面向主动式配网的微电网技术初探

韩云海1刘翠娜2

(1南京国电南自电网自动化有限公司211106；2协鑫电力设计研究有限公司210009)

摘要：在配电网中引进微电网技术，是建设智能电网的重要途径，也是未来电网建设的主要发展趋势。微电网技术的应用，给配电网的建设带来了更多的便利，不仅能够降低电网的供电成本，减少能耗，还能实现分布式电源的有效管理和对配电网有效调节与控制。因此，在主动式配电网中引入微电网，完善微电网相关工作有着重要的实际意义。本文主要阐述了微电网技术的优点，分析了其在主动式配电网中的应用情况。

关键词：主动式配网；微电网技术；初探

电能作为一种便捷的能源，与国民经济息息相关。在国家政策的扶持下，大区域互联的同步电网成为中国主要的电力供应渠道。在能源危机与环境污染的双重压力下，超大规模电力系统的弊端也日益显现。尤其在风电、光电等可再生、间歇性能源高渗透接入后，传统的配电网已无法缓解其对电网的冲击。电力系统急切需要一种技术来吸纳大量间歇性能源，将传统的被动式电网转变为主动式电网，以便对大量间歇性能源进行主动控制和主动管理。微电网技术是主动式配电网发展的关键技术，开展储能技术、分布式、微电网供能相结合的研究，是电力系统主动适应国家能源发展战略，积极应对能源危机的有效途径。

1、配网异动主动式管理初探

1.1、开展配网异动管理薄弱环节整治

（1）开展图实不符情况核查。以自查为主，以抽查为辅，全面开展配网设备图实不符情况核查工作。配网运行单位在核查过程中，认真组织核查配网线路系统接线图、线路设备名称、编号、接线方式、设备型式等是否与现场实际一致，保证图实相符。

（2）开展“拉网式”“地毯式”现场核查。组织配网运维人员深入辖区各配电台区、各条线路现场，以“拉网式”“地毯式”方式全面了解台区设备和线路的真实信息，与现有图纸数据进行核对，对发现的图实不符情况要做好记录，并上报公司相关部门进行整改。

（3）根据核查上报的《设备整改跟踪及清理排查表》，组织运维部门和调控分中心安排专人核查配网线路单线图、线路设备名称、编号、接线方式、设备型式等是否与现场实际一致，并重新修改CAD图纸和EMS系统图纸，确保配网图纸图实相符率100%，配网图纸系统相符率100%。

（4）实行领导挂片督导。为使图实相符整治工作有序推进，由公司领导分别挂片，按照核查内容、工作要求和完成时限进行现场抽查，确保图实相符专项整治工作按期高效完成。

1.2、优化设备异动管控流程

以省地县一体化调度管理系统为依托，推进配网异动管理新流程上线，实现县调配网异动的申报、审核、受理、处理全过程电子化，解决新建、改建、大修配网工程（包括业主扩建、增容、销户）及故障抢修等引起的配网网络拓扑、参数及设备命名变化引起的配网设备异动。以业主扩建工程为例，对其管理流程进行优化。

（1）流程优化之前配网设备异动采取“线下”模式，主动管理手段不到位，导致异动发起无法监管，异动时间滞后，异动流程缓慢。主要流程：检修计划完成后由配网运行单位发起异动申请，填写纸质的异动单签名盖章后送至调控分中心，由调控分中心根据异动单内容，发布异动设备调度命名及系统图纸更新，配网运行单位修改CAD图纸。

（2）优化流程配网异动采取“线上”模式进行，在检修计划施工前5天，由施工单位提供异动设备基础资料至配网设备运行单位，由配网设备运行单位发起申请，在施工前3天完成异动流程申请，并将异动单与检修申请票关联，提醒调控员该检修计划需异动，依据异动单和检修申请票才能许可该项计划。通过优化流程较好地管控异动发起、异动完成时间、异动执行人责任，整个流程清晰，人员各司其职，执行力大大提高。主要流程：营销部门相关人员于异动工作实施至少5个工作日前在OMS系统的配网异动审核流程中发起申请，营销专职审核发生异动的业扩工程，营销负责人审批发生异动的业扩工程；运维部门人员根据异动申请绘制异动后的配网图纸，并在OMS系统配网异动模块中上传异动前后图纸。

