【设备讲堂】配电网（智能、主动、柔性、增量）知识大全

　　配电网是从输电网或地区发电厂接受电能.通过配电设施就地或逐级分配给用户的电力网，它在电力网中起着分配电能的重要作用，不单如此，规模大、结构复杂、点多面广也是它的重要特征。与配电网关系紧密的还有输电网，但是论元器件数量级的话，配电网是远远超过输电网的，配电网的网络结构庞大且复杂，而且由于故障或负荷转移操作中开关的开合，经常发生变化，节点众多，所以其覆盖面非常之广。

　　配电网的第二个特点是信息系统与物理系统高度融合。这里的融合主要指二次系统与一次系统融合度高。

　　第三，双向能源流、双向信息流的融合。配电网属于电源和负荷高度融合的新型电力系统，所以必须适应分布式电源高渗透接入及用电需求多元化的趋势。能源流、信息流在任意节点上都存在双向流动。

　　说到这里，就不得不再说说配电网目前的发展情况了。

　　传统的配电网其实就是被动的配电网，我国过去电网的发展是以安全供电为重心的，其运行、控制和管理模式都是被动的。由大型发电厂生产的电力，流经输电网(高压)，通过配电网送到用户，因此中低压(LV)配电网即为电力系统的“被动”负荷，因此配电网可以称之为被动配电网(PDN)。即使采用配电自动化，尤其是在中国，其核心控制思路仍然是被动的，即在无故障的情况下，一般不会进行自动控制的操作。

　　另外，配电网的投资方面也十分的滞后，导致配电网长期存在网架结构薄弱、配电自动化覆盖率低、配电设备运行不经济等问题。

　　为了解决这些问题，也为了我国配电网领域能够不断发展创新，传统的配电网开始了改革之路。

　　近年来，新能源、电动汽车等快速发展，都对配电网规划建设和运营管理提出了新要求，由此也就衍生出了，智能配电网(SDG)、主动配电网(ADN)与柔性配电网(FDN)等新兴概念。

　　如何区分智能配电网(SDG)、主动配电网(ADN)与柔性配电网(FDN)

　　有关于配电网的概念层出不穷，这里我们举出三个例子，并且为大家简单区分下，这三者间有何区别?与传统配电网对比又有何优势?

　　(一)智能配电网的概念

　　智能配网是智能电网的关键环节之一。通常110kV及以下的电力网络属于配电网络，配电网是整个电力系统与分散的用户直接相连的部分。

　　智能配网系统是利用现代电子技术、通讯技术、计算机及网络技术，将配电网在线数据和离线数据、配电网数据和用户数据、电网结构和地理图形进行信息集成，实现配电系统正常运行及事故情况下的监测、保护、控制、用电和配电管理的智能化。

　　智能配网系统配用电自动化系统由主站、通信系统、自动化监控终端设备三大部分构成，形成一个完整的信息传输与处理系统，实现对配电网运行的远程管理。对于智能配网系统来说，三大部分中通信系统是实现数据传输的关键和核心，通信系统将主站的控制命令准确地传送到众多的远方终端，且将远方设备运行状况的数据信息收集到控制中心。智能配网通信系统可由多种通信方式组成，主要采用光纤和电力载波通信方式。

　　(二)智能配电网的特征

　　智能配网的目标是确保电网运行的经济性、环保、稳定、可靠以及安全，现代科技的应用是智能配网最重视的。正因为这样，智能配网的建设才会受到越来越多的国家的重视，而它的不断发展也方便了人们的日常生活以及工作，就传统的配电网相比 ,SDG具有以下功能特征：

　　1)自己我修复功能;

　　2)具有更高的安全性;

　　3)能够提供更高的电能质量;

　　4)支持DER的大量接入;

　　5)支持与用户互动;

　　6)对配电网及其设备进行可视化管理;

　　7)更高的资产利用率;

　　8)配电管理与用电管理的信息化。

　　正是这些特征才让人们对智能配网进行不断地研究和分析，人们也逐渐地认识到智能配网对于电网的建设和完善所起到的促进作用，更好地满足了人们的用电需求。

　　(一)主动配电网概念

　　主动配电网(ADN)是一个内部具有分布式能源(DER，Distributed Energy Resource)，具有主动控制和运行能力的配电网。这里所说的分布式能源，包括各种形式的连接到配电网中的各种分布式发电、分布式储能、电动汽车充换电设施和需求响应资源，即可控负荷。

　　主动配电网的核心是对分布式可再生能源从被动消纳到主动引导与主动利用。通过这一技术可以把配电网从传统的被动型用电网转变成可以根据电网的实际运行状态进行主动调节、参与电网运行与控制的主动配电网。

