协调控制策略制定出来以后，通过控制中心能够实现有效的执行。
智能电网中微电网优化调度综述
智能电网中微电网优化调度综述 智能电网是一种智能技术系统，它包括优先使用清洁能源、动态定价以及通过调整发电、用电设备功率优化负载平衡等特点。终端用户不仅能从电力公司直接购买用电，同时还可以从储能设备中获取新能源和清洁能源，例如太阳能、风能，燃料电池、电动汽车等。另一方面智能电网具备高速、双向的通信系统，供电端与用电端实现实时通信、并且系统能够保证电网安全、稳定和优化运行。具有坚强、自愈、兼容、优化等特征。 微电网是一种新型的网络结构，是实现主动式配电网的一种有效的方式。由一组微电源、负荷、储能系统和控制装置构成的系统单元，可实现对负荷多种能源形式的高可靠供给。微电网中的电源多为容量较小的分布式电源，即含有电力电子接口的小型机组，包括微型燃气轮机、燃料电池、光伏电池、小型风力发电机组以及超级电容、飞轮及蓄电池等储能装置，它们接在用户侧，具有成本低、电压低及污染低等特点。开发和延伸微电网能够促进分布式电源与可再生能源的大规模接入，使传统电网向智能网络的过渡[1]。 1、微电网的组成及结构 微电网是由多种分布式电源（既包含有非可再生能源发电的燃料电池、微型燃气轮机；又包含可再生能源发电的风力和光伏发电单元等），再加上控制装置、储能装置和用电负荷共同组成。微电网的组成结构十分灵活，可以满足某片区域的特殊供电需求。微电网不仅可以通过公共连接点（PCC）与大电网连接，采用并网运行模式；还可以在大电网电能质量下降或者电网故障而影响到微电网内负荷正常用电时，在公共连接节点（PCC）处与大电网断开，采用孤岛运行模式。 典型的微电网结构如图1-1 所示。它是由热电联产源（CHP）如微型燃气轮机、燃料电池，非CHP源如风力发电机组、光伏电池组及储能装置等组成。微电源和储能设备通过微电源控制器（MC）连接到馈线A和C。微电网通过公共连接点（PCC）连接到配网中进行能量交换，双方互为备用，提高了供电的可靠性[2]。
基于主动禁忌搜索的配电网无功电压优化控制
基于主动禁忌搜索的配电网无功电压优化控制 发表时间：2019-03-29T15:08:42.080Z 来源：《电力设备》2018年第30期作者：司泽宣薛韬杰 [导读] 摘要：从数学角度分析，配电网无功优化是一个非线性、多变量、多约束的混合规划问题。 （国网山西省电力公司检修分公司山西太原 030006） 摘要：从数学角度分析，配电网无功优化是一个非线性、多变量、多约束的混合规划问题。粒子群优化搜索算法被广泛应用于求解配电网无功优化问题。由于粒子群算法粒子群在进化过程易趋向同一化，失去多样性，从而使算法陷入局部最优解。本文在分析配电网无功优化的特性基础上，提出一种改进的紧融合禁忌搜索-粒子群算法用于配电网无功优化问题的求解。通过将禁忌搜索功能融合到粒子历史最优解和全局最优解寻优过程中，避免了粒子群算法寻优过程中出现的局部最优问题，从而提高粒子群算法的全局搜索能力。通过IEEE14节点系统的仿真计算结果表明，改进的算法能取得良好的效果。 关键词：配电网；无功优化；数字模型 1 引言 无功优化控制是保证电力系统安全、经济运行的一项有效手段，合理的无功分布可以提高系统电压质量和降低电网损耗等。一般地，电力系统无功优化问题是一多变量、多约束的非线性混合整数规划问题。为了解决这一复杂系统问题，国内外学者进行了许多探索研究，提出了多种计算方法。在目前的成果中，常规数学优化算法和智能启发式算法成为主要的两大分支。其中常规算法包括：梯度法、内点法、线性规划和非线性规划等算法。这类常规算法在解决局部问题上虽然有一定的优势，但由于对待优化的目标函数要求可微、对函数初值要求较高、求最优解的时间较长，并且对于较大应用场景容易产生维数灾等缺点。为解决常规优化算法的局限性问题，国内外学者纷纷展开研究并提出了多种智能启发式算法。智能算法具有搜索能力强、原理简单等优点，主要包括粒子群算法、遗传算法、免疫算法和混合算法等。 然而，现代智能启发式算法存在一定的缺陷，算法在搜索过程中，容易出现效率低下且容易陷入局部最优解，从而影响求解效果。因此，学者提出了许多改进的智能启发式算法，以加快收敛速度和提高全局寻优能力。文献[2]将无功优化问题分解为离散优化和连续优化2个子问题，交替运用遗传算法和内点法求解控制策略，以提高计算效率。