工業(yè)園區(qū)主動(dòng)配電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用

工業(yè)園區(qū)主動(dòng)配電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)探討及應(yīng)用劉愛(ài)華1，王雙虎1，梁順1，朱朝陽(yáng)2，張楠3（1．南瑞集團(tuán)公司（國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)探討院），211106；2215024；3．國(guó)網(wǎng)遼110032）摘要：隨著分布式電源和電動(dòng)汽車等負(fù)荷的快速發(fā)展，作為區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展主要載體的工業(yè)園區(qū)的快速發(fā)展對(duì)配電網(wǎng)的建設(shè)提出了新的要求，主動(dòng)配電網(wǎng)概念的提出就是為了解決分布式電源、儲(chǔ)能等新?tīng)顩r帶給電網(wǎng)的問(wèn)題，相關(guān)技術(shù)是解決園區(qū)配電網(wǎng)發(fā)展問(wèn)題的有效方法。文章提出了適用于工業(yè)園區(qū)的主動(dòng)配電網(wǎng)建設(shè)的總體架構(gòu)，結(jié)合主動(dòng)配電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，從態(tài)勢(shì)感知、柔性直流、交直流混合配電網(wǎng)、需求響應(yīng)和網(wǎng)源荷協(xié)調(diào)限制5個(gè)方面闡述了工業(yè)主動(dòng)配電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)。最終簡(jiǎn)要描述了蘇州工業(yè)園區(qū)主動(dòng)配電網(wǎng)示范工程和錦州新能源城市主動(dòng)配電網(wǎng)示范工程，對(duì)提出的體系架構(gòu)和突破的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了應(yīng)用驗(yàn)證，為國(guó)內(nèi)工業(yè)園區(qū)主動(dòng)配電網(wǎng)的建設(shè)供應(yīng)了可復(fù)制、可推廣的發(fā)展思路。關(guān)鍵詞：主動(dòng)配電網(wǎng)；工業(yè)園區(qū)；源網(wǎng)荷協(xié)調(diào)限制；態(tài)勢(shì)感知；柔性直流；交直流混合配電網(wǎng)中圖分類號(hào)：TM71文獻(xiàn)標(biāo)記碼：ADOI：0引言工業(yè)園區(qū)作為推動(dòng)我國(guó)改革開(kāi)放和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要載體，始終被視為經(jīng)濟(jì)建設(shè)的主戰(zhàn)場(chǎng)。我國(guó)的工業(yè)園區(qū)包括各種類型的開(kāi)發(fā)區(qū)，如國(guó)家級(jí)經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)、保稅區(qū)、出口加工區(qū)以及省級(jí)各類工業(yè)園區(qū)等。工業(yè)園區(qū)作為區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新焦點(diǎn)，如雨后春筍般興盛起來(lái)，不少工業(yè)園取得了經(jīng)濟(jì)效益，甚至成為區(qū)域形象工程。截至2010年末，我國(guó)國(guó)家級(jí)高新區(qū)有83家，國(guó)家級(jí)經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)有107家；通過(guò)規(guī)劃論證正在建設(shè)的國(guó)家生態(tài)工業(yè)示范園區(qū)數(shù)量達(dá)到39個(gè)，其中通過(guò)驗(yàn)收的國(guó)家生態(tài)工業(yè)示范園區(qū)有12個(gè)。我國(guó)各個(gè)省、大部分地市甚至部分縣都已起先建設(shè)工業(yè)園。園區(qū)的快速發(fā)展對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施尤其是電網(wǎng)提出了新的要求。主要體現(xiàn)在以下方面：①越來(lái)越多的園區(qū)提出基金項(xiàng)目：國(guó)家高技術(shù)探討發(fā)展支配（863支配）（2015AA050102）；國(guó)家電網(wǎng)公司科技項(xiàng)目“分布式新能源規(guī)模接入下的配電網(wǎng)運(yùn)檢平安防護(hù)技術(shù)探討與關(guān)鍵設(shè)備研制”。SupportedbytheNationalHighTechnologyResearchandDevelopmentProgramofChina（863Program）（2015AA050102）；theProjectofStateGridCorporationofChina．

