劉建偉，李學(xué)斌，劉曉鷗

（中國能源建設(shè)集團(tuán)天津電力設(shè)計(jì)院有限公司，天津市 河?xùn)|區(qū) 300180）

0 引言

含分布式電源的配電網(wǎng)，亦稱為有源配電網(wǎng)(active distribution network，ADN)[1-3]，作為分布式能源利用的主要手段，對緩解能源危機(jī)、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、推動節(jié)能減排、調(diào)節(jié)電網(wǎng)負(fù)荷峰谷差、改善電能質(zhì)量具有重要意義[4]。微網(wǎng)作為分布式電源接入電力系統(tǒng)的有效利用方式，能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、多類型的新能源就地消納和即插即用，正在成為有源配電網(wǎng)的關(guān)鍵一環(huán)[5]。當(dāng)微網(wǎng)在配電網(wǎng)中大量存在并發(fā)展成多微網(wǎng)系統(tǒng)(微網(wǎng)群)后，可以通過尋求微網(wǎng)之間的連接方案，即合理構(gòu)建基于微網(wǎng)的有源配電網(wǎng)，來構(gòu)建新型有源智能配電網(wǎng)[6]。

隨著有源配電網(wǎng)理念的提出和示范項(xiàng)目的廣泛開展，有源配電網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化配置與協(xié)同調(diào)度成為國內(nèi)外專家學(xué)者關(guān)注的熱點(diǎn)[1-10]。目前，國內(nèi)外學(xué)者在有源配電網(wǎng)系統(tǒng)的建模仿真和優(yōu)化控制方面進(jìn)行了諸多研究，但對于面向工程端的系統(tǒng)協(xié)調(diào)開發(fā)與整體方案設(shè)計(jì)研究還有待改善，亟須探索既符合國情又符合產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢的有源配電網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)方案與應(yīng)用研究，以便更好地促進(jìn)清潔能源就地消納與源配電網(wǎng)的良性發(fā)展。為此，本文從工程實(shí)際出發(fā)，充分借鑒現(xiàn)有研究結(jié)果，參考相關(guān)規(guī)范設(shè)計(jì)，總結(jié)提煉有源配電網(wǎng)設(shè)計(jì)的一般規(guī)律，以期為有源配電網(wǎng)方案設(shè)計(jì)提供技術(shù)支撐。

1 有源配電網(wǎng)方案設(shè)計(jì)的基本原則

1.1 方案設(shè)計(jì)的內(nèi)容

確定有源配電網(wǎng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容是設(shè)計(jì)有源配電網(wǎng)的首要任務(wù)，現(xiàn)有的規(guī)程規(guī)范中少有這方面的闡述。因此，本文在研究現(xiàn)有有源配電網(wǎng)示范工程的基礎(chǔ)上，參考電力系統(tǒng)相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范，歸納了有源配電網(wǎng)方案設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容，其中與常規(guī)配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的差異如下：

1）系統(tǒng)一次。確定有源配電網(wǎng)中分布式電源和逆變器類型、裝機(jī)容量和遠(yuǎn)期規(guī)劃裝機(jī)容量，負(fù)荷類型、容量和遠(yuǎn)期預(yù)測容量，儲能裝置類型、安裝容量和遠(yuǎn)期規(guī)劃容量；確定有源配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、電壓等級，并進(jìn)行相應(yīng)電氣計(jì)算，對主要電氣設(shè)備選型提出要求。

2）系統(tǒng)繼電保護(hù)及安全自動裝置。根據(jù)系統(tǒng)一次有源配電網(wǎng)設(shè)計(jì)方案，提出系統(tǒng)繼電保護(hù)、安全自動裝置的配置原則方案，并且當(dāng)有源配電網(wǎng)不具備穩(wěn)定功率輸出的能力，接入系統(tǒng)時(shí)需提出防孤島檢測配置方案，給出防孤島與備自投裝置、自動重合閘等自動裝置配合的要求。

3）系統(tǒng)調(diào)度自動化。結(jié)合用戶需求，分析配置有源配電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)的必要性，對于需配置的工程，需確定能量管理系統(tǒng)的配置方案，包括能量管理系統(tǒng)的功能、風(fēng)功率、光伏發(fā)電功率預(yù)測系統(tǒng)，以及系統(tǒng)信息上傳、命令下發(fā)的方式等。