文献[1]在遗传算法中引入多模因局部搜索策略，以提高搜索效率和收敛速度。 本文提出一种改进的融合型禁忌搜索粒子群算法用于配电网无功优化的求解问题。把全局搜索能力较强的粒子群优化算法与局部搜索能力强的禁忌搜索算法结合，通过禁忌搜索功能，既能避免粒子群算法寻优过程中出现的局部最优问题，又能提高收敛速度，从而提高粒子群算法的全局搜索能力。 2 配电网无功优化数学模型 提出将主动禁忌搜索（RTS）算法用于配电网无功电压优化控制问题的求解．首先根据已知的负荷预测曲线，用一种启发式方法为R 丁S提供可行初始解．在利用RTS算法的求解过程中，使用了反馈机制，可自动调节禁忌表长度，结合逃逸策略，可以使搜索有效地跳出局部极小点，更好地找到最优解．通过算例验证了该算法的有效性．与传统的禁忌搜索（TS）算法、遗传算法（GA）以及模拟退火（SA）算法进行了比较，算例结果表明，RTS算法求得的解质量更高，求解速度更快，比GA和SA算法至少提高了一倍． 2.1 目标函数 本文以系统网损最小和电压质量最好为优化目标，将发电机无功出力和负荷节点电压变量越限量作为惩罚函数，并设置了功率约束和变量约束等限制条件。如式（1）为目标函数： 其中，L、M和N分别代表支路数、负荷节点个数和发电机的节点个数；Pl表示系统线路的有功损耗，Ui、Uimax和Uimin分别表示节点电压值、电压上限和电压下限；QGi、QGimax和QGimin分别表示发电机节点无功功率、无功功率上限和功率下限；ξv、ξG分别节点电压和发电机无功越限惩罚系数；△Ui、△QGi分别为节点i的电压越限偏差和发电机无功功率越限偏差。 2.2 约束条件 配电网无功优化主要对节点电压、节点注入无功功率2个状态变量和有载调压变压器变比、补偿电容器容量、发电机机端电压三个控制变量进行优化。 其中状态变量约束条件如式（2）所示： （2） 控制变量约束条件如式（3）所示： （3） 其中，QCi表示电容器补偿容量，Tj表示可调变压器变比，UGk表示发电机端电压。 其中，PGi、PLi分别表示发电机节点和负荷节点有功功率；QLi表示负荷节点无功功率；Bij、δij、Gij分别表示节点i与节点j之间的电纳、电压相角差和电导；n为节点总数。 3 融合禁忌搜索粒子群算法设计 （1）初始化相关参数，并采用随机方法生产初始粒子Xi=（xil，…，xin）和初始速度，Vi=（vil，…，vin）；（2）根据约束条件验证初始粒子和变量的上下限约束； （3）选择优化适应度函数，计算粒子的适应度值，和节点的惩罚量；
主动配电网 “主动”在哪儿
配电网有“主动”和“被动”之分吗？答案是肯定的。 来看一个主动的案例。 炎炎夏日的一个上午，某大城市中，随着大批空调逐步开启，用电负荷直线攀升，逼近电网所能承受的最高值。主动配电网主动作为，果断发出“精确制导”的指令，让部分客户家中的空调停运。几分钟后，负荷曲线趋于平缓，电网风险化解…… 这不是电影里的场景。在不久的将来，随着“主动配电网运行关键技术研究及示范”863课题研究成功，这样的场景就将成为现实。 为什么要进行这项课题研究？它有何特点？对供电企业和客户来说，它能带来哪些好处？为此，本报记者进行了详细调查。 为什么要研究主动配电网？ 分布式电源大量进入配电网，到一定程度，传统配电网将面临“电流倒送”危险 提及主动配电网的研究，有必要先认识一下配电网的概念和分布式电源的特点。 配电网，指的是在电力网中起分配电能作用的网络。打个形象的比喻，如果把电网主网比作人体的“主动脉”，那么，配电网就是四通八达的“毛细血管”，用户则处于这些毛细血管的最末端。电由大型发电厂发出，流经主网，通过配电网送到用户，就如血从心脏流出，流经主动脉，通过毛细血管输送至全身一样。电流自上而下流动，就如同大河衍变成小河，再从小河衍变成小溪。在传统的配电网中，线路选型、设备选型、相应的继电保护、潮流控制、计量，考虑的都是单方向流动的特点。 分布式电源的出现，使得用户可以不再被动地接受电网输送的“血液”补给，而是具有了“造血”的能力。但随着分布式电源不断增多，“造血”的量不断增加，其分散性、不稳定性、间歇性的特点，则使得这些新造“血液”不能平缓、定量、持续地输入“毛细血管”。当分布式电源增多到一定的程度，就会影响传