主动配电网导论共40页
主动配电网技术
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主动配电网关键技术体系
1. 1 ADN综合规 划设计
2. ADN运行 控制
3. ADN运营 模式
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主动配电网规划设计
分布式能源 消纳模式
点消纳
线消纳 面消纳
ADN的间歇式能源能量流
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主动配电网运行控制
主动配电网 消纳机制
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主动配电网运行控制
AND三种控 制方式 网侧运行控制模式
配电网的协调无功功率
和电压控制策略是通过有 载调压变压器、电容器、 分布式电源、配电网静止 功率补偿器。
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每个设备的主要控制方案 电容器组根据负荷2的电压来进行控制
配电网静止无功补偿器来确保关键负荷的管理
有载调压变压器对整个馈线的电压保持分析以及与 DSTATCOM和DG协调控制。
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电压不稳定
暂态不稳定
长期不稳定
主动配电网导致电压不稳定的因素
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电压稳定性影响因素
静态 影响
动态 影响
DG及其接口电路对主动配电网电压稳定性的影响
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DG location
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Standards
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VSC topology and control
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电力用户以及能源供应企业都有机会从主动配电网的发
展中收获相应的利益。
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规划方面主动配电网需要优先解决源网的协同规划
以及一次与二次协同规划问题；运行控制方面主动配电 网需要优先解决间歇性波动对配电网电压调节以及功率 平衡问题；运营方面主动配电网需要优先解决电网与用 户的利益协同问题，建立适合的运营模式以保证各方利 益均衡发展。
主动配电网新技术
主动配电网Hale Waihona Puke 心理念PDNADN
主动规划 主动控制 主动管理 主动服务
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主动配电网与微电网
电网形式 所属关系 主动配电网 企业电网
微电网 客户电网
运行状态
常态并网、 条件孤岛
常态孤岛、 条件并网
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主动配电网与智能电网
主动配 电网是 智能配 电网技 术发展 的高级 阶段技 术。
反孤岛保护 电压协调控制
ADINE 工程
保护定值自适应整定
基于静止同步补偿器的 电能质量控制
基于DG的电压控制
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主动配电网的发展动态
2012年863项目“主动配电网的间歇 式能源消纳及优化技术研究与应 用”，在广东电网示范
2014年863项目“多源协同 的主动配电网运行关键技术 研究及示范”将分别在佛山、 北京、贵阳、厦门进行示范
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主动配电网运行控制
源侧运行控制模式
对于一定渗透率并网用户侧而言，应用微网 管理系统（或分布式发电控制系统）；
对于多个零散小规模发电在配电网的并网， 原则上应实现自发自用及少量上网，电网侧仅 监测并网点动态。
仅当以上两种情形在发生影响电网稳定运行 或电能质量超标时，电网侧应用ADMS直接通 过并网点开关设备进行切除。
• 许多文献把电压崩溃归结为由于系统不能满足无 功需求的增加，在某些不良运行点或当系统受到 较大扰动后，因为发电机励磁系统的强励和负荷 端电压下降，负荷需求减少，系统能保持电压相 对稳定。随后，由于带负荷调压变压器的连续调 节使负荷端电压升高，供电得以恢复，同时带负 荷调压变压器一次侧电压下降，电流上升，发电 机无功越限，其连锁反应使负荷电压下降，电压 稳定破坏。