1.2 方案設(shè)計(jì)的基本技術(shù)原則

有源配電網(wǎng)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足國家、行業(yè)和企業(yè)現(xiàn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，認(rèn)真貫徹執(zhí)行國家頒布的工程建設(shè)強(qiáng)制性條文。本文在總結(jié)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，整理得出方案設(shè)計(jì)的基本技術(shù)原則如下：

1）電壓等級。有源配電網(wǎng)電壓等級的選擇應(yīng)按照安全性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性的原則，根據(jù)有源配電網(wǎng)中分布式電源和負(fù)荷的容量、并網(wǎng)線路載流量、大電網(wǎng)中上級變壓器及線路可接納能力、地區(qū)配電網(wǎng)情況綜合比選后確定。

2）并網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線導(dǎo)線截面。有源配電網(wǎng)并網(wǎng)線路導(dǎo)線截面選擇需根據(jù)所需交換的容量、并網(wǎng)電壓等級選取，并考慮有源配電網(wǎng)運(yùn)行控制策略的影響等因素；導(dǎo)線截面一般按持續(xù)極限輸送容量選擇。

3）開關(guān)設(shè)備。并網(wǎng)開關(guān)置于連接有源配電網(wǎng)與大電網(wǎng)間的公共連接點(diǎn)處。在發(fā)生大電網(wǎng)故障、電能質(zhì)量等事件時(shí)，靜態(tài)開關(guān)應(yīng)該能自動地將有源配電網(wǎng)切換到孤島運(yùn)行狀態(tài)；此后，當(dāng)上述事件消失時(shí)，它也應(yīng)自動實(shí)現(xiàn)有源配電網(wǎng)與大電網(wǎng)的重新連接。

4）繼電保護(hù)及自動裝置。有源配電網(wǎng)繼電保護(hù)及安全自動裝置配置應(yīng)滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動性的要求，其技術(shù)條件應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 14285—2006《繼電保護(hù)和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程》、DL/T 584—2017《3 kV～110 kV電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行整定規(guī)程》和GB 50054—2011《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求。

5）有源配電網(wǎng)運(yùn)行控制。有源配電網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)配置頻率、電壓控制裝置，孤島內(nèi)出線電壓、頻率異常時(shí)，可對發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行控制。

6）并離網(wǎng)切換。按照當(dāng)前有源配電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展條件，先期推薦選用有縫切換方案，并具備試點(diǎn)開展無縫切換的試驗(yàn)，技術(shù)成熟時(shí)可實(shí)現(xiàn)進(jìn)行無縫切換。

7）電能質(zhì)量在線監(jiān)測。有源配電網(wǎng)系統(tǒng)接入配電網(wǎng)需在公共連接點(diǎn)裝設(shè)電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置，并將相關(guān)數(shù)據(jù)傳送至上級運(yùn)行管理部門。

2 有源配電網(wǎng)容量優(yōu)化配置方法

由有源配電網(wǎng)方案設(shè)計(jì)的內(nèi)容可以看出，在對方案進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)需確定有源配電網(wǎng)內(nèi)各分布式電源和儲能系統(tǒng)的類型和容量，合理的容量規(guī)劃是保證有源配電網(wǎng)及大電網(wǎng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，以及提高清潔電源利用效率的基礎(chǔ)[11]。本文從工程實(shí)用角度出發(fā)，分析了電力系統(tǒng)的相關(guān)規(guī)程規(guī)范，提出了優(yōu)化配置分布式電源和儲能容量的具體方法。

2.1 風(fēng)光資源數(shù)據(jù)的處理

風(fēng)速、光照強(qiáng)度和氣溫對風(fēng)機(jī)和光伏的出力至關(guān)重要，本文所述的容量優(yōu)化配置方法的基礎(chǔ)為小時(shí)級風(fēng)光資源數(shù)據(jù)。然而在工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)階段很難獲取安裝地的小時(shí)級風(fēng)光資源歷史數(shù)據(jù)，大多數(shù)據(jù)為全年月均值，基于此，本次研究查閱了國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)，歸納總結(jié)了由風(fēng)速、光照強(qiáng)度月均值合成全年每小時(shí)風(fēng)速和光照強(qiáng)度的數(shù)學(xué)方法，解決了規(guī)劃設(shè)計(jì)階段獲取風(fēng)光資源數(shù)據(jù)的難題。

