现有配电网建设存在的问题及其优化措施

现有配电网建设存在的问题及其优化措施

发表时间：2017-11-01T11:38:20.630Z 来源：《电力设备》2017年第18期作者：王龙王强孙雁亮田义恒刘文宇

[导读] 摘要：配电网是电网的重要组成部分，是保障电力“落得下、用得上”的关键环节，是改善民生的重要基础设施。近年来，我国经济持续健康增长，电力事业不断向前发展，但电力建设由于长期“重发轻供不管用”，配电网建设滞后，问题日积月累，输电和配电投资比重过低。本文研究了现有配电网建设存在的问题，针对这些问题提出了配电网优化的意见和建议。

（国网山西省电力公司朔州供电公司山西朔州 036002）

摘要：配电网是电网的重要组成部分，是保障电力“落得下、用得上”的关键环节，是改善民生的重要基础设施。近年来，我国经济持续健康增长，电力事业不断向前发展，但电力建设由于长期“重发轻供不管用”，配电网建设滞后，问题日积月累，输电和配电投资比重过低。本文研究了现有配电网建设存在的问题，针对这些问题提出了配电网优化的意见和建议。

关键词：配电网建设；问题；优化措施

一、现有配电网建设存在的问题

1、规划问题分析

（1）配电网规划与城市整体规划未相融

作为城市建设中重要的一部分，城市配电网规划需要与城市整体规划相融合。这就需要城市配电网在规划前要充分了解本城市的城市建设，与城市总体规划局进行详细的沟通，提前想到在未来城市配电网发展中可能会遇到的难题，与城市经济建设之间的矛盾，缩小与其它城市规划项目之间的差距，想到各个项目之间会出现的不协调。减小对本城市可持续发展的阻碍。

（2）配电网与主网的规划缺乏协调性

我国的电网建设主要以主网为主，在主网建设中我国投入了大量的人力、物力、财力，也是主网建设取得了举世瞩目的成就，于是社会各界就更加关注主电网的规划工作，而忽视了配电网的建设，更谈不上大量资金的投入，对于城市配电网建设缺乏重视，相对薄弱。使得配电网建设与主电网建设不协调，失去了主电网对配电网的导向作用，致使城市配电网建设相对滞后，可靠性差，配电网实施效率低，电能质量差，主网加配电网的整体优势难以发挥。

（3）城市配电网存在电力超负荷

节约投资成本是地方电网需要考虑的一个重要问题，因此一般设备性能较低，只能满足小区域的用电需求，且输送过程中电能损耗较大。还有地方电网普遍存在设备陈旧老化、电源布点少的情况，供电能力不能满足负荷增长需求。很多城市配电网的变电容载比相对比较低，线路导线界面偏小，导致配电网系统过载，当出现供电不足的情况，为保障电网运行安全，不得不采取停电和限电等措施。

2、配电网的自动化、智能化程度低

随着我国经济稳步增长，分布式电源、电动汽车等产业快速发展。这些产业的发展对供电的安全性、可靠性、适应性都提出了较高的要求。配电网的设计、管理和检查需要不断改进以满足这些需求。自动化、智能化成为配电网建设的发展方向。由于我国在配电网自动化、智能化配置方面起步较晚，无法满足城市经济发展对配电网建设的需求。

3、行政审批难

由于配电网建设关系到居民生活和社会安定，我国重视配电网建设的审批工作。配电网规划建设的审批手续复杂，审批难度较大。这使得我国配电网建设更加谨慎，可以避免很多问题的出现，但行政审批复杂不利于配电网建设与时俱进、不断升级，造成配电网改建难。

二、现有配电网建设问题的优化措施

1、对配电网应该制定完善的规划

规划书要在符合各城市的实际发展情况，不能麻木的借鉴和挪用其他城市的规划，这样可靠性会减低，经济效益也将达不到预期的效果。针对配电网的选址问题，输送路径、开关站、配变都是影响选址的重要因素，尤其是输送路径和配变对供电的半径起决定性作用，所以在选址的过程中务必要足够重视这些因素。城市配电网的规划也要以前期电网提供的数据作为分析的基础，结合前期的发展和现在的需求，构建符合发展的规划，这对新配电网建设有指导示范作用。还有在规划过程中，土地问题也是个不容忽视的问题，一定要把经济发展状况和城市的用电状况进行统一的考虑，这就要求在规划配电网的过程，政府职能机关要发挥调节引导的作用，供电部门和政府相关职能的部门必须保持良好的信息沟通，从而做出科学高效的规划。

