主动配电网运行控制技术分析与展望
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技术框架具体内容如图 1所示。
驾驶舱
配网运行控制
基础功能
在线计算
需求侧响应
配
控监
基于主动机制的智能自愈
网
制视 中中
多能源系统协调优化百度文库
运 行
心心
馈线自动化
...
管 理
负荷预测
基础资源 图 1 主动配电网运行控制技术框架图
2.3 控制方式 配电网网络结构复杂、接入节点多且高度不对
称，对众多可控资源需要选择合理的控制方式来保
2.2 技术架构
参照南方电网一体化电网运行智能系统的技术 架构 [5]，主 动配 电 网 运行 控 制系 统 通过 基 础 资 源 平 台获取必要的软硬件平台、数据中心支持，基于在线 计算分析的结果实现运行操作、自动优化控制，同时
收稿日期：2016-05-10 作者简介：张 超（1976），男，湖南常德人，博士，主要从事电网自动化系统规划设计，E-mail：Zhangc2@gxed.com；
主动配电网强调对各种可控资源从被动消纳到 主动引导与主动利用，其核心是主动规划、主动控 制、主动管理和主动服务[2]。作为主动配电网的技术 支撑，主动配电网运行控制技术能够预先分析目标 偏离的可能性，并拟定和采取一系列预防控制措施， 保证系统运行的安全性、稳定性和经济性。
国家能源局提出有序建设主动配电网，提高分 布式电源与配电网的协调能力。中国南方电网有限 责任公司也已在开展主动配电网示范工程的建设， 开始了主动配电网建设的积极探索和尝试[3]。在此 背景下，本文在南方电网一体化电网运行智能系统 的技术架构要求下，提出了主动配电网运行控制技
张 菁（1977），女，甘肃兰州人，高级工程师，博士，主要从事电网二次系统规划。
86
张 超，张 菁：主动配电网运行控制技术分析与展望
可与运行管理模块进行交互，最后通过驾驶舱为关 键运行岗位提供监视、分析、控制、管理一站式服务。
运行控制系统包含监视中心、控制中心和分析 功能三个核心模块，其中监视中心和控制中心实现 统一的配电网运行监视和调控功能，在线计算模块 为配电网运行决策提供上下协同的在线分析手段。 在线计算功能模块是配电网运行控制的高级应用功 能，在拓扑分析、馈线故障等基础上实现配电网的常 规功能。为适应主动配电网的应用场景，在在线计 算功能模块中部署多功能系统协调优化、需求侧响 应和基于主动机制的智能自愈等功能模块，以解决 分布式能源高渗透率、电动汽车的大规模使用引发 的稳定性和经济性问题。
第 35 卷第 4 期 红20水16河年2081月 6 年第 4 期
红水河 HongShui River
Vol.35，No.4 Aug.2016
主动配电网运行控制技术分析与展望
张 超，张 菁
（中国能源建设集团广西电力设计研究院有限公司，广西 南宁 530007））
摘 要: 按照基础资源平台、运行控制功能和驾驶舱给出了主动配电网运行控制技术的技术架构；给出了多能源系统
3 关键技术
3.1 多能源系统协调优化
多能源系统协调优化针对主动配电网中多种能 源时空特性的互补特征，对分布式发电、电压敏感负 荷、蓄热和蓄冷设备等进行协调优化,为主动配电网 安全、经济、优化运行提供运行决策。
如图 2 所示，多能源系统协调优化，通过分布式 电源预测、负荷预测、检修计划数据和多能源系统运 行特性等相关分析功能的数据输入，获取主动配电 网实时状态感知，在此基础上通过新能源梯级调用、 需求侧响应、调度策略、调度优化、风险平抑和调度 计划生产等功能模块实现多能源系统的协同优化， 并经调度评价模块进行能效分析、安全校验和效果 评估后进行决策修正，最后下达给调度执行单元，从 而实现多能源系统的联合优化运行与风险平抑。
主动配电网主要特征体现在主动规划、主动控 制、主动管理和主动服务四个方面。为实现主动配电 网的上述四个核心理念，应该充分考虑主动配电网 网络规模大且结构复杂、分布式电源的接入点分散 且可控性弱、终端用户的行为模式丰富但与系统的 交互随机性强的特点，研究主动配电网的运行控制 关键技术，开发主动配电网的运行控制系统[2]。
