分布式電源、多元化負(fù)荷的廣泛接入和交直流新型混合配電網(wǎng)架的引入，對(duì)配電網(wǎng)的協(xié)調(diào)控制水平和服務(wù)質(zhì)量提出了更高要求。原有的被動(dòng)型配電系統(tǒng)已不再適用,組合控制分布式資源的主動(dòng)配電系統(tǒng)成為配電網(wǎng)發(fā)展主流。

配電網(wǎng)發(fā)展的方向———主動(dòng)配電網(wǎng)

我國(guó)配電自動(dòng)化系統(tǒng)的總體覆蓋率只有13%，配電網(wǎng)故障自動(dòng)判別和網(wǎng)絡(luò)自愈應(yīng)用范圍小，難以發(fā)揮規(guī)模效益;與國(guó)際先進(jìn)水平相比，我國(guó)城市電網(wǎng)的供電可靠性水平仍有較大差距?？梢哉f(shuō)，解決當(dāng)前供電可靠性不足和提高電能質(zhì)量是未來(lái)配電網(wǎng)發(fā)展的重點(diǎn)，現(xiàn)有的配電網(wǎng)已經(jīng)區(qū)別于傳統(tǒng)意義的配電網(wǎng)，正在變得越來(lái)越復(fù)雜，大步向主動(dòng)配電網(wǎng)邁進(jìn)。

根據(jù)國(guó)際大電網(wǎng)會(huì)議(CIGRE)2008年的定義，主動(dòng)配電系統(tǒng)能利用先進(jìn)的信息、通信及電力電子技術(shù)，主動(dòng)管理規(guī)?；尤氲姆植际劫Y源，自主協(xié)調(diào)控制發(fā)電、儲(chǔ)能裝置及響應(yīng)負(fù)荷等，積極消納可再生能源。主動(dòng)配電系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)發(fā)電、負(fù)荷及配電網(wǎng)的協(xié)同優(yōu)化控制，便于客戶需求側(cè)響應(yīng)，其發(fā)展符合突破可再生能源并網(wǎng)消納瓶頸的重大需求和國(guó)家的能源發(fā)展戰(zhàn)略部署。主動(dòng)配電網(wǎng)區(qū)別于被動(dòng)配電網(wǎng)主要有4個(gè)特征，一是具備一定比例的分布式可控資源，二是網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇伸`活調(diào)節(jié)的配電網(wǎng)，三是較為完善的可觀可控水平，四是具有實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)優(yōu)化管理的管控中心。隨著以風(fēng)電、光伏發(fā)電等分布式電源在配電網(wǎng)中的滲透率日趨升高，具有較大波動(dòng)性的大規(guī)模間歇式能源給電網(wǎng)的穩(wěn)定、安全帶來(lái)較大影響，但是電網(wǎng)并不排斥這些分布式能源。能夠滿足綠色可再生能源的高度利用以及實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)雙向潮流靈活控制的主動(dòng)配電網(wǎng)絡(luò)，正是從根本上解決配電網(wǎng)高度兼容分布式能源的有效技術(shù)手段，這也是配電網(wǎng)未來(lái)主要的發(fā)展模式。

改變配電網(wǎng)背后的推手———分布式能源

縱觀能源發(fā)展趨勢(shì)，隨著一系列政策的制定，分布式能源發(fā)展已上升到國(guó)家的戰(zhàn)略高度，未來(lái)必然將有更多的分布式能源接入電網(wǎng)。中國(guó)將來(lái)一定會(huì)有大量的分布式電源并網(wǎng)，其中包括分布式光伏或者小型儲(chǔ)能電站等。小型電源會(huì)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)聚合起來(lái)替代大電源，充分發(fā)揮分散性、智能性的優(yōu)勢(shì)。