2.1.1 風(fēng)速數(shù)據(jù)的合成

大量研究[12-14]表明，風(fēng)速的數(shù)據(jù)與兩參數(shù)的威布爾分布最為接近。本研究也是在此基礎(chǔ)上進(jìn)行合成，利用反函數(shù)變換法和隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生方法來生成相應(yīng)的小時(shí)級風(fēng)速數(shù)據(jù)。

2.1.2 光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)的合成

光照強(qiáng)度受日地天文關(guān)系的影響，以年為周期變化[15-17]。本研究在此基礎(chǔ)上根據(jù)光照強(qiáng)度月均值計(jì)算出月均晴朗系數(shù)，并利用經(jīng)驗(yàn)公式生成與月均晴朗系數(shù)相關(guān)的全年每小時(shí)晴朗系數(shù)，最后利用HDKR模型計(jì)算出傾斜面上可獲取的每小時(shí)光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)。

2.2 優(yōu)化目標(biāo)及約束條件

2.2.1 經(jīng)濟(jì)性

對于有源配電網(wǎng)運(yùn)營商，經(jīng)濟(jì)性是其考慮的首要問題，本文全面考慮了各分布式電源全壽命周期內(nèi)初始投資、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用和設(shè)備替換費(fèi)用。同時(shí)研究了現(xiàn)有分布式電源運(yùn)行的相關(guān)政策，將政府的補(bǔ)貼作為輸入條件計(jì)入經(jīng)濟(jì)性目標(biāo)之中。有源配電網(wǎng)的總成本現(xiàn)值表示為

式中：NDGj為第j個(gè)分布式電源的容量；PDGj為第j個(gè)分布式電源全壽命周期內(nèi)的成本現(xiàn)值；Cg為從配電網(wǎng)購電的成本；Cs為有源配電網(wǎng)的發(fā)電補(bǔ)貼；K為有源配電網(wǎng)包含的分布式電源數(shù)量；FRF(i,N)為資金回收系數(shù)，其中i為年利率，N為工程壽命。

2.2.2 可靠性

保證對用戶供電的高可靠性是體現(xiàn)有源配電網(wǎng)優(yōu)越性的關(guān)鍵。本文引入有源配電網(wǎng)系統(tǒng)全年失負(fù)荷概率PALL來表征有源配電網(wǎng)的供電可靠性[18]：

式中：Ploss(t)為切除負(fù)荷功率；PL(t)為負(fù)荷在線功率。

2.2.3 可再生能源利用率

可再生能源利用率是反映有源配電網(wǎng)中分布式電源容量設(shè)計(jì)是否合理的指標(biāo)，本次研究也引入該指標(biāo)作為目標(biāo)參與優(yōu)化。有源配電網(wǎng)全年可再生能源利用率表示為

式中：Pwaste(t)為滿足有源配電網(wǎng)安全運(yùn)行而減少的光伏或風(fēng)機(jī)的出力；Ppv(t)為光伏可用出力；Pwt(t)為風(fēng)電可用出力。

2.2.4 分布式電源容量

由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)、光伏組件以及蓄電池等在安裝的過程中通常受到安裝場地的限制或用戶自身需求的影響，因此本文將各分布式電源容量的上下限作為輸入條件參與到優(yōu)化過程中。

2.2.5 儲能系統(tǒng)可靠運(yùn)行

為保證有源配電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行，本文研究考慮儲能系統(tǒng)在運(yùn)行過程的充放電功率限制、荷電狀態(tài)限制以及循環(huán)使用次數(shù)等約束[19-21]。

2.2.6 其他約束

本文分析了《電力系統(tǒng)電壓和無功電力技術(shù)導(dǎo)則》《電能質(zhì)量——電壓波動和閃變》《分布式電源接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》和《工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊》等相關(guān)規(guī)程規(guī)范，確定有源配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)過程中考慮極限輸送功率、電壓損耗、電壓波動以及有源配電網(wǎng)友好接入等約束。

3 方案設(shè)計(jì)

3.1 有源配電網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

有源配電網(wǎng)內(nèi)的電源包括分布式發(fā)電裝置和分布式儲能裝置，儲能系統(tǒng)的配置功率和配置容量需要根據(jù)有源配電網(wǎng)內(nèi)可再生能源的接入情況和負(fù)荷的變化情況設(shè)計(jì)[22]。根據(jù)分布式電源接入方式不同[23-25]，有源配電網(wǎng)有低壓用戶微網(wǎng)、配電支線微網(wǎng)、饋線級微網(wǎng)和變電站級微網(wǎng)4種模式。