协调优化、需求侧响应和基于主动机制的智能自愈等关键技术的功能组成方案。最后从多周期协调优化技术、清洁能
源优先消纳技术和基于对等通信方式的智能自愈方面对主动配电网运行控制技术进行后续展望。
关键词: 主动配电网；运行控制技术；多能源系统；需求侧响应
中图分类号:TM73
文献标识码:A
文章编号:1001-408X（2016）04-0086-04
证控制策略的执行效果，提高系统的可靠性。一般来 说，主动配电网运行控制方式有集中式、分布式和分 层分布式三种组成形式[6]。
集中式主要依靠具有高级分析计算功能的系统 主站来完成，它需要系统在发生故障后将多点量测 信息发送到主站，通过分析计算确定故障类型、故障 位置并形成控制决策，再下发到保护装置或智能终 端执行，整个故障的处理过程依赖主站完成。
1 概述
分布式能源具有间歇性和随机性的特点，其规 模化接入带来一系列新的问题，如配电网的电压水 平变化、配电网的短路容量增大、继电保护策略复杂 化、供电可靠性下降和电能质量恶化等问题[1]。与此 同时，电动汽车、储能等新型柔性负荷的逐步推广， 使功率流向由单向流动变为双向流动，加大了负荷 的不确定性，容易对系统的安全稳定运行造成不利 影响。针对上述问题，传统的配电网运行控制理论 与技术不再完全适用，需要深入研究分布式电源、柔 性负荷等参与电网运行方法，提出了主动配电网的 概念。
术的架构与控制方式，并对其中多能源系统协调优 化、需求侧响应和智能自愈等关键技术进行方案分 析，最后对主动配电网运行控制技术的发展方向进 行展望。
2 总体框架
2.1 主动配电网概述
主动配电网能够对配电网中的分布式能源进行 综合控制和管理，通过灵活可变的网络拓扑结构，改 善配电网中的潮流分布，在合理的监控和接入标准 支持下，使分布式能源对系统运行有一定的支撑作 用[4]。
分布式主要依靠保护装置或智能终端的相互配 合来实现。故障的清除与故障后的供电恢复完全依 靠基于局部信息的保护装置或智能终端。
分层分布式综合了集中控制与分布式控制的优 点，实现分级分布式协调控制。在故障清除阶段主要 依靠保护装置（或智能终端）的配合实现，在故障恢复 阶段依靠主站分析计算后下发的控制命令实现。
驾驶舱
配网运行控制
基础功能
在线计算
需求侧响应
配
控监
基于主动机制的智能自愈
网
制视 中中
多能源系统协调优化百度文库
运 行
心心
馈线自动化
...
管 理
负荷预测
基础资源 图 1 主动配电网运行控制技术框架图
2.3 控制方式 配电网网络结构复杂、接入节点多且高度不对
称，对众多可控资源需要选择合理的控制方式来保
2.2 技术架构
参照南方电网一体化电网运行智能系统的技术 架构 [5]，主 动配 电 网 运行 控 制系 统 通过 基 础 资 源 平 台获取必要的软硬件平台、数据中心支持，基于在线 计算分析的结果实现运行操作、自动优化控制，同时
收稿日期：2016-05-10 作者简介：张 超（1976），男，湖南常德人，博士，主要从事电网自动化系统规划设计，E-mail：Zhangc2@gxed.com；
主动配电网强调对各种可控资源从被动消纳到 主动引导与主动利用，其核心是主动规划、主动控 制、主动管理和主动服务[2]。作为主动配电网的技术 支撑，主动配电网运行控制技术能够预先分析目标 偏离的可能性，并拟定和采取一系列预防控制措施， 保证系统运行的安全性、稳定性和经济性。
国家能源局提出有序建设主动配电网，提高分 布式电源与配电网的协调能力。中国南方电网有限 责任公司也已在开展主动配电网示范工程的建设， 开始了主动配电网建设的积极探索和尝试[3]。在此 背景下，本文在南方电网一体化电网运行智能系统 的技术架构要求下，提出了主动配电网运行控制技
张 菁（1977），女，甘肃兰州人，高级工程师，博士，主要从事电网二次系统规划。
86
张 超，张 菁：主动配电网运行控制技术分析与展望
可与运行管理模块进行交互，最后通过驾驶舱为关 键运行岗位提供监视、分析、控制、管理一站式服务。