主动演示文稿
主动配电网技术
4、课程设计基本要求 1）认识主动配电网关键技术之一，能比较、 分析； 2）对研究文献有一定综述能力； 3）独立完成，重在参与； 4）自己提出己至少一种新idea（大胆假设） 5）本期自己确认的最后一周交（3-5页） 6）答疑地点B123。
四、综合技能
1、光伏谐波发射影响因素仿真 1）工具：Matlab/simulink 2）变化因素：背景谐波、滤波器参数、开关频率、 死区、直流侧电压。 3）概述---仿真---分析---结论
三、主动配电网技术
1、什麽是主动配电网？ Active distribution network (AND, 又称有源配电网） 利用自动化、信息、通信，以及电力电子等新技术实 现对大规模 接 入ＤＧ的 配 电 网 进 行 主 动 管 理 （ANM，ａｃｔｉｖｅ ｎｅｔｗｏｒｋ ｍａｎａｇ ｅｍｅｎｔ） 解决电网兼容及应用大规模歇式可再生能源，提升绿 色能源利用率，优化一次能源结构等问题。
DG的监控
被动监控
源网协调
主动配电网技术
3、主动配电网关键技术 1）主动配电网的综合规划技术 • 原有规划（布线、网络重构、开关） • DG优化配置 • 储能定容与定位 • 灵活控制与主动管理 • 追求能源损耗小、供电可靠率高以及绿色 能源利用率高的多目标规划问题
动配电网技术
3、主动配电网关键技术 2）主动配电网的分层分布协调控制技术 • 可控制DG与储能 • 多智能体控制 • 电压协调控制 • 电能质量控制 • 源网协调控制
四、综合技能
1、风力发电功率转换过程仿真分析 1）工具：Matlab/simulink 2）类型：双馈风力发电 3）概述---仿真---分析---结论
主动配电网技术
2、主动配电网与传统配电网（PDN, passive distribution network）区别： PDN: 被动能源分配，无故障下不进行控制操作。 AND：主动能源分配，优化一次能源结构
主动配电网导论
消除区域内扰动，跟踪全局优化目标
接收由全局控制器发来的关口有功。功率因数、馈线末节点电压等指令， 通过对控制区域内有功、无功与柔性负荷的调节，修正区域内运行工况 与下发指令的偏差
策 略
多能源系统联合运行优化控制
针对主动配电网中多种能源时空特性的互补特征，对分布式发电、冷热电 三联共机组、电压敏感负荷、需求侧响应（激励响应负荷）、电力储能 （含电动汽车）、蓄热和蓄冷设备进行协调优化,实现多能源系统的联合 优化运行与风险平抑。
建立全局有功-无功协调优化的数 学模型，并通过对该模型的优化计 算确定智能电网中所有的控制变量 取值，从而实现网损最小或经济效 益最高等优化目标。
负荷变化情况 可控单元状态量
有功无功协调的区域自治控制
短时间尺度 局部控制器
手 段
目 标
有功功率 无功功率 柔性负荷
DG(柴油发电机、光伏、风电、蓄电池等) DG、电容器等无功调节设备 电压敏感性负荷
加强与用户的互动
借助现代通信技术将系统 中的各个元件联系起来
内 容
1. 智能配电网特点 2. 主动配电网的基本概念 3. 主动配电网的关键技术
主动配电网的定义与愿景
CIGRE定义：主动配电网(Active Distribution Network，ADN)，即内部具有 分布式或分散式能源且具有控制和运行能力的配电网。
分布式发电在低压电网产生过电压问题
高渗透率可再生能源发电要求系统具备比较 高的灵活性
2012年，德国的光伏发电量占年总发电量的%5， 但是 光伏发电功率与负荷之比有时却高达50%。
人们对高可靠性供电的要求越来越高
借助于SCADA和合环运行，新加坡电网的运行可靠性已经高达 99.9999%
主动配电网的基本概念及关键技术
供电质量管理
防治结合
预“防”
基于同步 信息量测 进行网络 等效的主 动配电网 安全合环 技术
基于高可 靠性电源 主动寻找 的重点用 户运行风 险预防管 理技术
“治”理 针对电压 暂降和短 时中断的 有源快速 切换管理 技术
基于双端同 步信息量测 的单相接地 故障快速电 网自愈技术
三：有功功率和无功电压的主动控制
智能配电网中的空间负荷预报必须考虑分布式电源、 电动汽车、需求侧响应对空间负荷的影响，识别出负 荷和分布式发电的模式。空间负荷预报需要充分利用 智能电表数据和精确气象预报数据；还需要考虑现有 和新增负荷的终端模型，对每一类负荷建立对应不同 日期类型的负荷曲线。
主动配电网的规划运行一体化系统
目标
通过运行与规划的充分互动，实现主动配电网的更精确、 更高效、更灵活、更智能的规划发展
– 有功、无功均可控
• 需求侧响应
– 大用户 – 小用户集群控制
• 储能（电负荷控制 – 电压敏感负荷
主动配电网的核心理念
充分利用主动配电网的可控资源，研究可以实现电网侧的主动规划、 管理、控制与服务、负荷侧的主动响应和发电侧的主动参与的核心技术 （装置与系统），变被动接受为主动利用, 实现主动配电网的运行目标。 上级电网
用户
主动配电网规划运行一体化的可视化推演互动展示技术