綠色、低碳的發(fā)展理念，在國(guó)家和地方政府的政策指導(dǎo)激勵(lì)下，越來(lái)越多的入駐企業(yè)利用廠房屋頂、建筑外墻等空間大力發(fā)展分布式光伏、微電網(wǎng)等能源供應(yīng)方式；②園區(qū)主管單位規(guī)劃建設(shè)了電動(dòng)汽車充放電設(shè)施，滿意入駐企業(yè)低碳交通的出行需求；③園區(qū)的政府機(jī)關(guān)、金融機(jī)構(gòu)和超高層建筑等重要客戶對(duì)供電牢靠性的要求極高；④園區(qū)入駐的高新技術(shù)行業(yè)和精密制造業(yè)、電子芯片加工業(yè)等行業(yè)對(duì)供電電能質(zhì)量也有特別高的要求。主動(dòng)配電網(wǎng)的提出就是為了解決分布式電源、微電網(wǎng)、儲(chǔ)能裝置、柔性負(fù)荷等新?tīng)顩r的出現(xiàn)給配電網(wǎng)帶來(lái)的諸多問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外學(xué)者從不同角度對(duì)主動(dòng)配電網(wǎng)的規(guī)劃、運(yùn)行、管理等問(wèn)題綻開(kāi)了探討，并取得肯定的成果［1-13。但對(duì)于適用于工業(yè)園區(qū)的主動(dòng)配電網(wǎng)建設(shè)問(wèn)題的探討還處于起步階段。本文基于已有的探討成果，提出適用于工業(yè)園區(qū)的主動(dòng)配電網(wǎng)建設(shè)的總體架構(gòu)，結(jié)合主動(dòng)配電網(wǎng)的技術(shù)發(fā)呈現(xiàn)狀，分析了工業(yè)園區(qū)主動(dòng)配電網(wǎng)建設(shè)須要突破的關(guān)鍵技術(shù)，最終通過(guò)在蘇州工業(yè)園區(qū)和錦州經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)的應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)工業(yè)園區(qū)主動(dòng)配電網(wǎng)的建設(shè)進(jìn)行了工程驗(yàn)證。1園區(qū)主動(dòng)配電網(wǎng)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)園區(qū)主動(dòng)配電網(wǎng)建設(shè)總體架構(gòu)見(jiàn)圖1，總體分為能源網(wǎng)絡(luò)層、感知限制層、通信網(wǎng)絡(luò)層、基礎(chǔ)信息層、決策支持層5層。網(wǎng)時(shí)空多維運(yùn)行狀態(tài)。工業(yè)園區(qū)受入駐企業(yè)規(guī)模、企業(yè)生產(chǎn)流程等因素的影響，配電網(wǎng)特性改變很大，再加上分布式電源、多樣性負(fù)荷的隨機(jī)接入，園區(qū)主動(dòng)配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的評(píng)估須要融合智能電表、配電終端等多種資源信息。而配電網(wǎng)的態(tài)勢(shì)感知技術(shù)由多源信息融合、狀態(tài)估計(jì)等一系列軟件構(gòu)成，可對(duì)配電網(wǎng)的當(dāng)前狀態(tài)和將來(lái)狀態(tài)做出精確預(yù)判，而該技術(shù)作為主動(dòng)配電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)之一，目前的探討還處于起步階段。主動(dòng)配電網(wǎng)狀態(tài)感知實(shí)現(xiàn)流程見(jiàn)圖2。