主动配电网中微电网技术的应用分析

吴萍

摘 要：将微电网技术积极引入配电网并网过程中，从而及时形成一个具有智能调控功能的网络，更好的保证配电网整个系统的稳定运行。为了有效减少能耗，需要对微电网技术进行详细分析，并将其积极应用在配网工作中，从而促使该模式成为主动配电网的主要发展趋势。本文将对微电网技术在主动配电网中的实际应用进行科学研究。

关键词：微电网技术；应用；主动配电网

中图分类号：TM711.1 文献标识码：A 文章编号：2095-7394（2018）02-0077-04

微电网具有分布式电源的特征，从而为我国可再生能源的开发和利用提供了有效的途径，运用微电网技术来进行节能减排，提升电源结构的安全性，这为配电网工作的智能绿色发展奠定了稳定基础。基于研究者的不断实践，我国配电网在运行建模，控制策略以及储能技术等方面都得到了很大进步，并使微电网技术在主动配电网中得到了广泛应用[1]。为了有效提升系统运行的安全性，需要对微电网技术进行科学分析，了解微电网技术的概念，并在构建微电网分析模型的基础上，使微电网技术的优势得到最佳体现，并推动主动配电网的可持续发展。

1 微电网技术的概念及其特点

1.1 概念分析

我国学者将配电网技术的概念定义为，微电网就是能够合理承担传统发电模式以及分布式电源的分派，从而给周边及时提供一种特殊的电网。

1.2 主要特点分析

微电网技术是储存能量与分布式发现的结合体，其主要特点体现在这三个方面。第一，微电网以单点方式被接入大电网，然后由大电网来对其发电负荷和单元进行科学有效的控制，在此过程中充分发挥出了微电网分布式电源互补的特点，以此方式有效提升了能源的利用率[2]。第二，在并网运行的情况下，主电网和微电网能够给负荷提供一定的电能，一旦出现了电网故障，微电网会自动断开，并单独运行，从而不仅降低了配网故障的影响范围，还确保了微电网的高效运行。第三，在运行过程中，微电网产生的惯性较小，因此通常被忽略掉，同时，在用户能量需求不断增大的情况下，分布式电网无法更好的满足现阶段的电能需求。

2 主动配电网中微电网技术优势的应用分析

2.1 提升了分布式能源的利用率

微电网技术在主动配电网中的应用，大大提升了分布式能源的利用率，有效处理了分布式电网的拓展和兼容问题，通过利用微电网技术来对配电网的双向流动及其大小作出调整，积极实现了柔性消纳分布式电源的最终目的。利用微电网技术来调节分布式电源的功率。例如生活中常见的热电微型汽轮机就是利用微电网技术及时将多余能量输送给配电网以及各个负荷中，这样一来，不仅保证了配网系统的正常供电，还将电力资源得到了合理利用，因此，在主动配电网中，必须要广泛应用微电网技术来提升分布式电源的利用率。

2.2 促进了配网质量的进一步提高

之所以配电网的分压状态时刻发生变化，主要是因为主动配电网中有很多储能装置，如：主动负荷集群，分布式电源等，同时，这种变化较为复杂，因此，无法找到配网分压的规律。在分布式电源和随机波动性的影响作用下，整个配电网的电压会出现稳定性较差现象，同时，电压质量容易受到接入和退出的影响，继而影响到配网设备使用寿命，所以，要针对主动配网中电压不稳定的情况，及时采取科学手段来对其作出有效控制。在应用微电网技术的前提下，不仅将配网电压不稳定问题得到了解决，还确保了分布式电源并网运行的可靠性，并利用电压协调功能来对分布式电源和储能装置进行有效控制，使用平滑切换技术来降低电压不稳定情况的发生概率。

2.3 为主动配网运行管理提供了便利

分布式电源具有可控性能弱、分布分散的特点，因此，为保证整个配网系统的正常供电，需要对分布式电源进行协调供电[3]。积极应用微电网技术来实现对分布式电源和用户的有效整合，并将微电网技术以智能单元的方式接入大电网，从而最大程度降低了分布式电源与用户的控制难度，这对配网运行管理人员来说起到了非常重要的作用。主动配电网将微电网技术的相关参数和运行状态进行及时传递，大大提升了配电网运行的经济性与可靠性。