　　(二)主动配电网特征

　　主动配电网的主要特征可以归纳为以下几个方面：

　　1)延缓投资

　　2)提高响应速度

　　3)网络可视性以及网络灵活性

　　4)较高的电能质量和供电可靠性

　　5)较高的自动化水平以及更容易地接入DER

　　6)降低网络损耗更好地利用资产

　　7)改进的负荷功率因数

　　8)较高的配电网效率

　　9)较高的供电质量

　　10)敏感客户的可用性

　　(三)主动配电网面临的障碍

　　将原有配电网改造成为具有以上优势的主动配电网，目前还面临着以下障碍：一是原有配电网可观测性不足，可控性较差;二是分布式电源接入能力不能定量，分布式电源报装过程随机性强;三是原有配电网可靠性提升大部分依赖设备质量的提升;四是配电网电能品质提升困难;五是分布式电源、多样性负荷等可控资源的挖掘与利用不足。

　　总之，未来仍需研究能够实现主动规划、感知、管理、控制与服务的装置和系统，更好地解决主动配电网的新问题和现有配电网的老问题，实现主动配电网的运行目标，提升配电网电能品质，提高清洁能源的消纳能力，为用户提供更加优质的电力服务。

　　柔性配电网是指为能实现柔性闭环运行的配电网。

　　利用柔性电力电子技术改造的配电网是一个重要趋势，能有效解决传统配电网发展中的一些瓶颈问题。先进的电力电子技术可以构建灵活、可靠、高效的配电网，既可提升城市配电系统的电能质量、可靠性与运行效率，还可应对传统负荷以及比例可再生能源的波动性。

　　与主动配电网概念不同在于，主动配电网是针对分布式电源(DG)进行主动调度，让其与电网协同工作;而FDN则是针对电网一次系统，让其具备柔性能力。二者也存在联系:柔性化提高了电网潮流转移调节能力，有助于间歇性DG的消纳，对提高整个配电网的主动调节性也是有益的。

　　与传统配电网相比，柔性配电网优势在于：

　　1)正常运行方面，FDN能较好地均衡馈线以及变电站主变的负载，安全裕度更高。

　　2)安全性方面，由于柔性开关在多回馈线间具有连续负荷分配能力，能充分利用网络相互支持，安全性更高。

　　3)供电能力方面，FDN不仅会提升TSC，并且TSC能在各种负荷分布下达到，在实际中容易实现。

　　柔性化是配电网发展的一个重要趋势，FDN概念会带来很多令人感兴趣的课题，如柔性化程度如何衡量、如何确定合理的柔性度。后续研究还将提高计算精度，计及损耗和FSS无功输出的独立性，并考虑DG、储能、用户响应等因素，研究FDN对消纳间歇性DG的作用。

　　其实，随着电力事业的不断向前发展，电力体制改革的不断深化，同样也衍生出了各种如增量配电、售电侧改革、电力辅助服务市场等新兴市场，那么，这里所说的增量配电又是怎样一种情况呢?

　　(一)增量配电网概念

　　自2002年电力体制改革实施以来，在党中央、国务院领导下，电力行业破除了独家办电的体制束缚，从根本上改变了指令性计划体制和政企不分、厂网不分等问题，初步形成了电力市场主体多元化竞争格局;电力行业发展还面临一些亟需通过改革解决的问题，于是新一轮电力体制改革应运而生。

　　“增量配电”这一概念便是由电力体制改革9号文提出，按照有利于促进配电网建设发展和提高配电运营效率的要求，探索社会资本投资配电业务的有效途径，逐步向符合条件的市场主体放开增量配电投资业务，鼓励以混合所有制方式发展配电业务。那么，什么是增量配电网呢?

　　增量配电网原则上指110kV及以下电压等级电网和220(330)kV及以下电压等级工业园区(经济开发区)等局域电网。通俗点讲，“增量”顾名思义就是原来没有，现在有了，就叫增量。也就是新增加的配电网叫增量配电网。

　　增量配电网资产可以划分为两部分：

　　一是满足电力配送需要和规划要求的新建配电网及混合所有制方式投资的配电网增容扩建。

　　二是除电网企业存量资产外，其他企业投资、建设和运营的存量配电网。

　　而这个概念，后来也被广泛采用，成为典型的概念。

　　(二)增量配电网运营

　　2016年国家发改委和国家能源局曾以特急的等级下发了一份关于增量配电网业务试点申报的文件，拟以增量配电设施为基本单元，确定105个吸引社会资本投资增量配电业务的试点项目。具体试点名单如下：

　　继2016年公布的105个首批增量配电业务改革试点项目后，今年，国家发展改革委、国家能源局联合印发复函，确定宁夏宁东成为我国第106个开展增量配电业务的改革试点地区。

　　而这106个改革试点项目的出台，可以说使我国的增量配网建设产生了106个榜样，为我国电网建设发挥了良好的引领示范作用。

　　随着经济的发展，人们对电力的需求越来越大，为了扩大供电能力，提高供电可靠性，优化电力服务，配电网的智能化、自动化将会是电力系统发展的必然趋势，配电网的绿色可靠高效已成为电力工业的必然要求，也成为世界各国应对未来挑战的共同选择。

　　与此同时，为了电力系统更好的发展，配电网应本着从实际出发，统筹安排，循序渐进的原则，综合考虑近期与远期、全局与局部、主要与次要的关系，进一步设计开发出先进、通用、标准的配电网系统。

（来源：能源日参）