圖1園區(qū)主動(dòng)配電網(wǎng)建設(shè)總體架構(gòu)Fig.1Theoverallstructureofactivedistributionnetworkinthepark在能源網(wǎng)絡(luò)層，主要應(yīng)用基于敏捷性理念的主動(dòng)配電網(wǎng)規(guī)劃方法，提升完善工業(yè)園區(qū)供電網(wǎng)絡(luò)，優(yōu)化分布式電源接入點(diǎn)，提高示范區(qū)網(wǎng)架適應(yīng)性水平；在感知限制層，通過(guò)運(yùn)用先進(jìn)的量測(cè)和傳感技術(shù)，部署智能配電終端、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)能源網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行信息的全面感知；在通信網(wǎng)絡(luò)層，應(yīng)用光纖、無(wú)線等通信等多種方式實(shí)現(xiàn)信息的高速傳輸；在基礎(chǔ)信息層，分別建立配電自動(dòng)化主站系統(tǒng)、分布式電源管理系統(tǒng)和柔性負(fù)荷管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)主動(dòng)配電網(wǎng)分布式電源、配電網(wǎng)絡(luò)和電動(dòng)汽車等負(fù)荷運(yùn)行信息的集中監(jiān)控，駕馭能源網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行信息；在決策支持層，建立主動(dòng)配電網(wǎng)網(wǎng)源荷協(xié)調(diào)限制系統(tǒng)，分析不同類型分布式電源的接入點(diǎn)、接入方式、接入容量對(duì)配電網(wǎng)潮流分布及可再生能源消納實(shí)力的影響，引導(dǎo)分布式電源主動(dòng)參加電網(wǎng)調(diào)整，探究建立相應(yīng)的激勵(lì)機(jī)制，豐富擁有敏捷性資源的用戶主動(dòng)響應(yīng)手段。園區(qū)主動(dòng)配電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)及實(shí)現(xiàn)方法態(tài)勢(shì)感知技術(shù)為發(fā)揮主動(dòng)配電網(wǎng)“主動(dòng)規(guī)劃、主動(dòng)限制、主動(dòng)管理與主動(dòng)服務(wù)”的核心理念，前提是主動(dòng)配電網(wǎng)應(yīng)具有較為完善的可觀可控水平。這就要求對(duì)配電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全面感知，實(shí)時(shí)駕馭配電網(wǎng)的運(yùn)行態(tài)勢(shì)，進(jìn)而對(duì)發(fā)電、負(fù)荷及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行主動(dòng)限制、主動(dòng)管理，為上級(jí)電網(wǎng)和客戶供應(yīng)主動(dòng)服務(wù)，建立上級(jí)電網(wǎng)與配電網(wǎng)、配電網(wǎng)與客戶之間的良好互動(dòng)關(guān)系。因此，主動(dòng)配電網(wǎng)須要基于先進(jìn)的量測(cè)技術(shù)和感知技術(shù)，實(shí)現(xiàn)分布式能源、儲(chǔ)能裝置、可調(diào)負(fù)荷等信息的獲得，全面掌控配電

圖2園區(qū)主動(dòng)配電網(wǎng)態(tài)勢(shì)感知技術(shù)實(shí)現(xiàn)流程Fig.2ImplementationprocessoftheparkADNsituationalawarenesstechnology基于主動(dòng)配電網(wǎng)中的多種測(cè)量裝置（TTU、RTU、DTU、AMI等）的信息，應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘、聚類分析等理論，對(duì)多時(shí)間尺度的多源測(cè)量信息進(jìn)行清洗、分類、聚合，剔除錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，依據(jù)多源信息的融合分析結(jié)果，在廣域時(shí)空范圍內(nèi)，對(duì)涉及園區(qū)配電網(wǎng)運(yùn)行改變的各類因素進(jìn)行理解，依據(jù)量測(cè)數(shù)據(jù)和狀態(tài)估計(jì)數(shù)據(jù)確定配電網(wǎng)的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)。