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摘 要：主动配电网是具有控制分布式能源（DER，Distributed Energy Resource）的本地系統；DER是由分布式发电（DG）、负荷、电动汽车（EV）和储能（ESS）构成。配电系统运行商（DSO）能够使用灵活的网络拓扑结构来主动控制与管理潮流，实现各种优势资源整合，降低配电网投资，提升整个配电网的运行效率、经济性、可靠性和环境效益。
关键词：主动配电网；优化调度；电网运行；优化对策
工业化进程迎来第三次工业革命，能源、环境呼唤可持续发展，智能电网成为新能源革命的推手。我国配电网主设备运行效率不高，从样本区域来看，总体效率约在0.3左右。美国的配电线路运行效率约在0.44左右。在人口稀少、负荷极度分散的区域，设备轻载现象较为严重。因此需要不断提高供电可靠性、电能利用效率、电网资产利用率。
一、主动配电网规划基本框架
主动配电网规划是在传统配电网的基础上进行改造、新建设备，使配电系统能消纳高渗透率的分布式电源。目前含DG的配电网规划很多，可分为了网架规划、DG的选址定容、综合协调规划。虽然这些方法得到广泛运用，但是并不适合主动配电网规划。传统配电网规划方法相对简单，没有考虑主动性，忽略储能与DG的配合，且没有考虑主动配电网不同建设投资主体，因此配电网设备容量得不到高效利用，且不具有灵活控制措施，特别是对于具有不确定性的DG及负荷等。据此，主动配电网的规划基本步骤如图1所示。
二、主动配电网优化规划方法和注意事项
（一）主动配电网优化规划方法。主动配电网理念影响着所有的规划工作，分布式发电和需求侧响应影响了负荷预测，而对分布式资源的主动管理影响了系统的规划设计。主动配电网优化规划方法主要有以下几种：其一，多准则。使用多准则，解决分布式发电运营商与电网企业之间的矛盾，规划阶段考虑以优化网络运行、最大限度地提高效率和降低损失为目标的算法；其二，概率方法。概率方法更适于有DG和DER的配电网规划；其三，考虑不确定性。政策驱动力（补贴或处罚）、监管环境、燃料成本、间歇式发电（可再生能源）、DER的可用性、主动管理的成功度等不确定性因素；其四，多年度规划。现有网络向主动配电系统的过渡需要多年的时间，多年度规划对于其制定一个发展时间表至关重要；其五，自动化与信息通信（ICT）规划。实现安全可靠的信息通信，配电系统与SCADA、GIS、通信和自动化系统的协调发展。在配电系统规划的同时，考虑通信系统的路径，新建线路时需与通信电缆协同规划。
（二）主动配电网优化规划注意事项。目前大多国际标准规定，在故障情况下分布式电源应响应断开，以确保现有保护正常工作，大多数标准对计划孤岛和非计划孤岛均不允许。修订保护方案需要考虑主动运行因素，使保护装置能与变电站通信，以避免DER的意外孤岛运行和不必要的断开；对保护系统进行仿真，以抓住网络重构和特殊孤岛运行情况下可靠性改进的机会。
三、配电网优化运行策略
（一）进行技术风险评估。分布式电源主动管理可有效地解决分布式电源的不确定性对配电网运行带来的风险，可达到降低运行损耗，提高供电质量的效果。相关单位要对配电网中大量并网的逆变型分布式电源的无功支撑能力进行分析，充分利用分布式电源并网逆变器的剩余容量进行无功补偿，以此提高配电网的电压稳定性和电能质量。
（二）建立主动配电网无功优化模型。在建立主动配电网无功优化模型的过程中，需要以配电网运行网损为优化目标，以分布式电源的无功出力为控制变量，以此制定主动配电网中分布式电源的无功控制策略。由于低压配电网中节点电压幅值与节点有功无功注入普遍不解耦，单一电压无功控制方法难以获得主动配电网的最佳运行状态，需要制定配电网中各种有功无功电源协调优化的电压控制策略，实现配电网电压调节，可再生能源就地消纳，运行损耗降低等多个优化目标。由于基于最优潮流模型的主动配电网优化运行模型是一个非凸问题，求解效率较低，针对配电网辐射状拓扑的特点，通过松弛技术分别将主动配电网单时段无功优化模型和多时段有功/无功协调优化模型松弛为二阶锥规划问题，实现原始问题的高效求解和全局寻优。
四、规划方案综合评估
配电网规划方案评价是根据系统的特征，建立指标体系，对规划或建设项目做出总的评估结果。通过对规划方案综合评估，从而为下一步决策工作打下基础。所以建立主动配电网综合指标体系与评价规划方案，才能更好的推广主动配电网规划技术的研究及运用。评价指标体系主要分为四部分：其一经济性指标。经济性指标主要衡量维护和运行费用、损耗大小以及建设费用；其二，环境指标。环境指标主要以污染气体排放量和占地大小为参考；其三，可靠性指标。可靠性指标中的主要内容是系统平均供电可用率、用户平均停电持续时间、系统平均停电持续时间、系统平均停电率；其四，安全性指标。安全性指标主要参考短路电流容量和电压合格率。
参考文献：
[1]赵春利，刘大志.关于主动配电网优化调度的策略研究[J].中国电业（技术版），2016，05：12-15.