3 实际应用研究

3.1 微电网在主动配网结构中的应用

主动配电网技术在国内外都得到了广泛应用，国际电网会议中已经明确了主动配电网的含义：通过采用拓扑结构来对主动配电网进行管理，在日常运行中，主要是对分布式能源进行主动管理和有效控制[4]。近年来，一些欧美国家纷纷开展了主动配电网示范工程，推动了主动配网工程的快速发展。在主动配网和分布式电源并网运行的过程中，主要是将大电网作为支撑，借助主动配电网和多个微电网来形成了一个联合运行系统，不仅降低了分布式电源对配网系统产生的干扰影响，还促进了整个系统供电能力的有效提升[5]。如图1所示，微电网接入主动配电结构。

在该系统中，已经形成了一个独立的电源模式，联络线与微电网之间存在互为影响的关系，联络线与微电网1，微电网2以及微电网3之间互为支撑，信息互动，能量双向流动，这样一来，有效保证了系统供电的稳定性和可靠性。

3.2 微电网在主动配网规划中的应用

在信息技术、互联网技术蓬勃发展的前提下，传统的配电网规划设计已经无法满足微电网技术在主动配网规划中的应用要求，因此，要充分考虑分布式电源在主动配网规划设计中的适应性。积极运用微电网技术来对主动配网与微电网规划进行合理设计，将微电网这一关键技术得到有效利用[6]。在主动配电网运行中，有源网络出现电压调整，机电保护，潮流分布等诸多问题。为了能够将以上这些问题得到及时妥善解决，充分发挥了微电网技术的优势，将其灵活运用在主动配网规划设计过程中，将分布式电源和微电网有效的连接起来，以此方式将新能源的优势得到最大程度的发挥，但是还需要进行主动配电网与微电网网架的综合规划，从系统运行的基本要求出发，从而实现对指标、方案的合理优化[7]。在微电网接入主动配网系统的过程中需要及时制定一个长期的规划以及短期规划，并充分考虑模型建立，电源类型，储能配套以及负荷需求，同时，将经济效益和环境效益作为分析内容的一部分，只有这样，才能有效提升用户满足度。以微电网形式将分布式电源，储能装置、负荷等及时接入主动配电网双层规划中，认真分析双层指标，并将接入点及时纳入主动配电网微电网中，由于分布式电源数量较多，因此充电站数量较大，功率波动性很大，具有一定的隨机性，然而可控性很低，这将给配网负荷预测工作带来一定困难。所以需要从实际情况出发，同时，积极将发电预测，分布式电源，负荷预测，容量配置，电力机制调整等工作列入配网规划工作范围内，在规划设计的基础上，及时针对微电网与主动配网之间、储能装置与分布式电源之间的功率转换等实际情况，来制定合理有效的功率调控措施，只有这样做才能将微电网接入主动配网的优势得到最大程度的发挥。为了确保系统运行的安全性，还需要对固态变压器，电子设备，变电站电容等设备选型制定安全措施，从而使得微电网布局成为主动配电网规划设计工作中的核心部分。

在微电网接入主动配电网之后，及时形成了一个互动性很强的网络系统，与此同时，电压分布的多样性，多层次，多约束，多模式等特点成了非线性系统设计优化中的问题。及时对其进行深入探讨，并展开了以下研究：对微电网主动配网中的多层次网架结构的潮流特点做出了充分考虑。认真分析了分布式电源具有的不确定性和电源互补性等特征。及时对电气运行指标、环保指标以及经济效益等多项目标进行了探讨，同时，还对系统配置做出了科学合理的优化。制定应急方案设计，从而有效增强微电网的抗灾害能力。

3.3 微电网在主动配电网方案控制中的应用

随着时代不断发展，越来越多的微电网被接入主动配网中，使得微电网的分布式特征得到了凸显，同时，也改变了主动配电网的结构，网络渗透率得到了很大提升，一定地理区域内，微电网群得到了可靠、高效的运行，这为整个配网系统的能量动态动态平衡以及电能质量的有效提升都得到了很大提升。图2所示为微电网控制系统的解决方案。