基于數(shù)值天氣預(yù)報(bào)和歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)資料，提取出與氣象因素有關(guān)的負(fù)荷改變量，確定影響?zhàn)伨€負(fù)荷特性的氣象因素及影響方式，整合多維度數(shù)字氣象信息實(shí)現(xiàn)整個(gè)園區(qū)分布式發(fā)電的功率預(yù)料和總體負(fù)荷預(yù)料。綜合配電網(wǎng)當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)的精確推斷和分布式發(fā)電/負(fù)荷信息的高精度預(yù)料，實(shí)現(xiàn)對(duì)園區(qū)主動(dòng)配電網(wǎng)運(yùn)行態(tài)勢(shì)的精確分析。柔性直流技術(shù)目前柔性直流技術(shù)主要用在輸電領(lǐng)域，將柔性直流應(yīng)用在配電領(lǐng)域在國(guó)內(nèi)目前處于探究階段［14。目前國(guó)內(nèi)中壓配電網(wǎng)大部分是閉環(huán)設(shè)計(jì)、開(kāi)環(huán)運(yùn)行，閉環(huán)運(yùn)行方式僅限于運(yùn)行方式調(diào)整、負(fù)荷轉(zhuǎn)供等特定時(shí)刻，而將柔性直流技術(shù)應(yīng)用于配電網(wǎng)線路聯(lián)絡(luò)，可有效降低合環(huán)運(yùn)行時(shí)的短路電流。柔性直流環(huán)節(jié)聯(lián)接通過(guò)有功潮流淌態(tài)調(diào)控，能夠使得饋線負(fù)載分布在計(jì)及分布式光伏出力波動(dòng)的狀況下趨向均衡化，同時(shí)可供應(yīng)較大的無(wú)功功率補(bǔ)償，顯著削減線路壓降，改善末端節(jié)點(diǎn)的電壓偏差。從而促進(jìn)分布式電源的就地消納，有助于系統(tǒng)的平安穩(wěn)定運(yùn)行。但目前柔性直流在配電網(wǎng)的應(yīng)用還存在經(jīng)濟(jì)性差等問(wèn)題。柔性直流技術(shù)在主動(dòng)配電網(wǎng)中的典型應(yīng)用見(jiàn)圖3。利用柔性直流的方式實(shí)現(xiàn)不同電壓等級(jí)的配電線路聯(lián)絡(luò)，通過(guò)柔性直流環(huán)節(jié)有功動(dòng)態(tài)調(diào)控，能夠使得饋線負(fù)載分布在計(jì)及分布式發(fā)電出力波動(dòng)性狀況下趨向均衡化，促進(jìn)分布式能源在不同供區(qū)間的轉(zhuǎn)供和就地消納。柔性直流線路亦可供應(yīng)較大的無(wú)功功率補(bǔ)償，可以顯著削減線路壓降，改善末端節(jié)點(diǎn)的電壓偏差，從而提升系統(tǒng)的供電質(zhì)量。在工程應(yīng)用中，柔性直流換流站采納模塊化設(shè)計(jì)，依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境采納屏柜式或集裝箱式安裝，施工簡(jiǎn)潔，便利調(diào)試，利于推廣。圖3柔性直流技術(shù)在主動(dòng)配電網(wǎng)中的典型應(yīng)用Fig.3TypicalapplicationofflexibleDCtechnologyinADN交直流混合配電網(wǎng)技術(shù)目前配電網(wǎng)以溝通為主，相關(guān)技術(shù)也比較成熟。隨著社會(huì)尤其是工業(yè)園區(qū)光伏等直流電源和儲(chǔ)能等直流負(fù)荷的不斷增加，溝通配電網(wǎng)的適應(yīng)性亟需提高。直流配電網(wǎng)在分布式電源接入方面存在巨大優(yōu)勢(shì)，可更便利地

接入分布式電源，省去傳統(tǒng)溝通配網(wǎng)中的DC/AC環(huán)節(jié)，使限制系統(tǒng)更簡(jiǎn)潔，操作更便利，既節(jié)約工程造價(jià)，又降低損耗。各類沖擊負(fù)荷、新能源發(fā)電系統(tǒng)或直流負(fù)荷可以通過(guò)直流變壓器接入直流配電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)潮流的主動(dòng)限制，以及能源的最優(yōu)利用，解決新能源發(fā)電和負(fù)荷的電能質(zhì)量問(wèn)題，穩(wěn)定溝通母線或用戶側(cè)電壓。因此，須要在目前的配電網(wǎng)發(fā)展模式下，以工業(yè)園區(qū)配電網(wǎng)為切入點(diǎn)，重點(diǎn)探討交直流混合配電網(wǎng)技術(shù)在園區(qū)主動(dòng)配電網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)提高園區(qū)供電質(zhì)量和直流負(fù)荷適應(yīng)性等目標(biāo)［15。