关键词：主动配电网；优化调度；电网运行；优化对策
工业化进程迎来第三次工业革命，能源、环境呼唤可持续发展，智能电网成为新能源革命的推手。我国配电网主设备运行效率不高，从样本区域来看，总体效率约在0.3左右。美国的配电线路运行效率约在0.44左右。在人口稀少、负荷极度分散的区域，设备轻载现象较为严重。因此需要不断提高供电可靠性、电能利用效率、电网资产利用率。
一、主动配电网规划基本框架
主动配电网规划是在传统配电网的基础上进行改造、新建设备，使配电系统能消纳高渗透率的分布式电源。目前含DG的配电网规划很多，可分为了网架规划、DG的选址定容、综合协调规划。虽然这些方法得到广泛运用，但是并不适合主动配电网规划。传统配电网规划方法相对简单，没有考虑主动性，忽略储能与DG的配合，且没有考虑主动配电网不同建设投资主体，因此配电网设备容量得不到高效利用，且不具有灵活控制措施，特别是对于具有不确定性的DG及负荷等。据此，主动配电网的规划基本步骤如图1所示。
二、主动配电网优化规划方法和注意事项
（一）主动配电网优化规划方法。主动配电网理念影响着所有的规划工作，分布式发电和需求侧响应影响了负荷预测，而对分布式资源的主动管理影响了系统的规划设计。主动配电网优化规划方法主要有以下几种：其一，多准则。使用多准则，解决分布式发电运营商与电网企业之间的矛盾，规划阶段考虑以优化网络运行、最大限度地提高效率和降低损失为目标的算法；其二，概率方法。概率方法更适于有DG和DER的配电网规划；其三，考虑不确定性。政策驱动力（补贴或处罚）、监管环境、燃料成本、间歇式发电（可再生能源）、DER的可用性、主动管理的成功度等不确定性因素；其四，多年度规划。现有网络向主动配电系统的过渡需要多年的时间，多年度规划对于其制定一个发展时间表至关重要；其五，自动化与信息通信（ICT）规划。实现安全可靠的信息通信，配电系统与SCADA、GIS、通信和自动化系统的协调发展。在配电系统规划的同时，考虑通信系统的路径，新建线路时需与通信电缆协同规划。
（二）主动配电网优化规划注意事项。目前大多国际标准规定，在故障情况下分布式电源应响应断开，以确保现有保护正常工作，大多数标准对计划孤岛和非计划孤岛均不允许。修订保护方案需要考虑主动运行因素，使保护装置能与变电站通信，以避免DER的意外孤岛运行和不必要的断开；对保护系统进行仿真，以抓住网络重构和特殊孤岛运行情况下可靠性改进的机会。
三、配电网优化运行策略
（一）进行技术风险评估。分布式电源主动管理可有效地解决分布式电源的不确定性对配电网运行带来的风险，可达到降低运行损耗，提高供电质量的效果。相关单位要对配电网中大量并网的逆变型分布式电源的无功支撑能力进行分析，充分利用分布式电源并网逆变器的剩余容量进行无功补偿，以此提高配电网的电压稳定性和电能质量。
（二）建立主动配电网无功优化模型。在建立主动配电网无功优化模型的过程中，需要以配电网运行网损为优化目标，以分布式电源的无功出力为控制变量，以此制定主动配电网中分布式电源的无功控制策略。由于低压配电网中节点电压幅值与节点有功无功注入普遍不解耦，单一电压无功控制方法难以获得主动配电网的最佳运行状态，需要制定配电网中各种有功无功电源协调优化的电压控制策略，实现配电网电压调节，可再生能源就地消纳，运行损耗降低等多个优化目标。由于基于最优潮流模型的主动配电网优化运行模型是一个非凸问题，求解效率较低，针对配电网辐射状拓扑的特点，通过松弛技术分别将主动配电网单时段无功优化模型和多时段有功/无功协调优化模型松弛为二阶锥规划问题，实现原始问题的高效求解和全局寻优。
四、规划方案综合评估
配电网规划方案评价是根据系统的特征，建立指标体系，对规划或建设项目做出总的评估结果。通过对规划方案综合评估，从而为下一步决策工作打下基础。所以建立主动配电网综合指标体系与评价规划方案，才能更好的推广主动配电网规划技术的研究及运用。评价指标体系主要分为四部分：其一经济性指标。经济性指标主要衡量维护和运行费用、损耗大小以及建设费用；其二，环境指标。环境指标主要以污染气体排放量和占地大小为参考；其三，可靠性指标。可靠性指标中的主要内容是系统平均供电可用率、用户平均停电持续时间、系统平均停电持续时间、系统平均停电率；其四，安全性指标。安全性指标主要参考短路电流容量和电压合格率。
参考文献：
[1]赵春利，刘大志.关于主动配电网优化调度的策略研究[J].中国电业（技术版），2016，05：12-15.