配电网运行

随着经济的飞速发展，我国全社会用电量呈现逐年上升趋势，用户对电能质量的要求不断提高，电力市场规模持续扩大。一方面，在以煤炭为主的能源消费结构下，传统能源的大量开采和碳排放总量的连年升高，使得能源安全问题日益凸显。因此，构建清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能的新型电力系统，是降低传统化石能源占比、调整能源结构的一项关键任务，更是保障我国能源电力安全的长治久安之策。另一方面，我国电网建设加速，分布式新能源的大规模接入和用电负荷的多元化增长，使得电力稳定供应面临较大挑战，需要构建坚强智能电网，破解电力建设的难点堵点问题，缩小负荷曲线峰谷差，保持用电稳定。 构建新型电力系统，加快规划建设新型能源体系，对我国能源电力转型发展，实现“双碳”目标具有重要意义。要把配电网作为新型电力系统建设的着力点，持续优化完善配电网规划理论、建设标准和管理体系，不断提高配电网的适应性、可靠性，以及数字化、智能化水平，更好地支撑新能源的科学高效开发利用和多元负荷友好接入，并深度融合云计算、大数据、物联网、移动互联网、人工智能、区块链等新兴技术，利用先进的设备、传感技术及控制决策系统，保证配电网运行的稳定性和安全性。 智能配电网建设的目标是服务电网终端用户，智能配电网具备安全、可靠、自愈、经济、兼容等特点。加强智能配电软硬件设备的升级改造，促进智能配电网与物联网融合渗透，助推智能配电技术在配电网规划中得到重点应用，以及智能配电网建设效果得到有效提升，是智能配电技术发展的总趋势。 近日，由国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院、EPTC 电力技术协作平台组编的《智能配电应用技术》即将出版。本书紧跟行业发展趋势和市场需求，从多方面深入剖析智能配电应用技术，对传统技术进行再探讨，对前沿技术进行新探索，全面展示当前智能配电领域的研究成果，助力智能配电技术创新、推广与应用。 结合新型电力系统和配网业务对智能配电技术的需求，本书深入分析了智能配电技术的发展形势与要求，解读了智能配电技术发展现状，梳理了智能配电技术标准，围绕配电设备智能化、配电智能终端、配电物联网、配电自动化系统、智能运维、分布式电源与储能、电动汽车充换电、低压柔性直流互联等关键技术做了全面介绍与研究，总结了不同场景下的智能配电技术典型应用案例，展望了智能配电技术未来发展趋势，并提出相应发展建议。 联 系 人：张伟豪 手 机：18518354192 邮 箱：zhangweihao@eptc.org.cn

为切实解决配电网“停电在哪里、负荷在哪里、低电压在哪里、风险在哪里、线损在哪里”等问题，实现配电网运行透明、管理透明、客户服务精准等目标，佛山南海供电局大力推进智能电房 / 台区应用技术落地，构建以智能电房 / 台区为核心的低压配电网透明化管理体系。目前，已完成建设 / 改造 212 台智能台区。

分布式电源，新元件接入配电网，对配电网运行与控制造成广泛的影响。分布式电源高渗透率配电网的潮流控制解决方案尚不成熟，需要进行测试与验证。基于组态方式构建的配电网仿真试验系统，对配电网运行控制技术的理论、设备、方法进行验证具有重要意义。

随着越来越多的分布式新能源电源和新能源汽车接入配电网，配电网的安全可靠运行面临挑战。国网上海市电力公司联合13家单位开展基于微型同步相量测量的智能配电网运行关键技术研究和示范应用。

上世纪末至本世纪初我国开始配电自动化建设，由于技术不成熟、缺乏有效的检测手段和工具，其实用化水平较低，在故障处理等核心功能上未能取得应有成效，制约配电自动化的推广应用及供电可靠性的提升。“十三五”期间配电自动化迎来更大规模建设浪潮，伴随大规模分布式新能源的接入和主动控制需求的增长，如何对大规模配电终端、馈线故障处理及主动配电网运行控制逻辑进行全方位、系统级的测试与评估成为影响配电自动化实用化水平提升的难点和关键。 项日授权发明专利28项、实用新型专利15项、软著12项；发布国标1项、行标4项；发表论文65篇；出版专著5部。中国电机工程学会组织的鉴定认为：项目成功解决了配电自动化系统与设备的检测试验及主动配电网运行可靠性提升等技术难题，研究成果整体达到国际领先水平。 应用项日成果完成数十万台配电终端的性能检测和万余条馈线自动化测试，馈线自动化覆盖区域供电可靠性提升0.08%。近三年新增销售额26.96亿元，新增利润4.87亿元。项日成果获应用项目成果完成数十万台配电终端的性能检测和万余条馈线自动化测试，馈线自动化覆盖区域供电可靠性提升0.08%。近三年新增销售额26.96亿元，新增利润4.87亿元。项目成果获得国网公司设备管理部、中国电科院的高度认可，在北京等100余市获得推广应用，有力支撑我国配电自动化及主动配电网检测试验与验收工作，极大提升了我国配电自动化实用化水平、应用地区配网供电可靠性和分布式能源消纳能力。