交直流混合配電網(wǎng)的典型建設(shè)架構(gòu)見(jiàn)圖4。為滿意工業(yè)園區(qū)直流照明、直流充電站等負(fù)荷對(duì)直流電源的需求，建設(shè)以園區(qū)建設(shè)分布式光伏和儲(chǔ)能為直流電源、直流負(fù)載為負(fù)荷的低壓直流微電網(wǎng)，建設(shè)的溝通微電網(wǎng)采納園區(qū)的風(fēng)力發(fā)電、燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電等作為電源，在10（20）kV電壓等級(jí)上與大電網(wǎng)互聯(lián)，溝通微電網(wǎng)通過(guò)雙向PCS與低壓直流微電網(wǎng)相連，構(gòu)成交直流混合配電網(wǎng)。溝通微電網(wǎng)可作為低壓直流微電網(wǎng)的電源，也可實(shí)現(xiàn)低壓直流微電網(wǎng)的上級(jí)新能源消納，實(shí)現(xiàn)新能源的最大程度利用。交直流混合微電網(wǎng)充分利用微電網(wǎng)自平衡、友好互動(dòng)的特性，同時(shí)滿意了工業(yè)園區(qū)新能源消納和直流負(fù)荷用能的問(wèn)題。需求響應(yīng)技術(shù)配電網(wǎng)中空調(diào)、電動(dòng)汽車、電熱水器等柔性負(fù)荷以及分布式能源、儲(chǔ)能的大量接入給配電網(wǎng)的調(diào)度和運(yùn)行帶來(lái)了挑戰(zhàn)［16。而需求響應(yīng)技術(shù)是解決該問(wèn)題的有效途徑之一。負(fù)荷響應(yīng)的隨機(jī)性、分布式能源的波動(dòng)性給主動(dòng)配電網(wǎng)的決策帶了困難，現(xiàn)有配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度模型中難以將不確定性的動(dòng)態(tài)需求響應(yīng)資源納入其中。電圖4交直流混合配電網(wǎng)典型架構(gòu)Fig.4 TypicalarchitectureofAC/DChybriddistributionnetwork價(jià)作為電力用戶響應(yīng)的關(guān)鍵因素缺乏敏捷性，實(shí)施需求相應(yīng)的主體很難給出有吸引力的措施激勵(lì)用戶做出主動(dòng)響應(yīng)。工業(yè)園區(qū)需求響應(yīng)實(shí)現(xiàn)技術(shù)路途見(jiàn)圖5。需求響應(yīng)分為需求響應(yīng)主站層和需求響應(yīng)終端層執(zhí)行2個(gè)層面。首先，系統(tǒng)通過(guò)與網(wǎng)源荷協(xié)調(diào)限制系統(tǒng)交互后，獲得負(fù)荷側(cè)資源調(diào)度曲線，逐次對(duì)用戶、區(qū)域自動(dòng)需求響應(yīng)實(shí)力預(yù)料，并與負(fù)荷側(cè)資源調(diào)度曲線進(jìn)行比較，若系統(tǒng)自動(dòng)需求響應(yīng)實(shí)力容量小于負(fù)荷側(cè)資源調(diào)度容量，那么將系統(tǒng)自動(dòng)需求響應(yīng)實(shí)力容量發(fā)送給多級(jí)能源協(xié)調(diào)限制系統(tǒng)進(jìn)行修正，懇求重新下發(fā)負(fù)荷側(cè)資源調(diào)度曲線；若滿意，則對(duì)負(fù)荷側(cè)資源調(diào)度曲線進(jìn)行分解并下發(fā)給各用戶，由各用戶依據(jù)可調(diào)控的柔性負(fù)荷（如空調(diào)、照明、自備電源、電動(dòng)汽車、電動(dòng)機(jī)等）進(jìn)行調(diào)度曲線再分解，并形成用戶自動(dòng)需求響應(yīng)支配表，最終向各可調(diào)控的柔性負(fù)荷下發(fā)自動(dòng)需求響應(yīng)指令并執(zhí)行，同時(shí)須要考慮通過(guò)短信、微信等形式實(shí)現(xiàn)自動(dòng)需求響應(yīng)信息下發(fā)。圖5需求響應(yīng)實(shí)現(xiàn)技術(shù)路途圖Fig.5Roadmapofdemandresponsetechnologyimplementation網(wǎng)源荷協(xié)調(diào)限制技術(shù)網(wǎng)源荷協(xié)調(diào)限制是主動(dòng)配電網(wǎng)的核心，通過(guò)配電網(wǎng)源、網(wǎng)、荷側(cè)可調(diào)資源的限制，實(shí)現(xiàn)新能源消納、配電網(wǎng)高效運(yùn)行、主動(dòng)能量管理等目標(biāo)。