陳美慧 賀曉菲 徐溢卓

摘要：科學技術的不斷發(fā)展，推動了電網(wǎng)系統(tǒng)的快速進步，出現(xiàn)了智能電網(wǎng)。智能電網(wǎng)中，智能配電系統(tǒng)的出現(xiàn)很大程度上提高了配電系統(tǒng)的自動化程度，讓配電企業(yè)能夠更加穩(wěn)定的運行。本文主要對智能配電系統(tǒng)的內(nèi)涵及其關鍵技術做出了詳細分析，希望可以對智能配電系統(tǒng)的發(fā)展有所幫助。

關鍵詞：智能配電系統(tǒng)；內(nèi)涵；關鍵技術

配電系統(tǒng)DS（Distribution

System）直接向終端用戶傳輸和分配電能，直接關系到用戶的用電體驗和供電服務質(zhì)量，因此在電力系統(tǒng)中具有舉足輕重的地位。本文對智能配電網(wǎng)的內(nèi)涵及其關鍵技術進行了系統(tǒng)歸納和總結，以期對智能配電系統(tǒng)的發(fā)展提供借鑒。

一、智能配電系統(tǒng)內(nèi)涵

智能配電系統(tǒng)的配電設施主要包括高低壓配電室以及其中的各種高壓開關、直流配電屏、變壓器、低壓開關以及相關儀表等設備。通過智能配電系統(tǒng)對電網(wǎng)數(shù)據(jù)進行采集和監(jiān)控，對各種配電設備進行統(tǒng)一的監(jiān)管和控制，實現(xiàn)配電工作的順利完成。

二、智能配電系統(tǒng)的關鍵技術

（一）智能配電系統(tǒng)的不確定性建模技術

傳統(tǒng)的優(yōu)化分析方法需要各物理量的準確的點值信息，而分布式電源發(fā)出的電能、用戶消費的負荷功率時刻都會發(fā)生較大的波動變化，難以預知其準確的數(shù)值。而且，傳統(tǒng)優(yōu)化分析方法得到的優(yōu)化結果往往依賴于所給的具體點，受參數(shù)變化的影響較大，優(yōu)化結果的適應性和可信度差，難以適應系統(tǒng)結構和狀態(tài)的變化，一旦條件改變，其優(yōu)化的效果和性能會大幅降低，有時甚至適得其反。因此，研究考慮不確定性的智能配電系統(tǒng)建模和分析方法十分必要。

（二）智能配電系統(tǒng)的態(tài)勢感知技術

智能配電系統(tǒng)的態(tài)勢感知既涵蓋了傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集，更聚焦于實時感知配電系統(tǒng)的各種不確定性因素的變化及影響，如負荷隨機需求響應、電動汽車無序接入、分布式電源間歇性出力、外部災害因素等。其從態(tài)勢覺察、態(tài)勢理解、態(tài)勢預測、態(tài)勢呈現(xiàn)4個層面逐層遞進。

智能配電系統(tǒng)的態(tài)勢感知關鍵技術主要包括：

（1）提高可觀測性的量測優(yōu)化配置技術；（2）PMU優(yōu)化配置及數(shù)據(jù)應用技術；（3）高級量測體系構建技術；（4）含分布式電源的配電三相狀態(tài)估計技術；（5）計及不確定性的分布式電源建模及出力預測技術；（6）負荷分層分級預測技術；（7）智能配電系統(tǒng)的大數(shù)據(jù)與云平臺技術。

以智能配電系統(tǒng)的大數(shù)據(jù)與云平臺技術為例，智能配電系統(tǒng)采集的多源異構的數(shù)據(jù)既包括系統(tǒng)管理和運行的數(shù)據(jù)，也包括用戶的用電數(shù)據(jù)，還包括氣象信息數(shù)據(jù)、社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)，以及用戶側的分布式電源、微電網(wǎng)、電動汽車等數(shù)據(jù)，具有海量、更新速度快等大數(shù)據(jù)的固有特性，因此，有必要提出針對智能配電系統(tǒng)的大數(shù)據(jù)體系架構和處理方法，開發(fā)智能配電系統(tǒng)的大數(shù)據(jù)和云平臺應用技術。