3.1.1 低壓用戶微網(wǎng)模式

低壓用戶微網(wǎng)模式將分布式電源直接接入配電變壓器的0.4 kV側(cè)，由0.4 kV低壓負(fù)荷就地消耗，不允許向電網(wǎng)反送潮流，在并網(wǎng)點(diǎn)處裝設(shè)并網(wǎng)斷路器和逆功率保護(hù)。

該模式適用于規(guī)模適當(dāng)、供電可靠性要求較高的低壓0.4 kV用戶側(cè)，系統(tǒng)由風(fēng)機(jī)、光伏、儲能、微型燃?xì)廨啓C(jī)、燃料電池、家庭集群負(fù)荷等構(gòu)成，容量一般小于2 MW。低壓用戶微網(wǎng)模式如圖1所示。

圖1 低壓用戶微網(wǎng)模式示意圖Fig.1 Schematic diagram of low-voltage user microgrid mode

3.1.2 配電支線微網(wǎng)模式

配電支線微網(wǎng)模式將分布式電源接入配電變壓器0.4 kV側(cè)或配電支線上，由配電支線區(qū)域負(fù)荷就地消耗，最終通過斷路器接入配電主干。由于受分布式電源電力方向和大小的影響，需在并網(wǎng)點(diǎn)處調(diào)整常規(guī)保護(hù)配置。

該模式適用于容量中等、供電可靠性要求較高、用戶較為集中的配電區(qū)域，由10～110 kV配電支線和0.4 kV用戶2個(gè)層級組成，容量通常在2～5 MW。配電支線微網(wǎng)模式如圖2所示。

圖2 配電支線微網(wǎng)模式示意圖Fig.2 Schematic diagram of distribution branch line microgrid mode

3.1.3 饋線級微網(wǎng)及變電站級微網(wǎng)模式

有源配電網(wǎng)組網(wǎng)如圖3所示。饋線級微網(wǎng)由一條10～110 kV配電干線及其所帶的支線和0.4 kV用戶3個(gè)層級組成，最終通過斷路器接入變電站配電母線，容量通常在5～10 MW。變電站級微網(wǎng)由變電站所帶的多條饋線組成，容量通常大于10 MW。

圖3 有源配電網(wǎng)組網(wǎng)示意圖Fig.3 Schematic diagram of active distribution network

這2種模式適用于覆蓋范圍更廣、電能質(zhì)量影響較大的配電區(qū)域，隨著接入容量的增加，對配電自動化控制和保護(hù)的要求更高、更復(fù)雜。

3.2 接入模式對比

分布式電源的接入對配電網(wǎng)會產(chǎn)生明顯的影響，且不同的位置和容量產(chǎn)生的影響也會不同[26]。分布式電源接入時(shí)遵循“安全可靠、資源節(jié)約、運(yùn)行高效”的原則，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案：首先，應(yīng)充分考慮電網(wǎng)的調(diào)峰能力、上級變電站或者線路的可接納能力等；其次，應(yīng)綜合考慮近期及遠(yuǎn)期裝機(jī)規(guī)模、配電網(wǎng)現(xiàn)狀和規(guī)劃情況等因素；最后，還要考慮不同接入方式對電能質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)性、運(yùn)行、管理維護(hù)難度等因素的影響。接入模式具體可分為集中接入和分散接入2種方式，其優(yōu)缺點(diǎn)對比如表1所示。

表1 集中接入和分散接入對比Tab.1 Comparison between centralized access and decentralized access

3.3 儲能系統(tǒng)容量配置

3.3.1 儲能系統(tǒng)的定容原則

有源配電網(wǎng)中儲能系統(tǒng)容量配置時(shí)應(yīng)以需求為導(dǎo)向，考慮削峰填谷、跟蹤計(jì)劃出力、緊急支撐電源、需求響應(yīng)等典型應(yīng)用場景，按照綜合應(yīng)用需求進(jìn)行容量配置[27]。在項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，可以通過建立全生命周期內(nèi)的目標(biāo)函數(shù)和約束條件，將儲能系統(tǒng)容量作為優(yōu)化變量，采用遺傳算法、粒子群算法等進(jìn)行優(yōu)化求解。在實(shí)際工程中，通常應(yīng)用針對分布式電源開發(fā)的規(guī)劃設(shè)計(jì)軟件，如美國能源部可再生能源實(shí)驗(yàn)室的HOMER和Hybrid2軟件。