算法
能源信息协调的主动配电网主网配网一体化规划技术
基于多代理的时序场景 平台 模式演进模拟技术 主动配电网 运行数据
主动配电网的规划与运 行的滚动校验评估技术 主动配电网 规划方案
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二、配电网的主动管理
• 资产管理
– 充分利用目前配电网中配置的多源量测 – 综合利用物联网、传感和大数据分析技术
主动配电网技术
主动配电网的发展动态
广东电网主动配电网示范工程
能够自主 协调控制间歇 式新能源与储 能装置等分布 式发电单元， 积极消纳可再 生能源并确保 网络的安全经 济运行。 10
主动配电网的发展动态
贵州主动配电网示范工程
集水电、风 电、光伏、 冷热电联供、 储能、电动 汽车充电设 施的主动配 电网集成示 范工程。
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2 主动配电网关键技术体系
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主动配电网关键技术体系
高渗透率分布式发电对配电网的影响
1
提高配电网的经济性 ，考虑其可用率，为提高 配电网规划效率提出新方向。
对电压稳定、继电保护、故障定位、能量管理
2
方面产生影响；也对配电网产生间歇性影响，
建立相应的并网技术进行控制管理。
购售电双方角色变换，出现能量投资或运行
主 主动配电网概述 2 主动配电网关键技术体系
4 总结和展望
2
主动配电网的来源
2008 年 CIGRE C6.11 工 作 组发布的研究报告使用了 “active distribution networks （ADN）”的术语 ，国内有学 者根据报告的内容，将其翻译为 “主动配电网”。
4
主动配电网核心理念
PDN
ADN
主动规划 主动控制 主动管理 主动服务
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主动配电网与微电网
电网形式 所属关系 主动配电网 企业电网
微电网 客户电网
运行状态
常态并网、 条件孤岛
常态孤岛、 条件并网
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主动配电网与智能电网
主动配 电网是 智能配 电网技 术发展 的高级 阶段技 术。
网络功能
智能化 灵活性 高效性 可持续性
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主动配电网运行控制
主动式配电网精选文档
主动式配电网精选文档 TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-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”。
主动配电网规划相关问题的探讨
主动配电网规划相关问题的探讨发表时间：2016-06-20T11:10:17.143Z 来源：《电力设备》2016年第6期作者：顾衡[导读] 主动配电系统是利用先进的信息、通信以及电力电子技术对规模化接入分布式资源实施主动管理。
（国网上海市电力公司崇明供电公司 202150）摘要：主动配电系统是利用先进的信息、通信以及电力电子技术对规模化接入分布式资源实施主动管理，自主协调控制分布式发电、分布式储能装置及响应负荷等分布式资源单元，积极消纳可再生能源并确保网络的安全、经济运行的新型配电系统。
本文针对当前主动配电网规划相关问题进行了探讨，旨在提供一定的参考与借鉴。
关键词：主动配电网；规划；问题1主动配电网的特征分析典型的主动配电网结构如图1所示，其主要特征为可再生能源随机特性、双向随机潮流、多微网分层结构及主动式协调控制与管理等。
1.1可再生能源的随机特性主动配电系统的特征之一是系统中遍布光伏、风力发电等间歇性分布式电源。
这些间歇性电源的输出功率具有显著的不确定性，对主动配电系统的可靠运行具有显著的影响。
建立合理的工况评估模型，准确刻画可再生能源输出功率的随机特性，并进一步定量评估这种不确定性对可靠性的影响，是主动配电系统运行规划首先需要解决的问题。
1.2双向不确定性潮流主动配电系统中，随着间歇性分布式电源及微网的接入，负荷不再从单一的电源接受电能，馈线上的潮流不再是单向的。
例如，微网并网运行时，若微网中的总发电容量大于总负荷需求，对配电网来说微网相当于一个电源，注入电能;若微网中的总发电容量小于总负荷需求，对配电网来说微网相当于一个负荷，吸收电能。
此外，由于分布式电源出力的随机性、响应负荷及储能装置的引入等，系统中潮流具有了更强的不确定性特点。
1.3多微网分层结构主动配电系统中遍布间歇性分布式电源，为平抑其不确定性，间歇性分布式电源通常与储能装置、响应负荷等组成微网，作为整体运行。
微网的运行具有一定的独立性，多个微网的接入便形成了主动配电系统多微网的分层结构。