目前國(guó)內(nèi)專家學(xué)者普遍認(rèn)為主動(dòng)配電網(wǎng)的運(yùn)行限制宜采納分層限制架構(gòu)，上層的主動(dòng)配電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)主動(dòng)配電網(wǎng)能量?jī)?yōu)化及運(yùn)行方式的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)全局集中限制。全局優(yōu)化結(jié)合網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋽?shù)據(jù)、負(fù)荷預(yù)料數(shù)據(jù)、可再生能源預(yù)料數(shù)據(jù)以及各類電氣參數(shù)，通過(guò)優(yōu)化算法確定網(wǎng)絡(luò)的電壓限制、潮流管理和分布式發(fā)電資源的協(xié)調(diào)策略。下層的協(xié)調(diào)限制器接收優(yōu)化的目標(biāo)，并下發(fā)給受控的分布式發(fā)電資源，實(shí)現(xiàn)對(duì)各自治區(qū)域的分散限制。但在詳細(xì)實(shí)現(xiàn)方式上各科研單位都有不同的實(shí)施方法。主動(dòng)配電網(wǎng)網(wǎng)源荷協(xié)調(diào)限制技術(shù)架構(gòu)見(jiàn)圖6。在確

圖6網(wǎng)源荷協(xié)調(diào)限制技術(shù)框架Fig.6Frameworkofsource-grid-loadcoordinationcontroltechnology保綠色可再生能源最大化利用的前提下，對(duì)配電網(wǎng)主動(dòng)管理涉及的全部限制手段進(jìn)行統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行成本最低等目標(biāo)，其限制內(nèi)容涵蓋源、網(wǎng)、荷３個(gè)方面：包括可控分布式發(fā)電單元（如光伏、風(fēng)電等）功率調(diào)度為代表的電源限制和以聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)的位置變換為代表的網(wǎng)絡(luò)限制，以及以儲(chǔ)能電池充放電策略為代表的柔性負(fù)載限制。主動(dòng)配電網(wǎng)的協(xié)調(diào)限制系統(tǒng)收集全網(wǎng)各負(fù)荷點(diǎn)的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)、開(kāi)關(guān)狀態(tài)信息、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔ⅰG的運(yùn)行工況以及儲(chǔ)能單元的電荷狀態(tài)（SOC）信息等，通過(guò)全局智能優(yōu)化算法得出滿意各項(xiàng)技術(shù)約束條件下的有功功率全局優(yōu)化限制策略和無(wú)功功率全局優(yōu)化限制策略。其中，有功功率優(yōu)化限制策略是指在滿意負(fù)荷有功需求的基礎(chǔ)上盡可能多地利用可再生能源以及追求經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)，必要時(shí)可以調(diào)整運(yùn)行方式；而無(wú)功功率優(yōu)化限制策略是指在滿意負(fù)荷無(wú)功需求以及確保電壓質(zhì)量的基礎(chǔ)上使得網(wǎng)絡(luò)上的無(wú)功潮流最優(yōu)，必要時(shí)可以調(diào)整變電站內(nèi)的OLTC分接頭位置。示范工程驗(yàn)證本文提出的體系架構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)在蘇州智能配電網(wǎng)示范工程和錦州新能源主動(dòng)配電網(wǎng)示范工程中的得到應(yīng)用驗(yàn)證。蘇州工業(yè)園區(qū)主動(dòng)配電網(wǎng)綜合示范工程蘇州工業(yè)園區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展概況蘇州工業(yè)園區(qū)（簡(jiǎn)稱園區(qū)）行政區(qū)劃278km2，是中國(guó)和新加坡兩國(guó)政府間重要的合作項(xiàng)目，連續(xù)多年位居“中國(guó)城市最具競(jìng)爭(zhēng)力開(kāi)發(fā)區(qū)”榜首，綜合發(fā)展指數(shù)列國(guó)家級(jí)開(kāi)發(fā)區(qū)其次位。