3.3.2 基于風(fēng)/光功率及負(fù)荷預(yù)測的儲能容量配置

對于同時(shí)具有風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電接入的有源配電網(wǎng)，并網(wǎng)系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)如圖4所示，該模型包含風(fēng)電機(jī)組、光伏發(fā)電機(jī)組、本地負(fù)荷、燃?xì)廨啓C(jī)、儲能系統(tǒng)、無功補(bǔ)償裝置，它們直接或間接地連接到升壓變壓器T的低壓側(cè)母線B0，通過(并網(wǎng)裝置)高壓側(cè)母線B1并入電網(wǎng)。

圖4 接入風(fēng)電和光伏的有源配電網(wǎng)系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu)Fig.4 Typical structure of active distribution network system connected to wind power and photovoltaic

風(fēng)能、太陽能都屬于不可控電源，其并網(wǎng)會對系統(tǒng)故障率及暫態(tài)穩(wěn)定性產(chǎn)生影響；負(fù)荷的波動性也會對系統(tǒng)故障率及暫態(tài)穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。因此，需要同時(shí)考慮三者隨機(jī)變化對儲能配置的影響。

首先統(tǒng)計(jì)有源配電網(wǎng)系統(tǒng)快速反應(yīng)的啟動時(shí)間tr，結(jié)合風(fēng)電場、光伏電場的功率預(yù)測數(shù)據(jù)以及負(fù)荷功率預(yù)測數(shù)據(jù)，計(jì)算在任意Δt時(shí)間段內(nèi)微電網(wǎng)系統(tǒng)的不平衡功率波動ΔP(Δt≤tr)，考慮容量安全裕度系數(shù)η，則可計(jì)算該微電網(wǎng)系統(tǒng)的最小儲能容量配置w。含風(fēng)電場和光伏電場有源配電網(wǎng)儲能配置最小容量可表示為

式中：tj-ti≤Δt，j＞i；Pwti、Pwtj分別為Δt時(shí)間段內(nèi)時(shí)刻i、j風(fēng)力發(fā)電隨機(jī)出力；Ppvi、Ppvj分別為Δt時(shí)間段內(nèi)時(shí)刻i、j光伏發(fā)電隨機(jī)出力。

4 案例分析

為運(yùn)用新技術(shù)推動科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，保護(hù)自然資源和生態(tài)環(huán)境，優(yōu)化區(qū)域電源和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，發(fā)揮分布式電源與儲能效能，國家電網(wǎng)以天津中新生態(tài)城為試點(diǎn)開展了智能電網(wǎng)示范工程。

4.1 總體架構(gòu)

天津中新生態(tài)城示范項(xiàng)目中，以微網(wǎng)的形式實(shí)現(xiàn)了冷/熱/電高效利用，具有了綜合能源的雛形。以能源站為核心，以動漫園4棟樓的光伏發(fā)電系統(tǒng)為基礎(chǔ)，構(gòu)成了能源站+10 kV能源微網(wǎng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)冷/熱/電的梯階高效利用。中新生態(tài)城能源供給方式如圖5所示。

圖5 中新天津生態(tài)城能源供給方式Fig.5 Energy supply method of China-Singapore Tianjin eco-city

生態(tài)城智能電網(wǎng)項(xiàng)目中，分布式電源項(xiàng)目主要考慮污水處理廠光伏、停車場光伏、園區(qū)三聯(lián)供機(jī)組、公路光伏、附近風(fēng)電等分布式電源的接入及部分分布式電源微網(wǎng)運(yùn)行方式，同時(shí)根據(jù)分布式電源特點(diǎn)合理配置儲能裝置[28]。中新天津生態(tài)城分布式電源接入方式如表2所示，多微網(wǎng)系統(tǒng)接線結(jié)構(gòu)如圖6所示。

表2 中新天津生態(tài)城分布式電源接入方式Tab.2 Distributed power supply access modes of China-Singapore Tianjin eco-city

圖6 區(qū)域多微網(wǎng)分布式能源接入形式Fig.6 Regional multi-micro grid distributed energy access form

