计及多种需求侧资源协同参与的配电网扩展规划

计及多种需求侧资源协同参与的配电网扩展规划

刘天扬

摘㊀要：随着需求响应（ｄｅｍａｎｄｒｅｓｐｏｎｓｅ，ＤＲ）项目逐渐市场化和商业化，作为整合零散电力需求侧资源的专门机构，负荷聚集商（ｌｏａｄａｇｇｒｅｇａｔｏｒ，ＬＡ）近几年在国内试点城市逐步发展起来，受到了极大关注㊂基于此，文章对计及多种需求侧资源协同参与的配电网扩展规划进行研究，以供参考㊂

关键词：计及多种需求侧；资源协同参与；配电网扩展规划

一㊁引言

为构建清洁㊁低碳的现代能源体系，我国力发展风电㊁光伏等新能源㊂风电㊁光伏出力具有不确定性和随机性，对电力系统调峰能力提出很高要求，目前电源侧调峰能力的欠缺使得弃风㊁弃光现象严重㊂因此，亟须挖掘多种需求侧资源的灵活调节与支撑能力，提高电网规划投资和运行效率效益㊂

二㊁考虑综合需求响应的配电网重构

随着节点边际电价（ｌｏｃａｔｉｏｎａｌｍａｒｇｉｎａｌｐｒｉｃｅ，ＬＭＰ）的提高，电力需求响应本需要削减负荷以降低成本，牺牲用户舒适度以改善电力系统运行㊂加入了综合需求响应之后，当ＬＭＰ较高时，ＥＨ可以利用多种能量形式的相互转化降低用户用电成本，用户也可以从需求响应行为中受益㊂在这种算例情况下，ＥＨ输入端输入的能量，也就是从配电网处购买的电能，并不一定等于末端的负载量㊂ＥＨ的优势就在于能够灵活地从各个部门进行能量转换㊂在算例下，ＥＨ１中ｒ１＝４１．８４７１ｋＷ，ｒ２＝６．７５２０ｋＷ，ｒ３＝１７．９０６４ｋＷ，说明此时ＥＨ从配电网处购买部分电能，另一部分选择购买天然气来由ＣＨＰ转化为电能，以满足末端负荷㊂ＥＳ的输入ｒ２和ｒ６不为０，输出ｒ１２为０，因此，ＥＳ处于蓄能状态㊂对于配电网用户来说，整体能量需求成本包括买电成本以及购买天然气成本㊂ＥＨ中天然气可转化为电能，一定程度上使ＥＨ的购电量变小，同时要考虑到天然气的价格以及天然气转化为电能的效率㊂在满足用户用电需求量的同时，平衡ＥＨ从ＤＳＯ处的买电量与买气量是取得最小运行成本的关键㊂

三㊁需求侧响应技术

需求侧响应技术（ＤＳＲ）可实现ＡＤＮ内部功率的双向流动，通过与终端用户进行双向信息交流和分时电价政策的鼓励，调整电网系统整体运行状态，达到提高再生能源利用率㊁多源互补㊁电网供用电平衡㊁削峰填谷的作用㊂在系统运行过程中，ＤＳＲ以信息为导向，实时监控供／用电信息㊁整合双向信息㊁提高ＡＤＮ规划灵活性㊂在实际城网规划过程中，考虑分布式电源与ＤＳＲ相融合的电网综合规划，可有效降低电力系统网损㊂实际城市电网规划建设中，政府主管部门在当地需求响应资源基准上，引导㊁激励电力用户优化用电方式，主动参与实施电力需求响应；电力供应商基于市场供需动态信息与用户反馈构建需求响应资源组合优分层分布式体系架构，全面分析终端需求响应资源特征，通过大数据技术整合系统运行㊁市场交易和用户用电数据，实现需求响应资源的智能调控；析不同用户的用能习惯㊁用能满意度㊁电费出资行，通过分时电价与补贴电价机制建立供需双方电量负荷优化调度，以优化用能终端整合利益为目标构建供需双方双层利益驱动模型㊂

四㊁分布式电源的接入

ＡＤＮ通过灵活的网络拓扑结构进行潮流约束，结合先进的需求响应技术与用户参与需求调度的自主性对负荷综合

治理，使能源形式逐步向耦合集成方向发展㊂城市能源互联

网视角下ＡＤＮ规划中多类型㊁不确定的分布式电源的引入

给城市电网高品质供／用电与电网运行调度提出挑战，频繁

的负荷变化会产生较大的频率偏差甚至频率崩溃㊂受间歇

电源分布随机性和出力不稳定性以及柔性荷柔性调度和调

节能力局限影响，ＡＤＮ在潮流管理㊁电压协调控制㊁供需平衡

方面面临巨大压力，致的电压及电能质量不稳定，使得负荷

预测与发电预测工作量增大，增加电网系统的运行风险㊂ＡＤＮ电力系统和网络架构的整合较为复杂，实际规划过程中需考虑网损㊁ＤＧ坐标㊁电压稳定性等问题㊂含ＤＧ的ＡＤＮ规

划研究靠电源协同布置㊁接入ＤＧ后的供电稳定性㊁电力系统

电能质量实现对城市电网规划模型的多目标经济效益评估㊂

五㊁ＡＤＮ的多层分区调控框架

考虑配电侧放开情形，文章假定某一馈线区域的配电运

营权归属某配电商，基于此构建ＡＤＮ的多层分区调控框架，

实线框为各调控单元，其所在虚线框为其管辖范围㊂调控体

系分为４层，分别是ＡＤＮ的ＤＣＣ㊁ＳＩＡＳ㊁ＤＤＣＵ㊁ＳＤＣＴ，同之间

分区协作，上下层间相互支撑ＤＣＣ是ＡＤＮ调控的最高中枢，

内嵌多种核心功能模块，负责配电网运行全局的关键数据汇

集㊁运行状态分析㊁未来态势感知和智能优化决策等㊂ＳＩＡＳ

处于承上启下的中间环节，一方面采集辖区内变电站㊁配电

商馈线的重要数据上传至ＤＣＣ，另一方面接收ＤＣＣ调控决

策，在变电站施行或下发给配电商㊂ＤＤＣＵ为配电商的决策

大脑，立足自身利益进行馈线管理与区域调控，其主要工作

是所辖馈线的分区资源协调和区域优化决策㊂以分段和联

络开关为界，将馈线划分为若干子区域并设置ＳＤＣＴ，作为调

控体系的末端环节，ＳＤＣＴ对子区域内ＤＧ㊁ＥＳＳ㊁ＦＬ㊁ＥＶ充电

站等进行状态跟踪㊁资源预测㊁控制执行等以实现各类分布

式能源的分区整合管理㊂

六㊁结语

在智能互动㊁灵活柔性的新一代电力系统发展方向指引

下，文章针对需求侧资源进行分析，提出了电力系统灵活性

协调优化规划方法㊂

参考文献：

［１］易文飞．智能配网环境下需求侧资源与可再生能源集成

方法研究［Ｄ］．北京：华北电力大学，２０１９．

［２］崔全胜．考虑需求侧资源集成的主动配电系统规划［Ｄ］．

北京：中国电力科学研究院，２０１９．

［３］李逐云．考虑多种资源协调利用的配电网规划研究［Ｄ］．成都：西华大学，２０１８．

作者简介：

刘天扬，国网苏州供电公司㊂

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