（三）智能配電系統(tǒng)快速分析與仿真技術

智能配電系統(tǒng)快速分析與仿真技術通過基于數(shù)據(jù)的快速分析和仿真，拓展了數(shù)據(jù)價值。其主要內(nèi)容包括：（1）數(shù)據(jù)缺失條件下的潮流分析技術；（2）快速三相不對稱潮流計算技術；（3）含分布式電源的交直流混合配電網(wǎng)潮流計算技術。

（四）智能配電系統(tǒng)分布式能源、電動汽車和負荷接納能力評估與提高技術

該項關鍵技術的主要內(nèi)容包括：

（1）分布式能源、電動汽車和負荷接納能力的影響因素分析方法；（2）分布式能源、電動汽車和負荷接納能力評估技術；（3）分布式能源、電動汽車和負荷接納能力提升技術。

智能配電系統(tǒng)分布式能源、電動汽車和負荷接納能力受多種影響因素的制約，主要影響因素包括：a.節(jié)點電壓約束；b.支路載流量約束；c.網(wǎng)架結構；d.分布式能源與負荷特性；e.短路電流限制；￡電能質(zhì)量；g.可靠性；h.保護配置；i.并網(wǎng)穩(wěn)定性；i.控制手段；k.能量管理手段。

（五）智能配電系統(tǒng)中的儲能價值分析與應用技術

通過智能配電系統(tǒng)中的儲能價值分析與應用技術發(fā)掘儲能在智能配電系統(tǒng)中的應用價值。儲能在配電系統(tǒng)中具有消減不確定性、削峰填谷、平抑功率波動、調(diào)頻、調(diào)壓等功能。通過儲能的濟性、保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行、提高供電電能質(zhì)量、通過構建微電網(wǎng)獨立運行提高供電可靠性、提供系統(tǒng)備用等。通過儲能的價值分析和定價研究，可以促進儲能的發(fā)展，并促進其在智能配電系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用。

（六）智能配電系統(tǒng)風險評估與安全預警技術

智能配電系統(tǒng)風險評估與安全預警技術的主要內(nèi)容包括：（1）配電元件和系統(tǒng)的風險建模方法；（2）考慮一次設備影響的配電系統(tǒng)風險評估；（3）考慮通信、保護等二次設備影響的配電系統(tǒng)風險評估；（4）間歇式新能源發(fā)電、儲能、電動汽車等接入下的配電網(wǎng)風險評估；（5）配電系統(tǒng)的靜態(tài)安全分析與靜態(tài)安全預警；（6）配電系統(tǒng)的動態(tài)安全分析與動態(tài)安全預警。

（七）智能配電系統(tǒng)優(yōu)化規(guī)劃技術

智能配電系統(tǒng)的優(yōu)化規(guī)劃技術包括：（1）網(wǎng)絡優(yōu)化規(guī)劃技術；（2）自愈結構優(yōu)化規(guī)劃技術；（3）分布式電源優(yōu)化規(guī)劃技術；（4）電動汽車優(yōu)化規(guī)劃技術；

（5）儲能的優(yōu)化規(guī)劃技術；（6）源網(wǎng)儲荷協(xié)同優(yōu)化規(guī)劃技術。

以微電網(wǎng)中儲能的優(yōu)化規(guī)劃為例，微電網(wǎng)中合理配置功率型和能量型儲能，并從儲能系統(tǒng)運行的角度出發(fā)，通過對微電網(wǎng)經(jīng)濟運行、儲能充放電計劃的優(yōu)化，實現(xiàn)系統(tǒng)的運行成本最小與儲能效益最大化。

智能配電系統(tǒng)所包含的內(nèi)容廣泛，本文在對智能配電系統(tǒng)的相關概念進行辨析的基礎上，提出了智能配電系統(tǒng)分析的內(nèi)涵，并從數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)應用的角度提出了智能配電系統(tǒng)的幾大關鍵技術。本文純粹是從技術的角度探討智能配電系統(tǒng)的關鍵技術，并沒有涉及太多市場、政策等因素的影響。由于只是一家之言，難免掛一漏萬，尤其對概念的理解難免存在爭議，但希望能對當前智能配電系統(tǒng)領域的相關研究起到拋磚引玉和引發(fā)思考與討論的作用。

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