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主动配电系统运行与控制关键技术的研究周永强

发表时间：2020/4/9 来源：《电力设备》2019年第23期作者：周永强

[导读] 摘要：主动开关系统是智能电网发展中的一个新概念，它可以适应循环经济的发展，确保电网的安全有效运行。

        （广东电网公司江门开平供电局广东开平 529300）
        摘要：主动开关系统是智能电网发展中的一个新概念，它可以适应循环经济的发展，确保电网的安全有效运行。基于这样的一种情况，根据以往的工作经验，总结有功配电系统的运行情况，并从有功交换系统的大数据分析技术以及有功交换系统的云计算技术到分布式电源的自适应分布式智能控制技术等方面进行了总结。分析了主动配电系控制中的关键技术。
        关键词：主动配电系统；控制关键技术；大数据分析
        1.主动配电系统的运行情况
        当前伴随着人们对于清洁能源开发和使用上的需求持续提升，使用可再生能源进行发电的方式已经成为了大众关注的核心内容。总的来讲，可再生能源进行发电的形式主要有两种，第一种是集中式的可再生能源的发电模式，第二种则是小型的一种分布式的可再生能源发电，这样的一种形式也被称之为分布式发电。其中在对有源配电系统进行配置的时候，经常使用的是一种分布式的电源配电系统，也能够使用多种不同的协同组网将其与配电系统进行链接。此外，在微电网进行实际使用的时候，其自身是使用分布式电力与储能系统共同构成，这样的一种形式能够有效的单纯自保护与自控制要求。并且在这两种控制需求相互配合的基础上，它也为配电系统自身的运行提供了所需要的条件。为了能够使配电网发展更为适应，在有源配电系统保持持续运行的时候，需要按照新出现的技术以及新型的管理形式，通过这样的方式让主动配电系统中涉及到的内容可以有更为广泛的应用，采取这样的一种形式可以使得智能电网当前的发展与设置构成一个十分良好的发展基础。结合上文所述，主动配电系统有关的概念关系为图1 所示。

