微电网的智能配电网规划理论及其应用研究

宋宏佺

广州市紫晶通信科技有限公司510070

摘要：作为人类生存的基础，能源的可持续发展对国家、社会和个人均具有非常重要的意义，因此，保障能源的持续供给是电力企业需要共同面对的首要工作。本文以微网发电的优势为出发点，运用理论与实际相结合的方式，从电源、网架、无功、理论四个方面对含微电网的智能配电网进行了科学合理的规划，供电力企业参考。

关键词：含微电网；智能配电网；规划理论；应用

前言：对含微电网的智能配电网进行规划和建设是确保对可再生能源进行高效运用的主要途径，还可以达到提高电网系统安全性的目的，但是由于应用智能配电网进行配发电在我国尚且处于发展阶段，无法避免会出现许多的不足之处，因此，对含微电网的智能配电网规划理论和应用进行深入研究是非常有必要的。

1应用微电网发电的意义

由负荷、储能装置、监控保护装置等共同作用所组成的小型发配电系统就是微电网，微电网与传统发配电系统相比具有自治的特性，即微电网能够对自身进行控制、管理和保护，除此之外，微电网既可以独立运行发电，还可以与其他电网实行并网发电。因此，合理的应用微电网进行发电可以对可再生能源以及分布式能源提供接入电网的途径，实现对各种能源形式进行供给的目的，从而使传统意义上的电网逐步过渡到智能型电网，提高我国发配电工作的效率。

2微电网发电及用电特性

微电网结构主要分为三部分，包括负荷、固定电源、可再生电源与储能设备。以城市居住区作为微电网用电特性的研究模型，则包括居民负荷与太阳能光伏发电、微型燃气轮机发电和商业负荷用电等特性模型。基于一般太阳能光伏发电和居民用户负荷的紧密联系，特将二者作为整体探究，且由于城市风力发电经济性相对较差，故将风力发电机组从微电网发电及用电特性模型中排除出去。因太阳能光伏发电电量在时间变化下存在相当的区别，特以此确定微电网发电及用电特性模型为p(tn)=p1(tn)+p2(tn)-p3(tn)，其中p(tn)代表微电网电量预测值，n表示一年不同时间段标号。以具备详细数据统计的日本九州熊本市的用电统计信息作为研究数据，结合电网负荷总量计算公式Pmax=P1max+P2max，并取P1max：P2max：P3max=0.8：0.2：0.2，可最终得出微电网发电及用电特性数学模型为：

3含微电网的智能配电网的电源规划

3.1目标和要求

对含微电网的智能配电网进行电源规划目的在于以现阶段所具有的条件和相关技术为基础，通过最经济的方法完成电源建设的规划，以满足呈现增长趋势的负荷需求。因此，在规划过程中首先需要对进行电网配置的地区能源的分布情况以及负荷情况进行调查，在此基础上对电站所建设的具体位置进行确定，因为微电网本身具有分散式发电的特性，这就决定了应用微电网进行发电存在淡季时功率小的情况，因此，在建设的过程中对资本进行有效规划是非

3.2主要影响因素

对含微电网的智能配电网进行电源规划一共包括以下五个方面：市场、经济、管理、能源以及技术。市场的影响主要表现在应用智能配电网进行配发电时具有一定的复杂性，从而导致市场矛盾的产生；经济的影响主要表现在当对智能配电网进行建设的过程中需要投入较多资金时，存在对投资者进行投资的吸引能力相对较弱的问题；管理的影响主要表现在现阶段国家所应用的管理机制仍旧存在一定的缺陷，无法对智能配电网进行高效管理；能源的影响主要表现在新能源在配发电过程中所产生的影响尚且有待评估；技术的影响主要表现在应用智能配电网进行发电需要较高的技术支持，因此，对技术人员进行培训以提高其综合水平是非常有必要的。