在系统控制过程中，主要采取了这些措施：集中式控制、分布式控制、分散式控制等，将微电网群为基础，及时为主动配电网系统运行提供了可靠性的技术路线。

在集中式控制这一过程中，微电网中的各类信息主要是由主动配电网中心进行直接掌握的，根据已经掌握的系统信息来制定有效的微电网发电计划，并对微电网的能量输出进行合理管控，享有全部控制权，通过采取灵活方式，积极实现了微电网群集的协调控制和优化调度。在此过程中，还要注意运算量和通信流量对系统控制中心提出了较高要求，因此，必须要重视系统的扩展性和兼容性。

分布式控制过程中，微电网群主要是通过主动配电网来进行调控，在调控环节不需要微电网为相邻微电网提供系统信息，仅需要依靠微电网群就可以做到靈活管控，由此一来，促进了系统运行效率的不断提升，更好的满足了用电户对主动配电网系统提出的要求。

4 微电网技术的应用趋势探讨

主动配电网接入分布式电源的能力评估水平不断提高。实际工作中积极应用微电网技术来将各种信息进行及时整合，将分布式电源的优势得到了最佳发挥，有效消除了微电网技术对分布式电源波动性和间歇性的影响，确保主动配电网可以高效消纳分布式电源，对主动配电网以及分布式电源进行了实时优化，使得柔性、高效率消纳分布式电源成为微电网技术未来的应用趋势[8]。主动配电网中的分布式电源具有分散性强，能量双向流动等优势，通过研发能量管理系统，更好的兼顾了分布自治和集中协调的要求，还实现了主动配电网的主动管理。

5 结语

通过对微电网技术在主动配电网中的运用以及发展趋势进行具体分析，从而促进了微电网技术的进一步提升，其发展空间更为广阔。新时期下，用电户对主动配电网提出了更高的要求，出于安全考虑，还需要对微电网接入主动配电网的管理技术进行大力研究，并制定有效的管理措施，积极实现配网经济效益最大化。

参考文献：

[1] 张继红， 杨宇强. 微电网技术在主动配电网中的应用[J]. 科技创新与应用， 2017（10）：208.

[2] 陈俊桦， 江修波， 李功新. 微电网技术应用于主动配电网的分析与展望[J]. 电气应用， 2017（11）：33-39.

[3] 桂义明， 潘汉广. 微电网技术在主动配电网中的应用探索[J/OL]. 工程技术（引文版）， 2017（2）：41.[2018-02-10]. http：//www.cqvip.com/QK/72129x/201702/epub1000000704

885.html.

[4] 李超， 侯庆雷， 崔大明. 微电网技术在主动配电网中的实际运用[J]. 企业技术开发， 2015， 34（36）：32-33.

[5] 张展望. 论微电网技术在主动配电网中的实际运用[J]. 工程技术（全文版）， 2016（1）：133.

[6] 覃杨， 何菊. 主动配电网与微电网发展趋势研究[J]. 中国新技术新产品， 2016（9）：6-7.

[7] 徐意婷， 艾芊. 含微电网的主动配电网协调优化调度方法[J]. 电力自动化设备， 2016， 36（11）：22-30.

[8] 李斌， 张慧颖， 何佳伟. 主动配电网保护控制的设计与研究[J]. 电力建设， 2015， 36（1）：91-96.

Application and Analysis of Microgrid Technology in Active Distribution Network

WU Ping

（School of Electric Engineering，Sanmenxia Polytechnic， Sanmenxia 472000， China）

Abstract： Microgrid technology is actively introduced into the distribution network connection process， so as to form a network with intelligent control function in time and better ensure the stable operation of the whole distribution network. In order to effectively reduce energy consumption， we need to analyze microgrid technology in detail and apply it to the distribution network actively， so that this mode will become the main trend of active distribution network. This paper will make a scientific research on the practical application of microgrid technology in the active distribution network.

Key words： microgrid technology； application；active distribution network

责任编辑 祁秀春