        图1 主动配电系统相关概念关系图
        2.主动配电系控制过程过程中涉及到的关键技术
        2.1主动配电系统中所使用的大数据分析技术
        在最近的几年中，大数据技术则被广泛使用在世界多个不同的领域。为了能够与国际上的发展情况保持一致，我们国家也提示了对大数据技术进行的研究与投入。总的来讲，在当前大数据软件系统持续作用和影响，其能够达成数据的有效收集和处理以及存储。在进行数据的收集以及预处置时，有关的研究人员对于信息管理系统里涉及到的异构数据集成给予了有效的分析，并获得了非常好的成果。在当前大数据进行管理过程中，一般户选择分布式的技术去设置文件系统以及数据库。并且在这一过程里，数据库的设置对于原本有源配电系统产生的影响也不可忽视。分布式数据库其中涉及到的类型繁多。可是，在大数据技术进行有效应用的时候过程中，因为有功配电系统生形式的数据十分的复杂，所以多种不同类型的信息其本身具备的特征也各不相同，这样的一种情况比较容易对于最后的服务质量造成非常严重的影响。所以，在有源配电系统保持持续运行的过程中，对很多据分析技术提出的要求也获得了有效提升。
        2.2主动配电系统的云计算技术
        随着智能电网的建设越来越完善，中国电力行业已将云计算技术应用于电力系统调度，管理和生产的各个方面。这也涉及许多技术，例如错误的数据识别和电源分配监视。在传统配电系统的运行中，由于分析和计算平台的局限性，无法确保各种配电任务的顺利进行。在智能电网的建设中，人们添加了诸如先进的测量系统和智能电表之类的实时操作信息，并生成了大量的数据信息。但是，如果仅使用系统中的信息处理平台，则难以有效地实现信息过滤。这时，云计算技术的优势被完全展现出来。例如，在有源配电系统的构建和运营管理中，云计算技术可以全面分析和总结各种数据。同时，云计算技术还可以借鉴有源配电系统的仿真分析方法，最终实现快速仿真分析。总体而言，云计算不同于智能电网，其中的侧重点在于如何使配电系统实用并获得最大收益。
        2.3主动配电系统的自适应分层分布式智能控制技术
        有源配电系统的监管范围非常有限，但它可以容纳配电和输电等各种环节。涉及的设备类型也多种多样。涉及的通信方法也不同，例如GPRS，RS422等，并且每种方法在数据传输速度方面都有其自己的特性。因此，在实际的操作和控制过程中，有必要进一步协调设备故障和事件影响等问题。另外，在自适应分层分布式智能控制系统的应用过程中，它属于自上而下的策略控制体系结构，需要对控制效果进行分类和合并。同时，在控制过程的每个层次上，只需注意各自领域的控制目标，以免造成控制工作混乱。在终端控制单元的设计中，为了显示更强大的功能，工作人员必须首先设计系统站点的操作参数，这其中涉及到了一次以及二次的设备参数，同时对于事先设计好的控制目标展现出来，通过这样的一种方式进行自适应的一种现场响应。
        2.4多微网协同调度技术
        在实施这项技术的过程中，有效地设计了一个或多个目标，包括分布式功率控制，微电网和能源利用统计，其中的约束包括电压约束，频率约束等。同时，有必要有效地采取措施。考虑到较低的通信延迟，并合理地控制设备在不同时间的同步，包括非线性特性和灵活的分布式电源兼容性。因此，在有源配电系统运行过程中，应结合多微电网协同调度技术，突出有源配电网中的交互功能。这样，整个有源配电系统将具有智慧。大脑的所有功能为各种功能的优化奠定了坚实的基础。从用户的角度考虑，灵活性是有源配电系统的主要特征，也是多微电网协同调度技术应用的亮点。
        3.主动配电系统的互动化服务技术
        3.1多微网协同调度技术
        在电网方面，有源配电系统自身的交互特性其主要展现分布式电源，微电网以及区域多微电网朝着配电网进行协调和调度。例如反向功率，PCC电压越界以及频率波动。这也为分销网络带来了活力。将传统的分销网络转变为具有交互式操作平台和基础的主动分销网络；另一方面，区域多微电网内的多种类型的分布式能源，多种类型的能量存储以及多种类型的负载相互连接。嵌套，并行和分散式多点访问等操作模式也给协作调度技术保持稳定运行带来了许多新挑战。
        3.2用户互动技术
        在用户方面，“灵活性和交互性”是有源配电系统的重要功能。其中，灵活性包括两个含义。一种是快速响应市场变化和客户需求，包括满足客户的多样化和个性化需求，并充分利用网格资源为客户提供增值服务。第二个方面是支持获取新能源和新设备，并通过分布式电源，电动汽车和各种容量的储能设备实现对新能源和新设备的“即插即用”访问。交互还包括两个含义：一是用电信息的交互，是指利用现代通信和信息技术实现供电公司与用户之间电力和电网信息的即时交换。第二个是电能的相互作用，是指用户根据各种激励措施调整自己的用电方式，并运用自己的分布式电源市场参与行为。
        3.3主动调度技术，满足用户差异化需求
        有源配电系统在服务级别上的交互作用主要体现在以下能力：评估用户的当前状态，以响应用户对供电可靠性和电能质量的不同需求，并采取积极的调度措施以满足用户合同要求。
        电网的发展将不可避免地导致不同的设备组成，不同的用户组成和不同的服务需求。用户积极参与电网以及电网对用户的积极响应将成为主动配电系统的主题。对于不同的用户，针对不同的活动调度技术的深入研究将是活动配电网服务水平的关键问题。
        总结
        综上所述，在智能电网保持持续快速发展时，设备自身的构成一定会产生较大的差异。按照用户构成与实际服务需求上提出的差别，对于网格自身的具体运行进行了相关测试。为了使得有源配电系统能够保持持续稳定的运行，控制关键技术的使用可以说是非常主要的。有关的研究人员还需要将主动调度技术作为核心的研究对象，通过这样的方式彻底处置主动配电系统里的一系列服务问题，防止同一问题的二次出现。
        参考文献：
        [1]王玮，李睿，姜久春.面向能源互联网的配电系统规划关键问题研究综述与展望[J].高电压技术，2016，42（07）：2028-2036.
        [2]吕天光，孙树敏，赵媛媛.含多微网的主动配电系统综合优化运行行为分析与建模[J].中国电机工程学报，2016，36（01）：122-132.