4含微电网的智能配电网的网架规划

4.1规划模型

对电力系统能否稳定运行具有直接影响的是电网结构的强弱程度，也就是说当架设情况合理时，电力系统运行稳定，在建设网架时，首先应当对其进行深入的分析，微电网自身的特性决定了将微电网接入相应的配电网时，两者存在的兼容问题对智能配电网的网架规划提出了严格的要求。进行网架规划最重要的是以当前背景下的市场需求作为向导，对电力系统中应用智能配电网网架的可行性进行考虑，除此之外还需要对配网的扩展工作引起高度重视，用发展的眼光看待该问题，使智能配电网能够满足社会的发展趋势以及需求。

4.2限制条件

以我国现阶段的电力网规划来看，小规模的发电应当以就近消纳为原则，而不是通过回送将电能传输给上级电网，因此，在对智能配电网的网架进行规划时，就应当将该情况考虑其中，尽可能的降低微电网的影响，并且对微电网回送电能的情况进行解决。

5含微电网的智能配电网的无功优化

5.1传统的无功优化

作为对电力系统所输出的电力质量进行保障的基础，无功补偿调节以及无功系统对于电力系统运行的安全性具有非常重要的作用，因此，对含微电网的智能配电网进行无功优化是完善智能配电网的重要环节。进行无功优化指的是通过计算的方式对某一时间范围内电力系统中无功设备的状态进行确定，以此达到提高智能配电网运行过程安全性的目的，以无功优化的时间为判断标准，无功优化分为以下两种优化方法：其一，动态优化。该方法对电力系统负荷的变化进行了充分的考虑；其二，静态优化。该方法则是以某一确定时间点的电力系统负荷为优化基础，但是由于在传统的无功优化过程中具有种类繁多的控制手法，因此，配电网的无功优化过程是极其复杂的。

5.2智能配电网的无功优化

智能配电网的无功优化与传统的无功优化相比具有以下两个突出特点：其一，对智能配电网进行开发的开发商主要为配网公司、发电商和用户，配网公司为智能配电网的主要运行者，因此配电网的无功功率在一定程度上受系统的影响，但是发电商和用户对此颇有怨言，当出现这种情况时一般不将智能配电网的无功优化作为主要调节手段；其二，由于部分分布式电源存在有功出力随机的情况，例如风力发电受风速的影响，太阳能发电受光照时间和强度的影响，智能配电网的无功优化具有不确定性，而微电网具有向智能配电网输送以及吸收无功以保证电压稳定程度的特性，因此，智能配电网的无功优化具有更加丰富的内容。

6含微电网的智能配电网的理论应用

6.1确定地址

在对含微电网的智能配电网进行网架规划的工作告一段落后，就需要工作人员通过实例进行演示的方式，确保规划结果的可行性。例如，以我国某城市的网架规划为原型进行演示，由于智能配电网的高压为110kV低压为20kV，对该地区内普通负荷点和微电网的地址进行确定，通过运用BPSO算法和规划模型得出变电站的数量和地址。5.2网架构建在对变电站的数量和地址进行确定后，可以通过运用BPSO算法对网架规划的方案进行最终的确认，我国的智能配电网网架应当应用150mm180kV/20kV的三芯铜导线，通过双回路的方式，使其高效完成电力的供应工作。

6.3检验成果

在对网架进行构建的工作结束后，对成果进行检验是不可缺少的重要步骤，通过对回送的功率进行实时监测，得出该线路所能承载的电容量与额定容量的关系，低于额定容量则可以投入使用。

7结束语

综上所述，含微电网的智能配电网在我国尚且处于应用初期，对其相关理念和应用的研究成果仍旧存在诸多的不足，但是从社会的发展趋势出发，可以看出含微电网的智能配电网必然是我国未来电力系统的核心技术，因此，电力企业对智能配电网的规划理论和应用进行深入研究是非常有必要的，只有这样才能够提高智能配电网在我国电力系统中的使用效率。

参考文献

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