2、协调与主干电网规划之间的问题

①在供电半径问题上，主干电网要与配电网相互配合，配电网要跟从主网的规划，这样就可以有效的减少配电网的供电半径。②在无功补偿问题上，要进行有效的配合，运用主干电网的高压补偿，配电网采用分散式补偿，主网采用集中式补偿，配电网通过主网的高压导向作用，提高了整个配电网的经济运行。③加强主网域配电网之间的联系，配电网规划的范围和结构要以主电网的规划为依据，提高配电网与主网之间的互供能力，考虑到配电网与主网之间的不同性，为了给主网提供准确的参考，配电网规划的基础数据要精确。

3、做好负荷预测及配电网架结构的布置

首先，要做好电力负荷需求预测工作，这对整个电网企业的发展尤为重要，一般采用多种方法计算与校验，按照分区、分年度的模式进行，这可以最大程度确保电力负荷预测数值的准确性，减少计算错误带来的损失。电力电量需求和城市经济发展紧密相关，进行电力预测之前，需要对各产业发展水平和用电情况进行分析；其次，根据供电区域用电负荷的大小决定配电网建设的主网布点及网架结构的规划建设。配电网规划建设应避免因对用电负荷和电源发展的预测不准确，导致配电网接线复杂、迂回供电、互相交错、专用线路占有配电线路比重过多等现象。在供电区域用电负荷预测时，应积极主动加强与当地政府有效沟通，及时掌握供电区域内政府招商引资企业的进展情况。

4、推动智能互联

持续提升配电自动化覆盖率，推进用电信息采集全覆盖，配电自动化、智能电表覆盖率均达到90%；适应分布式电源、电动汽车、微电网等多元化负荷接入，打造清洁、安全、便捷、有序的互动用电服务平台等。提升输配电网络的柔性控制能力，应用配电侧储能系统及柔性直流输电工程。建立并推广供需互动用电系统，实施需求侧管理，引导用户能源消费新观念，实现电力节约和移峰填谷。

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：

配电网优化

配电网优化 摘要 本文主要论述了配电网优化的意义，并分析了我国城市配电网存在的一些问题，对配电网目标函数的建立，约束条件和遗传算法的基本理论进行了分析，然后阐述了配电网优化的基本理论、配电网重构的基本理论，在此基础上，采用以降低网损为目标的配电网络重构的数学模型，构造了一个基于等效简化的网络拓扑的配电网络重构GA，将其网络拓扑等效简化为线损最小的配电网络拓扑结构，达到网络重构的目的。最后，以MATLAB遗传算法工具箱和 MATPOWER4.1为软件基础编写了配电网优化计算程序。关键字：配电网优化；遗传算法；配电网重构；降低网损 Abstract This paper mainly discusses the significance of the distribution network optimization, and analyze s some of the problems of the urban distribution network in China, the establishment of distributio n network objective function, constraints, and genetic algorithms, the basic theory and then descri bes the basic distribution network optimization theory, the basic theory of the distribution network reconfiguration. On this basis, used to decrease network loss as the goal of th e power distribution network for the reconstruction of the mathematical model, is constructed base d on the network topology equivalent simplification of the distribution network reconfiguration GA, its network topology equivalent simplification of power distribution line loss minimum for network topology structure, to achieve the purpose of network reconfiguration. Final ly, the MATLAB genetic algorithm toolbox and MA TPOWER4.1 write software infrastructure, dis tribution network optimization program. Keywords:distribution network optimization genetic algorithm;distribution network reconfiguratio n;loss Reduction. 目录 第1章概述 (5) 1.1 本文研究的目的和意义 ...................................................................................................... 5 1.2 国内外研究现状 . (6) 1.2.1 运行方式的研究现状 .............................................................................................. 6 1.2.2 配网重构的研究现状 .............................................................................................. 7 1.3 本文的主要工作 ...................................................................................................................... 8 第2章配电网优化的基本理论 (9) 2.1 配电网优化基本思路 ........................................................................................................... 9 2.1.1 配电网优化的总体原则 ......................................................................................... 9 2.1.2 配电网优化的技术原则 ......................................................................................... 9 2.2 配电网络重构的基本理