2、微电网技术在主动式配电网中的应用

2.1、提高分布式能源的利用效率

微电网技术可以有效调节配电网中双向电流的大小和方向，因而能够对分布式电源进行柔性消纳。这种对分布式电源功率的有效调节，可以在保证正常供电的情况下，将多余的能量输送到其他电网中，也可以输送到负荷或者微电网系统中。这种做法的优点是，可以实现对电力资源的充分利用。因此，通过微电网技术的应用，主动式配电网可以有效提高分布式电源的利用效率，实现高效节能的效果。

2.2、微电网中的储能技术

储能装置在微电网系统中扮演着能量调节和后备电源的角色。微电网对于电能存储的要求主要有3个方面：①保证稳定可靠的供电，如电压补偿、不间断电源等；②提高新能源发电并网性能，如平抑风力，光伏发电等新能源发电输出功率的间歇性、波动性；③提高电能利用效率的优化能量管理。显然一种储能元件很难同时满足这些要求，因此在微电网系统中需要采用多元组合储能[16]。鉴于中国储能技术还处于起步阶段，研发快速高效低成本的储能电池与对复合储能系统的优化控制将是微电网领域的重要课题。

2.3、提高配电网电压质量

在主动式配电网中，由于存在很多的分布式电源和储能装置，并且负荷也有很多，这就使得配电网的电压分布不稳定，处在不断变化的过程中。并且，多数情况下，这种电压的变化是没有规律的。这就容易导致电压质量不高，进而会直接影响到配电网中设备的寿命。所以，对主动式配电网的电压稳定性进行控制尤为重要。微电网技术的应用，可以具备电压协调控制功能，能够对分布式电源和储能装置的参数进行控制，使得主动式配电网接口处的电压得到有效控制，从而能够减少电压不稳定现象发生的概率。

2.4、微电网的保护

传统的配电网的保护系统相对较为简单，主要采用速断和过电流两种保护方式，含大量DER的微电网接入彻底改变了配电系统故障的特征，使配电网的故障无法及时、准确地切除，对配电系统稳定、设备健康状态造成破坏。针对微电网的保护问题主要可归纳为3个方面：①微电网内的DER与原有配电网保护的配合问题；②微电网接入后对线路重合闸的影响；③孤岛检测和逆功率保护问题。

2.5、降低主动式配电网的管理难度

由于分布式电源分布分散，控制性能又弱，因此，在保证对用户正常供电和经济用电等情况下，就使得配电网的运行管理难度加大，配电网的能量信息也很难控制。微电网技术则可以对分布式电源和负荷进行有效整合。而且，微电网可以作为智能单元接入主电网，从而能够降低对分布式电源和负荷的控制难度。此外，微电网还可以保证电网运行的稳定性，提高电网的经济性，并能对主动式配电网中的能量传输进行调控。只需要通过对微电网的监控，就能将信息传递给控制系统，这样就能有效降低主动式配电网的管理难度。

结束语

作为主动式配电网的关键技术之一，微电网技术正处于刚刚发展阶段，文中首先阐述了主动式配电网构建的必要性，探讨了微电网建设过程中存在的技术难点和微电网接入后带来的系统问题，并结合智能电网建设的背景，提出了微电网技术的发展趋势。为实现低碳电力系统建设提供了一个良好的解决思路，对电力系统的安全、稳定、低碳运行具有重要的意义。

参考文献：

[1]黄礼祥.面向主动式配网的微电网技术初探[J].电子世界,2017(21):89+91.

[2]李辉,吴晗琦.如何做好配网异动主动式管理[J].农村电工,2017,25(05):9-10.

[3]王娟娟.微电网与配电网互动特性研究[D].山东大学,2015.

[4]董开松,谢永涛,贾嵘,沈渭程.面向主动式配网的微电网技术探究[J].高压电器,2015,51(06):97-100.

[5]卢泽汉.主动配网/微网中新能源发电机协调控制问题研究[D].浙江大学,2015.