2015年，高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占工業(yè)總產(chǎn)值比重達(dá)到67%。目前園區(qū)以占蘇州市3.4%土地、7.4%人口創(chuàng)建了15%左右的經(jīng)濟(jì)總量，成為了蘇州市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要增長(zhǎng)極。2015年10月，國(guó)務(wù)院正式批復(fù)同意在園區(qū)開(kāi)綻開(kāi)放創(chuàng)新綜合試驗(yàn)，園區(qū)成為全國(guó)首個(gè)開(kāi)放創(chuàng)新綜合試驗(yàn)區(qū)域，將在改革試驗(yàn)、開(kāi)放創(chuàng)新中又擔(dān)重任，再探新路。蘇州主動(dòng)配電網(wǎng)項(xiàng)目概述蘇州工業(yè)園區(qū)主動(dòng)配電網(wǎng)綜合示范工程將重點(diǎn)圍繞主動(dòng)配電網(wǎng)的特征分別在2.5產(chǎn)業(yè)園、蘇虹路工業(yè)區(qū)、環(huán)金雞湖區(qū)域這3個(gè)區(qū)域開(kāi)展示范建設(shè)。在2.5產(chǎn)業(yè)園中展示各類交直流分布式電源、新型用電負(fù)荷、儲(chǔ)能設(shè)施“即插即用”典型設(shè)計(jì)方案和接口規(guī)范，展示交直流混合配電網(wǎng)的運(yùn)行和接入，體現(xiàn)現(xiàn)代配電網(wǎng)對(duì)分布式電源、新型用電負(fù)荷、儲(chǔ)能設(shè)施的主動(dòng)規(guī)劃和主動(dòng)服務(wù)。構(gòu)建電網(wǎng)—電源—負(fù)荷—儲(chǔ)能協(xié)調(diào)限制系統(tǒng)，展示電網(wǎng)對(duì)分布式電源、分布式儲(chǔ)能以及電動(dòng)汽車等可控負(fù)荷的主動(dòng)管理和主動(dòng)限制，有序全額消納新能源發(fā)電，激勵(lì)各類電源主動(dòng)參加、各類負(fù)荷主動(dòng)響應(yīng)電網(wǎng)調(diào)峰等運(yùn)行管理，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)與相關(guān)各方的合作共贏。在星華變實(shí)施的高電能質(zhì)量示范工程，將展示電網(wǎng)對(duì)和艦科技、三星液晶等電子工業(yè)和先進(jìn)制造業(yè)等重要敏感用戶的高電能質(zhì)量用電需求的充分滿意。在三星電子地塊采納四端柔性直流技術(shù)將實(shí)現(xiàn)不同電源的合環(huán)運(yùn)行，建成真正意義上的高牢靠性花瓣形供電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。項(xiàng)目重點(diǎn)圍繞以下5個(gè)方面開(kāi)展：1）基于柔性直流互聯(lián)的交直流混合主動(dòng)配電網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用示范工程；2）基于“即插即用”技術(shù)的主動(dòng)配電網(wǎng)規(guī)劃應(yīng)用示范工程；3）適應(yīng)主動(dòng)配電網(wǎng)的網(wǎng)源荷（儲(chǔ)）協(xié)調(diào)限制技術(shù)應(yīng)用示范工程；4）蘇州工業(yè)園區(qū)高電能質(zhì)量配電網(wǎng)應(yīng)用示范工程；5）蘇州工業(yè)園區(qū)高牢靠性配電網(wǎng)應(yīng)用示范工程。通過(guò)基于柔性直流互聯(lián)的交直流混合主動(dòng)配電網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用示范工程，主動(dòng)限制線路潮流和調(diào)整系統(tǒng)無(wú)功，實(shí)現(xiàn)不同變電站配電線路的合環(huán)運(yùn)行，提高供電牢靠性，提高配電網(wǎng)對(duì)分布式電源的接納實(shí)力和配電網(wǎng)的綜合能源利用效率。通過(guò)開(kāi)展基于“即插即用”技術(shù)的主動(dòng)配電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)，提出即插即用并網(wǎng)典型設(shè)計(jì)方案和接口規(guī)范，實(shí)現(xiàn)適應(yīng)分布式電源等設(shè)備并網(wǎng)的主動(dòng)規(guī)劃、主動(dòng)服務(wù)的目的，提升配電網(wǎng)的敏捷性和適應(yīng)性。通過(guò)應(yīng)用網(wǎng)源荷（儲(chǔ)）協(xié)調(diào)優(yōu)化限制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏、風(fēng)