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.wendangku.net/doc/2614725718.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。

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

含微电网的配电网优化调度

含微电网的配电网优化调度 发表时间：2018-01-29T09:38:33.913Z 来源：《电力设备》2017年第28期作者：武星辰 [导读] 摘要：在近年来，微电网的使用率有了明显的提高，由于它能够对分布式电源进行有效地利用，并且对于配电网的供电有了更多的保障，因此，它的存在受到了国际上许多学者的重视。 （国网冀北电力有限公司张家口供电公司河北张家口 075000） 摘要：在近年来，微电网的使用率有了明显的提高，由于它能够对分布式电源进行有效地利用，并且对于配电网的供电有了更多的保障，因此，它的存在受到了国际上许多学者的重视。 关键词：含微电网；配电网；优化 1微电网的概念和典型结构 微电网是指由分布式电源、负荷单元和储能装置依照特定的拓扑结构构成的具有独立管理、维护、操控能力的集约化新型电力网络。微电网有两种运行方式:并网运行和独立运行。在联网运行模式下，微电网从主电网输入或输出电力。一旦主电网出现任何扰动，微电网就转换到独立模式，并且保持对优先级负荷的供电可靠性。 微电网的典型结构主要有:交流型微电网、直流型微电网和交直流混合型微电网。在交流型微电网中，输出交流电的分布式电源通常直接或者经AC/DC/AC转换装置连接至交流母线，输出直流电的分布式电源必须经过DC/AC逆变器连接至交流母线。直流网络结构中，分布式电源、储能系统和各类负荷均经过电力电子设备连至直流母线。同交流型微电网相比，直流型微电网更多需要关注的是电压控制与不同分布式电源间的环流抑制控制。交直流混合型微电网即可以直接向直流负荷供电，又可以向交流负荷供电，降低了电力变换带来的能量损耗，更高效，更具灵活性，发展最具潜力。 2微电网的研究发展状况 目前，国际上关于微电网相关技术的研究日益深入，结合理论和技术实践的开展，很多国家建设了相关的实验示范系统，有的已经投入了市场化运营。 美国学者最早提出了“微电网”的概念，并对其组网方式、控制策略、电能质量改善措施等专题进行了长期深入研究。此后，在美国建成了包括一些大学校园微电网在内的数十个实际微电网工程。 欧洲对微电网的研究，主要关注多个微电网之间的互联问题，目的是解决未来大量分布式电源的可接入性问题，保证电网运行的稳定性。目前，欧洲部分国家的微电网技术逐渐走向成熟。 日本基于本国资源匮乏，能源短缺，各类用电需求日益增长的现实背景，对可再生能源发电投入了很大的研究力量。日本也建成了多个示范工程，如Archi微电网、Kyoto微电网、Hachinohe微电网、Tokyogas微电网。 当前我国正处于经济与社会飞速发展的重要阶段，微电网技术发展方兴未艾，在国内的很多高校和科研机构也纷纷展开了积极的研究。我国的微电网主要以试点项目为主，例如浙江东福山岛微电网、江苏盐城大丰微电网、青海玉树微电网等实际工程。