面对分布式资源的集中接入与消纳给配电网运行带来的挑战，国网湖北省电力有限公司试点建设了一批新型配电网示范项目，黄冈市黄州区新型配电网示范项目是其中的典型代表。该项目探索了适应电力“源网荷储充”一体化和多能互补发展的新型有源配电网建设技术路线，助推新能源电源并网。

随着可再生能源的大规模接入，参与电能交易的主体数量日益增加，由调度中心撮合的传统集中式交易模式无法应对激增的交易数据，难以达到主动配电网经济运行的最优状态。为此，提出了一种基于区块链和禀赋效应的主动配电网经济运行方法，利用区块链的去中心化、自治性、匿名性等特点构建电能交易机制。在此基础上，将参与需求响应的用户视为“行为经济人”，构建了基于禀赋效应的需求响应模型，该模型更加贴合用户心理需求。算例结果表明，提出的基于区块链技术的电能交易机制能够有效提升电能交易效益，建立的基于禀赋效应的需求响应模型可以有效提升主动配电网运行的经济性和源荷匹配性。

快充站(fast charging station,FCS)是电动汽车(electric vehicle,EV)的重要能源供给设施。随着EV的推广应用，快充负荷也逐渐攀升，对配电网运行产生了一定影响。然而，快充负荷作为一种需求侧响应资源，可通过有序充电控制缓解EV接入给配电网运行带来的负面影响，因此文中提出考虑用户充电决策行为的EV充电引导策略。首先，考虑动态交通路况影响，利用出行链理论构建EV移动模型，进行用户出行模拟，并刻画剩余电量的时空分布。其次，考虑剩余电量、充电设施分布与充电服务价格，利用后悔理论构建用户充电决策模型，并刻画充电负荷时空分布。然后，以配电网网损最小为目标，构建充电服务价格优化模型，通过优化公共FCS的充电服务价格，引导充电负荷时空分布。最后，对不同服务价格方案进行对比，结果表明，文中方法对小容量车型的引导效果更好，且用户时间消耗等效折算系数越大，文中方法对充电负荷引导的效果越好。

伴随分布式能源广泛接入低压配电网，其对配电网运行灵活性和消纳能力的要求不断提高。利用低压柔性互联装置将独立运行的低压配电台区分区互联，避免传统电压调节和无功补偿装置频繁动作。考虑到柔性互联装置造价昂贵，协同传统电压-无功调节装置，文中提出低压柔性互联装置的选址定容规划方法。首先，分析低压柔性互联装置拓扑和运行方式，建立其潮流模型。其次，建立低压柔性互联装置优化配置的双层规划模型，上层规划以年综合费用最小为目标，下层规划考虑电压-无功协调控制时间序列模型，以运行成本和电压偏差最小为目标，基于粒子群优化算法和混合整数二阶锥规划算法交替求解，得出配电系统最优柔性互联方案和最优运行方式。最后，在IEEE 33节点系统上进行实例分析，验证该双层规划算法的有效性。结果表明，所提方法能有效减少柔性互联装置的过度布置，同时减少由分布式能源频繁波动造成的运行成本。将模型凸化并线性化的方法明显提高了求解效率。

随着分布式新能源发电、电气化荷-储更大规模接入，传统交流配电网已无法满足由于能源转型带来的电网升级需求。“源-网-荷”问题本质是面对新型源荷所存在的时空分布不均与能量波动特性，现有配用电网缺乏能量互通路径和能流调节手段。对比传统配电网一次设备的调节手段，柔性互联可取代传统联络开关，实现配电网馈线的常态化柔性互联，增强配电网快速、灵活的调节能力，馈线间互联互济，提高配电网运行水平。此外，传统配电网架构的调节手段无法满足电动汽车、数据/通信中心、分布式新能源等直流型源-荷迅速发展的需求，以多端馈入型固态变压器为核心的新型交直流混合配电网可增强配电网快速、灵活的调节能力，实现馈线潮流灵活调节。本报告介绍柔性互联技术在配电网中的典型应用场景，并从电压等级角度介绍中压柔性互联关键技术及低压柔性互联关键技术，最后介绍柔性互联技术的应用与展望。