新能源背景下智能配电微网建设研究

　　电力是国民经济的命脉，电网承载着能源传输、资源配置的重要职能，对社会经济的发展起着重要的基础性作用。电网的安全稳定关系到国民经济的安全持续发展。近年来，国家大力支持新能源的发展，颁布了一系列促进新能源发展的政策，新能源装机增长率连续数年超过100%。目前，我国新能源开发以大规模集中开发为主。但是，我国幅员辽阔，清洁能源具有总量丰富、种类多样化的特征，因此，清洁能源的分散式开发也应得到重视，如不同区域的风力发电、光伏发电、生物能利用等。如何将这些大量可利用的分散式清洁能源安全地并入电网并输送到用户是当前一个重要的课题。鉴于此，本文提出了将传统的配电网络、以传输分布式清洁能源为目的的输电系统和分布式清洁电源组成的网络建成具有智能化特征的网络（本文称之为智能配电微网），以满足分布式电源的发展，使分散式清洁能源成为未来我国可再生能源的重要组成部分。
　　配电网是电网的重要组成部分，它直接面向用户，是保证供电质量、提高电网运行效率和供电可靠性的关键环节。从长远来看，智能配电网将是未来智能电网的核心。本文重点探讨了智能配电网建设的相关问题，包括智能配电网的概念、特征以及基本形态；提出了对含有分布式电源的配供电微网进行设计和示范，将智能微电网和配电网融合实现“三网合一”的主要途径以及智能配电网的运行管理系统和运营管理模式；最后对建设智能配电网需要注意的问题进行了分析。
　　一、配网智能化的基本特征
　　（一）智能电网与传统电网的区别
　　传统电网是一个刚性系统，缺乏弹性，整个系统没有动态柔性，其垂直的多级控制系统控制响应缓慢，无
法构建实时、可配置、可重组的系统，可靠性低；系统的自愈能力差，自我恢复能力要通过额外的冗余设备来实现；系统内信息的流动是单向的，内部存在多个信息孤岛，缺乏信息的共享，多个自动化系统之间是割裂的、孤立的，系统基本采用的是人工管理的运营模式。智能电网在传统电力工程技术的基础上，融合了各种先进的计算机技术、信息和通信技术、高级传感和测量技术、自动控制技术以及电力电子技术，使电网的结构以及保护和控制方式发生了革命性的变化。相比传统电网，智能电网进一步优化了各级电网控制，构建了结构扁平化、功能模块化、系统组态化的柔性体系架构。智能电网打通了传统电网系统中存在的信息孤岛，实现了信息的全系统共享。改变了传统电网“电网←用户”这种单一的信息和控制流向，真正实现了“电网用户”双向的交互。
　　（二）智能配电网的概念及特征
　　以配电网高级自动化技术为基础，通过应用和融合先进的测量和传感技术、控制技术、计算机和网络技术、信息和通信等技术，利用智能化的开关设备，配电终端设备，在坚强电网架构和双向通信网络的物理支持以及各种集成高级应用功能的可视化物件支持下，允许可再生能源和分布式发电单元的接入形成有源配电智能微网；鼓励各类不同电力用户积极参与电网互动，实现配电网在正常运行状态下的自愈控制，最终为电力用户提供安全、可靠、优质、经济、环保的电力供应和其他附加服务。智能配电网的特征如图1 所示。