“十三五”期间，我国将在太阳能、风能占优势的区域设立微电网示范平台，还将推进建立100座新能源示范城市。但是我国微电网的发展与世界其他发达国家的研究实力相比，依然存在较大差距，需要多投入科研精力，促进其广泛的发展。 3微电网的控制与保护 微电网和DER单元的整合在引入控制和保护系统设计中需要解决的一些运行技术挑战，以确保目前的可靠性水平不会受到严重影响从而充分发挥分布式发电技术的优势。其中一些困难来自于传统配电系统，而其他问题则是在电能传输过程种观测到的稳定性问题。微电网保护和控制方面最相关的挑战包括: 1)双向功率流:分配馈线最初设计用于单向功率流，DG单元在低电压电平下可能导致反向功率流，并导致保护协调问题，进入不需要的功率流模式，引起故障电流分布和电压控制的复杂性。 2)稳定性问题:各集成的DG单元的相互作用可能会产生局部振荡，需要进行彻底的小干扰稳定性分析。此外，需要进行暂态稳定性分析，以确保微电网中并网和独立运行模式之间的无缝过渡。 3)建模:在传统水平建模常规电力系统时，三相平衡条件(主要是感应传输线路)和恒功率负载是普遍的假设;然而，这些并不一定适用于微电网，因此需要修改模型。 4)低惯量:与大量同步发电机确保较大惯性的大功率系统不同，微电网可能会显示出低惯量特性，尤其是在功率电子接口DG单元中占有重要份额时。虽然这样的接口可以提高系统动态性能，但是如果没有合适的控制机制，则系统中的低惯性可能导致严重的频率偏差。 5)不确定性:微电网的经济可靠运行需要不同DER之间的一定程度的协调。这种协调在孤立的微电网中变得更具挑战性，其中关键的需求供给平衡和部件故障率需要在延长的范围内解决强祸合问题，同时考虑到负载曲线和天气预报等参数的不确定性。由于负荷数量的减少和发电微源的关联性更强，这种不确定性高于大电网系统。 4接入主动配电网的微电网规划设计 微电网作为可再生能源、电动汽车和储能装置等并入主动配电网的有效平台，能充分解决间歇性分布式能源与主动配电网的耦合问题，因此是未来主动配电网研究的热门方向。微电网可以运用一系列协调控制技术保证对自身的控制、保护及管理，因此针对接入主动配电网的微电网规划设计的研究主要从考虑多因素的优化配置及MG的选址定容、多层次综合规划和多类型DG间的互补性设计等方面进行。 基于电池储能系统（BESS），提出了一种运用于微电网的以使购电成本最小化的优化算法，该算法在最小成本的约束下，可在任意时刻同时对BESS及多个DG进行有效调控。相关学者采用蒙特卡罗模拟方法，建立智能虚拟储能控制策略来应对可再生能源的不确定性及渗透率的增加；有学者提出的优化粒子群算法能有效解决风、光和煤炭等多类型分布式发电间的互补性问题，实现了偏远地区的多联产微电网；同时研究人员基于德尔菲法修正的层次分析法，综合考虑多类型DG的协调控制及电网的安全可靠、可持续发展等因素，建立了接有MG的配电网规划设计评价体系。 5接入主动配电网的微电网控制方式 随着微电网群数量的快速增长，主动配电网的网架结构及电力潮流流向也会随之发生变化，因此寻求对微电网合理的控制方式是加快主动配电网朝着更稳定、更智能和更高效目标迈进的保证。就当前的科研现状来看，控制挂载至ADN的微电网，主要有由ADN全权控制的

