含分布式电源的智能配网的控制策略研究

张国宁 杨超

【摘要】首先，本文对智能电网的特点进行了较为详尽的论述，指出智能电网具有信息智能化、量测智能化以及控制智能化的重要特点，说明了在分布式发电技术的应用条件下，应充分考虑到智能电网的本身特点；接下来，又对积极的配电管理策略进行了探讨，研究了分布式发电对配电网的影响，并重点介绍了有源配电管理的ADINE项目的功能和特点。

【关键词】分布式电源；智能电网；电力管理；电力控制

前言

随着新的电力技术的普及应用，电力供应市场正在经历着重大的变革，一个全新的電力供求系统正在被构建并逐渐成为主流。其中，含分布式电源的智能配电网就是其中最为重要的技术应用之一。近几年来，分布式发电量始终呈现出上升趋势，因而使得其传统的配电管理及负荷模式都发生了深刻的变化。从电网控制的角度看，分布式发电量的持续上升常常会导致输配电系统更趋向复杂化，这与目前管理配电方法及不同有源电源的固有特点密切相关。由此可知，分布式电源增加了智能配电网的运行难度，需要对其实行有效的控制策略。

1、智能电网的特点

1.1信息智能化

智能电网中应用的的信息技术具有三大独特优势：第一，数字化程度提高，内置智能传感器、电力设备、控制设备及应用系统等，可连接的设备增多，增强了发电、传输、变电、配电、用电以及调度流程的数据收集、收发、存储和整理能力；第二，以面向服务架构体系（Service-Oriented Architecture，SOA）为基础，对相关业务数据及应用加以优化整合，构建完善的信息交流平台，使数据及应用实现自动化整合，促使整个业务系统的集成；第三，能够对经营管理、人才管理、电力营销及调度管理等辅助型决策数据提供一个数据集中、业务合理规划、符合模型标准、应用扩展性强的辅助管理系统，从而实现生产、经营、调度、人财物等业务信息的集中存储、统一管理及系统分析，进行充分智能化的决策判断，能够支持跨业务系统的综合查询，为管理阶层提供可靠的数据分析服务。

1.2量测智能化

为真正实现智能化的电力运行，量测技术的智能化显得至关重要。其中，参数量测技术是智能电网最基础的组成部分之一，在收集到相关数据后可将其转换为可识别的数据信息，并将转换结果传送至智能电网的各个系统中使用[1]。量测技术的智能化发展可以实现对电力设备性能状态及电网完整性的准确评估，完成表计的读取，避免窃电行为的出现，同时缓解电网阻塞。智能表计在成功应用微处理器后增添了更多的功能，不仅能够测得不同时段的用电量，还可对电力企业下达的高峰电力价格信号及电费费率加以存储。

1.3控制智能化

智能化控制技术的主要职责在于从智能电网中分析、判断并预测电网状态，在此基础上确定并采取有效的措施加以清除或减轻，从而防止供电中断及电能质量扰动现象的发生[2]。控制技术的智能化发展有利于输电、配电和用户侧控制的优化提高，对电网中的有功功率和无功功率进行合理化分配。

2、积极的配电管理策略

2.1分布式发电对配电网的影响

如果一个规模较大的分布式发电机组比如风电场与电力用户的距离较远时，或者相对于缺乏分布式发电机组的解决措施，从而加大电力传输的距离，就会造成电网的损耗。同时，在分布式电源的控制条件下，配电网络的继电保护要求也应进行相应的调整，因为此时根据单向潮流设计的继电保护将失去作用。因此在分布式发电接入系统中后，会出现不必要的跳闸、不可测的故障或继电器动作滞后。此外，分布式发电还会对自动重合闸带来一定影响。因此，处理故障时应特别重视保护设备的运行次序。由于分布式发电方式的应用逐渐普及，以往使用的许多故障定位的措施将无法满足实际需求，一旦发生故障，现有的配电运行流程会要求移除分布式发电机组，从而使运行状况更加直观、清晰、安全可靠且便于自动重合闸。分布式发电入网处继电保护（频率与电压继电器）的目的在于抑制机组的故障电弧的滋生，从而防止孤岛效应的产生。如果分布式发电接入持续增加，且一些分布式发电机组能够及时发现输电网存在的一个短路故障，这时发电机组的瞬时跳闸结果就极有可能变得十分不利[3]。甚至在配电网络发生故障时，在馈线的不必要跳闸、分布式发电机组的继电保护、同步发电机失去同步异步发电机的持续过速以及过电流或者电子变换器的过电流和过电压等多种因素的影响下，从而导致分布式发电机组的不必要切断。从目前的运行实践中可以得知，在电网安全性及可靠性之间存在着较大矛盾。

2.2有源配电管理的ADINE项目

为使配电管理能够更好适应当前的管理，满足分布式发电的技术要求ADINE项目应运而生。由有源网络管理理论可知，如果一个配电网络处于管理之中，不同有源网络设备之间的相互影响完全能够被计划和控制，因此这一项目能够极大促进电网运行的安全性和稳定性[4]。该项目的最大优势在于它能够提出良好的有源网络管理方法，并得到准确的结果。项目对以下内容做出了明确要求：第一，在配网中采用继电器技术作为通讯手段；第二，分布式发电模式下的故障定位技术；第三，在电网信息系统中制定协调保护规划方案。

结论

本文通过对含分布式电源的智能配网的控制策略进行研究分析，指出目前的配电管理方式应随着分布式发电的扩大应用而加以改进，使其能够解决分布式发电所带来的新问题，采取更加科学合理的控制策略。本文对智能电网的特点进行了充分的论述，同时又对积极的配电管理策略展开了深入的探讨，强调了应根据分布式发电的具体应用方式和条件，采取相应的控制策略。

参考文献

[1]王兴国，姚力强，常澍平，郭江龙，张赞.基于智能电网的节能调度实现方法探讨[J].河北电力技术，2012（15）：179-181.

[2]章欣，段晓萌，江小强，崔星毅，邹跃.智能电表时钟电池欠压故障剖析及防范措施研究[J].电测与仪表，2014，14（10）：226-228.

[3]刘永欣，师峰，姜帅，席亚克，宋宁希，张仑山.智能变电站继电保护状态监测的一种模糊评估算法[J].电力系统保护与控制，2014，20（03）：162-163.

[4]孙浩，张曼，陈志刚，刘志文，谢小荣，姜齐荣.并网光伏发电系统的通用性机电暂态模型及其与电磁暂态模型的对比分析[J].电力系统保护与控制，2014，19（03）：195-196.