运行控制系统包含监视中心、控制中心和分析 功能三个核心模块，其中监视中心和控制中心实现 统一的配电网运行监视和调控功能，在线计算模块 为配电网运行决策提供上下协同的在线分析手段。 在线计算功能模块是配电网运行控制的高级应用功 能，在拓扑分析、馈线故障等基础上实现配电网的常 规功能。为适应主动配电网的应用场景，在在线计 算功能模块中部署多功能系统协调优化、需求侧响 应和基于主动机制的智能自愈等功能模块，以解决 分布式能源高渗透率、电动汽车的大规模使用引发 的稳定性和经济性问题。
第 35 卷第 4 期 红20水16河年2081月 6 年第 4 期
红水河 HongShui River
Vol.35，No.4 Aug.2016
主动配电网运行控制技术分析与展望
张 超，张 菁
（中国能源建设集团广西电力设计研究院有限公司，广西 南宁 530007））
摘 要: 按照基础资源平台、运行控制功能和驾驶舱给出了主动配电网运行控制技术的技术架构；给出了多能源系统
3 关键技术
3.1 多能源系统协调优化
多能源系统协调优化针对主动配电网中多种能 源时空特性的互补特征，对分布式发电、电压敏感负 荷、蓄热和蓄冷设备等进行协调优化,为主动配电网 安全、经济、优化运行提供运行决策。
如图 2 所示，多能源系统协调优化，通过分布式 电源预测、负荷预测、检修计划数据和多能源系统运 行特性等相关分析功能的数据输入，获取主动配电 网实时状态感知，在此基础上通过新能源梯级调用、 需求侧响应、调度策略、调度优化、风险平抑和调度 计划生产等功能模块实现多能源系统的协同优化， 并经调度评价模块进行能效分析、安全校验和效果 评估后进行决策修正，最后下达给调度执行单元，从 而实现多能源系统的联合优化运行与风险平抑。
主动配电网主要特征体现在主动规划、主动控 制、主动管理和主动服务四个方面。为实现主动配电 网的上述四个核心理念，应该充分考虑主动配电网 网络规模大且结构复杂、分布式电源的接入点分散 且可控性弱、终端用户的行为模式丰富但与系统的 交互随机性强的特点，研究主动配电网的运行控制 关键技术，开发主动配电网的运行控制系统[2]。
协调优化、需求侧响应和基于主动机制的智能自愈等关键技术的功能组成方案。最后从多周期协调优化技术、清洁能
源优先消纳技术和基于对等通信方式的智能自愈方面对主动配电网运行控制技术进行后续展望。
关键词: 主动配电网；运行控制技术；多能源系统；需求侧响应
中图分类号:TM73
文献标识码:A
文章编号:1001-408X（2016）04-0086-04
证控制策略的执行效果，提高系统的可靠性。一般来 说，主动配电网运行控制方式有集中式、分布式和分 层分布式三种组成形式[6]。
集中式主要依靠具有高级分析计算功能的系统 主站来完成，它需要系统在发生故障后将多点量测 信息发送到主站，通过分析计算确定故障类型、故障 位置并形成控制决策，再下发到保护装置或智能终 端执行，整个故障的处理过程依赖主站完成。
1 概述
分布式能源具有间歇性和随机性的特点，其规 模化接入带来一系列新的问题，如配电网的电压水 平变化、配电网的短路容量增大、继电保护策略复杂 化、供电可靠性下降和电能质量恶化等问题[1]。与此 同时，电动汽车、储能等新型柔性负荷的逐步推广， 使功率流向由单向流动变为双向流动，加大了负荷 的不确定性，容易对系统的安全稳定运行造成不利 影响。针对上述问题，传统的配电网运行控制理论 与技术不再完全适用，需要深入研究分布式电源、柔 性负荷等参与电网运行方法，提出了主动配电网的 概念。
术的架构与控制方式，并对其中多能源系统协调优 化、需求侧响应和智能自愈等关键技术进行方案分 析，最后对主动配电网运行控制技术的发展方向进 行展望。
2 总体框架
2.1 主动配电网概述
主动配电网能够对配电网中的分布式能源进行 综合控制和管理，通过灵活可变的网络拓扑结构，改 善配电网中的潮流分布，在合理的监控和接入标准 支持下，使分布式能源对系统运行有一定的支撑作 用[4]。
分布式主要依靠保护装置或智能终端的相互配 合来实现。故障的清除与故障后的供电恢复完全依 靠基于局部信息的保护装置或智能终端。
分层分布式综合了集中控制与分布式控制的优 点，实现分级分布式协调控制。在故障清除阶段主要 依靠保护装置（或智能终端）的配合实现，在故障恢复 阶段依靠主站分析计算后下发的控制命令实现。