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。

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；

电力系统中主动配电网的优化调度技术解析

电力系统中主动配电网的优化调度技术解析 发表时间：2019-02-21T13:49:36.520Z 来源：《防护工程》2018年第32期作者：郑军[导读] 在经济全球化时代背景下，我国电力企业内部改革不断深化，市场竞争力不断提升。在电力能源需求加剧的当前，想要实现电力企业可持续、良性发展，需要实现管理方式的优化，合理应对各类挑战，紧抓各种机遇。本文首先分析了配电网调度的重要性，同时阐述了电力系统中主动配电网的优化调度策略，最后总结了电力系统中主动配电网的优化调度技术解析，仅供参考。 郑军 陕西省地方电力（集团）有限公司商洛供电分公司陕西省商洛市 726000 摘要:在经济全球化时代背景下，我国电力企业内部改革不断深化，市场竞争力不断提升。在电力能源需求加剧的当前，想要实现电力企业可持续、良性发展，需要实现管理方式的优化，合理应对各类挑战，紧抓各种机遇。本文首先分析了配电网调度的重要性，同时阐述了电力系统中主动配电网的优化调度策略，最后总结了电力系统中主动配电网的优化调度技术解析，仅供参考。关键词:电力系统；主动配电网；优化调度；技术解析 随着工业化建设进程的不断加剧，生产、生活智能化转变，人们对电能的需求量不断加剧。从20世纪90年代开始，电力资源就得到了普遍应用，大部分区域的电网均是在此阶段建设，随着时间的推移，这些电网难以满足当前用电需求。此阶段，配电网调度改革属于关键工作，只有强化改革，积极创新，才可推动电力行业得到更好的发展。本文主要研究电力系统中主动配电网的优化调度技术解析，详细阐述如下。 1 配电网调度的重要性 参照相关资料，在当前时代背景下，配电网调度能够实现用电多样化，确保调度的可行性，明确电网运行调度必要性。切实发挥出电力系统的作用，加速电网运行速度，以此推动电力企业得到更好的发展。 1.1用电多样化 随着信息化技术的迅速发展，用电总量也在不断增加，这也导致配电网组成多样化，增加了配电网管理难度，适当配电网运行复杂度增加。只有实现电力系统中主动配电网结构的优化，实现调度机能的提升，合理配置智能化设备，提升运转的稳定性，才可推动配电网调度得到更好的发展。但就实际情况而言，电网调度一直未能得到人们的重视，导致很多问题出现，电网发展阶段创新性、创造性不足[1]。且电力企业就电网调度投入成本较少，难以与市场需求吻合，进而无法紧跟时代发展脚步。 1.2调度可行性 就配电网接线模式研究，一般开展架空线路研究与电缆线路研究两种类型。就实际情况而言，架空线路典型接线方式为单辐射、单环网、分段两联络、分段三联络等。电缆线路分为单辐射、N-1接线、单环网、分段两联络、分段三联络[2]。就不同区域，电力企业可依据实际情况，配备不同的调度方式，不能深入分析调度方案的可行性，切实维护电网运输、调度质量。 1.3调度必要性 配电网的正常运行，与配电网的接线模式、运行规律、负荷分布有直接联系，在正常变化规律基础上，制定针对性的运行策略，可切实保障调度质量。电力调度部门需要依据接线方式、线路负荷分布情况、线路运行变化规律等，配备对应的网络运行方式。目前普遍应用固定运行结构形式，也就是常态运行模式。为保障主配电网的稳定运行，在运行计划编制阶段，应当综合考虑负荷水平，确定线路属于一般负荷水平还是迎峰度夏负荷水平。在信息化时代背景下，人们生活与工作发生了很大的变化，其逐步朝着精细化方向发展，在这一背景下，电力发展也在不断区域化，使得更多的临时一次用电接入出现。在实际运行中，这类调度方式会产生很多的影响，只有不断调试，才可满足运行需求，以此选取最佳的运行方案。为保障电网运转，相关人员需要高度关注配电安全，切实维护电力系统的运行。 2 电力系统中主动配电网的优化调度策略 2.1 互补策略 就不同时间段，用电高峰期比较明显。一般情况下，居民用电高峰期为晚上，但用电高峰期持续时间不长。商业用电与居民用电有着较大的差别，商业用电呈持续上升趋势，且持续时间较长。就这类情况，通过采取不同性质的负荷组合，可切实减低配电网运行效率。就电网调度运行规律，在具体情况下，应当明确各自的特点，选取最佳的运行调度策略。 2.2 运行调度 采取临时供电形式，可强化调度运行。由于临时供电需求持续时间较长，随着临时时间的增加，供电任务经过一段时间的运转，会自动结束任务，进而导致负电荷转变。一般情况下，就这类特殊情况，应当深入分析供电需求关系，建立健全运行体制，实现行段的优化，以此实现配电网运行效率的提升，切实提升主动配电网运行质量，推动电力系统得到更好的发展，如下图1。 图1 电力系统中主动配电网调度系统