4.2 效果分析

4.2.1 企業(yè)效益

分布式電源、儲能系統(tǒng)的接入及微網(wǎng)運(yùn)行方式的引入具有巨大的企業(yè)效益，具體如下：

1）節(jié)約電網(wǎng)建設(shè)投資。分布式電源及儲能的合理接入可以降低峰荷時(shí)配電系統(tǒng)對電網(wǎng)輸送容量的需求。電網(wǎng)公司在進(jìn)行規(guī)劃時(shí)將分布式電源建設(shè)納入電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃的內(nèi)容，可以利用微電網(wǎng)滿足負(fù)荷增長的需要，減少相應(yīng)的輸配電建設(shè)投資，優(yōu)化電力公司的資產(chǎn)管理。

2）降低線路損耗。由于分布式電源及其配套的儲能系統(tǒng)配置在負(fù)荷的附近，在送電過程中的電能損耗必然比通過遠(yuǎn)距離輸電輸送同等容量電能的損耗要小，因此分布式電源及儲能系統(tǒng)的合理配置可以降低輸配電網(wǎng)的損耗。

3）提高供電可靠性。分布式電源及儲能以微網(wǎng)形式接入電網(wǎng)，可起到配電系統(tǒng)中備用電源的作用，在電力系統(tǒng)發(fā)生故障，尤其是在電網(wǎng)發(fā)生嚴(yán)重故障的情況下能夠支撐重要負(fù)荷，體現(xiàn)了智能電網(wǎng)堅(jiān)強(qiáng)可靠、抵抗災(zāi)害的特征，是有源配電網(wǎng)綜合效益中非常重要的部分。

4.2.2 社會效益

天津市中新生態(tài)城規(guī)劃建設(shè)的智能電網(wǎng)綜合示范工程在環(huán)境保護(hù)、資源配置等方面具有重要的社會效益：

1）節(jié)約化石能源的消耗。分布式電源采用光伏發(fā)電、沼氣發(fā)電等可再生清潔能源，可以減少化石能源的消耗。

2）減少溫室氣體排放。光伏發(fā)電在電能生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生任何溫室氣體，而沼氣發(fā)電以生物質(zhì)為發(fā)電原料，與燃煤火電機(jī)組相比，能大大減少溫室氣體的排放。

5 結(jié)論

隨著分布式新能源的開發(fā)與利用，“源網(wǎng)荷儲”良性協(xié)調(diào)互動，使得配電網(wǎng)勢必與分布式能源、儲能、可調(diào)負(fù)荷間高效融合。研究有源配電網(wǎng)中分布式能源接入與儲能配置，對支撐有源配電網(wǎng)科學(xué)發(fā)展具有十分重要的意義。從技術(shù)層面提出了有源配電網(wǎng)方案設(shè)計(jì)的原則和一般方法，確定了有源配電網(wǎng)方案設(shè)計(jì)的內(nèi)容、分布式電源的設(shè)計(jì)原則以及有源配電網(wǎng)整體設(shè)計(jì)的技術(shù)原則，提出了分布式電源接入與儲能容量優(yōu)化配置的一般方法，為有源配電網(wǎng)方案設(shè)計(jì)提供了技術(shù)支撐。有關(guān)結(jié)論如下：

1）有源配電網(wǎng)在系統(tǒng)一次、繼電保護(hù)及安全自動裝置、調(diào)度自動化方面與常規(guī)配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)存在差異，基本技術(shù)原則應(yīng)特別關(guān)注。

2）分布式電源和儲能容量的優(yōu)化配置是有源配電網(wǎng)建設(shè)的基礎(chǔ)，應(yīng)在經(jīng)濟(jì)性、可靠性、可再生能源利用率、分布式電源容量限值、儲能系統(tǒng)可靠運(yùn)行等方面進(jìn)行目標(biāo)優(yōu)化和條件約束。

3）分布式電源和儲能容量配置有源配電網(wǎng)系統(tǒng)接入方式有低壓微網(wǎng)模式、配電支線微網(wǎng)模式、饋線級微網(wǎng)和變電站級微網(wǎng)模式，相應(yīng)地，分布式電源接入可以采用分散接入、支線接入、專線接入等模式，儲能系統(tǒng)可以采用基于風(fēng)/光功率及負(fù)荷預(yù)測的方式進(jìn)行容量配置。

4）有源配電網(wǎng)與傳統(tǒng)配電網(wǎng)相比，具有網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)更堅(jiān)強(qiáng)、供電可靠性更高、消納新能源能力更強(qiáng)、擴(kuò)展靈活性更高和更易實(shí)現(xiàn)電力市場化等諸多優(yōu)點(diǎn)。進(jìn)行有源配電網(wǎng)新型拓?fù)渑c相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)研究，是今后的研究方向。