具備新特征的主動(dòng)配電網(wǎng)正是為了應(yīng)對(duì)分布式電源高滲透率對(duì)配電網(wǎng)控制提出的一系列新挑戰(zhàn)，世界各國(guó)都希望在該領(lǐng)域先人一步。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2013年，全球范圍內(nèi)共有包括美國(guó)、澳大利亞、日本、意大利、德國(guó)、英國(guó)等在內(nèi)的11個(gè)國(guó)家和地區(qū)開(kāi)展了24個(gè)具有創(chuàng)新性的主動(dòng)配電網(wǎng)項(xiàng)目。我國(guó)在密切跟蹤主動(dòng)配電網(wǎng)技術(shù)前沿的同時(shí)，也積極進(jìn)行試點(diǎn)示范工程建設(shè)，2012年開(kāi)展了“主動(dòng)配電網(wǎng)的間歇式能源消納及優(yōu)化技術(shù)研究與應(yīng)用”863課題研究，并在廣東電網(wǎng)進(jìn)行示范。

2014年起，“多源協(xié)同的主動(dòng)配電網(wǎng)運(yùn)行關(guān)鍵技術(shù)研究及示范”分別在北京、福建、貴州開(kāi)展研究與示范建設(shè)。今年9月，國(guó)家發(fā)展改革委公布的《關(guān)于加快配電網(wǎng)建設(shè)改造的指導(dǎo)意見(jiàn)》則通過(guò)行政手段再次明確要求完善新能源和分布式電源接入體系，提出有序建設(shè)主動(dòng)配電網(wǎng)、微電網(wǎng)，鼓勵(lì)應(yīng)用分布式多能源互補(bǔ)、發(fā)電功率預(yù)測(cè)等方式，提高分布式電源與配電網(wǎng)協(xié)調(diào)能力。

實(shí)現(xiàn)主動(dòng)配電網(wǎng)的技術(shù)支持———大數(shù)據(jù)分析

為了達(dá)成發(fā)展主動(dòng)配電網(wǎng)的目標(biāo)，需要采取以下四個(gè)環(huán)環(huán)相扣的技術(shù)手段。首先是全面提升主動(dòng)配電網(wǎng)的感知能力;第二是運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析技術(shù);第三是實(shí)現(xiàn)規(guī)劃運(yùn)行一體化;第四是提高控制的有效性。只有通過(guò)數(shù)據(jù)的收集，數(shù)據(jù)的分析評(píng)價(jià)，提高整理效率，數(shù)據(jù)才能創(chuàng)造能源價(jià)值。應(yīng)當(dāng)運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，將智能電表數(shù)據(jù)與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹?shù)據(jù)采集與監(jiān)視系統(tǒng)(SCADA)等有機(jī)結(jié)合，強(qiáng)化用電行為分析和非技術(shù)性網(wǎng)損分析，加強(qiáng)配電變壓器負(fù)載在線監(jiān)測(cè)和饋線自愈控制，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的負(fù)荷預(yù)測(cè)和分布式發(fā)電預(yù)測(cè)，打造融合智能電表、SCADA、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)、微氣象等數(shù)據(jù)的新一代智能電網(wǎng)運(yùn)行控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)智能電網(wǎng)的描述、診斷、預(yù)見(jiàn)和處方性分析。

未來(lái)配電網(wǎng)的功能應(yīng)當(dāng)是將電源和用戶需求有效連接起來(lái)，允許雙方共同決定如何最好地實(shí)時(shí)運(yùn)行，因此自愈和互動(dòng)將是電網(wǎng)智能化的標(biāo)志。那時(shí)，大規(guī)模分布式發(fā)電將并入電網(wǎng)，這就要求智能配電網(wǎng)通過(guò)分散式智能協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的自愈、自治和自組織，使分布式發(fā)電完全整合到智能電網(wǎng)中運(yùn)行。總之，要充分利用主動(dòng)配電網(wǎng)的可控資源，研究可以實(shí)現(xiàn)主動(dòng)規(guī)劃、感知、管理、控制與服務(wù)的裝置與系統(tǒng)，更好地解決主動(dòng)配電網(wǎng)的新問(wèn)題和現(xiàn)有配電網(wǎng)的老問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)配電網(wǎng)的運(yùn)行目標(biāo)，即高電能品質(zhì)，高運(yùn)行可靠性，清潔能源的高滲透率，為主網(wǎng)提供電能與備用服務(wù)。

原標(biāo)題:【前沿?zé)狳c(diǎn)】淺談主動(dòng)配電網(wǎng)