電、分布式儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車、柔性負(fù)荷的互動(dòng)協(xié)調(diào)限制并展示，為網(wǎng)源荷（儲(chǔ)）友好互動(dòng)供應(yīng)強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。通過(guò)實(shí)施工業(yè)園區(qū)高電能質(zhì)量配電網(wǎng)示范工程，滿意電子工業(yè)和先進(jìn)制造業(yè)的高電能質(zhì)量用電需求，保證重要敏感用戶的平安優(yōu)質(zhì)用電。通過(guò)高牢靠性供電區(qū)域重要單元采納合環(huán)運(yùn)行，縮短故障隔離時(shí)間，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)潮流進(jìn)行定向限制，提高配電網(wǎng)牢靠性和經(jīng)濟(jì)性，提升供電牢靠率。錦州新能源城市主動(dòng)配電網(wǎng)示范工程錦州示范區(qū)域現(xiàn)狀錦州是重要的工業(yè)城市，2014年錦州市被國(guó)家能源局列為首批新能源示范城市。近幾年錦州市工業(yè)依托當(dāng)?shù)氐馁Y源優(yōu)勢(shì)，不斷深化企業(yè)改革，主動(dòng)調(diào)整工業(yè)結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)變工業(yè)發(fā)展方式，主動(dòng)引進(jìn)內(nèi)外資，加大工業(yè)投入，延長(zhǎng)產(chǎn)業(yè)鏈條，完善工業(yè)體系，工業(yè)發(fā)展成效顯著。主要以光伏產(chǎn)業(yè)、石油化工業(yè)、輕工紡織業(yè)、特種合金業(yè)、港口物流業(yè)、旅游服務(wù)業(yè)為主的綜合體系。2015年國(guó)民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值為1325億元。錦州市政府為推動(dòng)光伏產(chǎn)業(yè)高速、健康發(fā)展，將光伏產(chǎn)業(yè)作為錦州市優(yōu)先和重點(diǎn)發(fā)展的新興支柱產(chǎn)業(yè)。錦州主動(dòng)配電網(wǎng)示范工程概況錦州主動(dòng)配電網(wǎng)示范工程基于錦州示范區(qū)域發(fā)呈現(xiàn)狀，充分考慮主動(dòng)配電網(wǎng)技術(shù)適應(yīng)性，項(xiàng)目由3個(gè)子項(xiàng)構(gòu)成：1）10kV配電網(wǎng)網(wǎng)架完善工程；2）配電自動(dòng)化主站及網(wǎng)源荷協(xié)調(diào)限制示范工程；3）智能饋線自動(dòng)化示范工程。對(duì)110kV網(wǎng)架進(jìn)行完善，線路N–1通過(guò)率達(dá)到100%、城區(qū)綜合電壓合格率達(dá)到99.995%、城區(qū)年戶均故障停電時(shí)間降低到10min。解決線路重載和無(wú)效聯(lián)絡(luò)問(wèn)題。解決部分地區(qū)配電變壓器三相不平衡問(wèn)題27個(gè)。采納智能型分界開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶內(nèi)部單相接地故障和三相短路故障的快速隔離，實(shí)現(xiàn)單相接地故障10s后完成故障診斷和處理。采納網(wǎng)源荷協(xié)調(diào)技術(shù)，提高供電牢靠性新能源消納率，實(shí)現(xiàn)分布式電源和多樣性負(fù)荷主動(dòng)參加主動(dòng)配電網(wǎng)的限制，降低峰谷差。對(duì)分布式電源二次系統(tǒng)改造，實(shí)現(xiàn)區(qū)域分布式電源監(jiān)控為配電網(wǎng)源網(wǎng)荷互動(dòng)供應(yīng)支撐，實(shí)現(xiàn)示范區(qū)域分布式發(fā)電100%就地消納。應(yīng)用分布式饋線自動(dòng)化和單相接地故障處理技術(shù)，解決配電調(diào)度“盲調(diào)”問(wèn)題，支撐配電網(wǎng)主動(dòng)搶修，協(xié)助配網(wǎng)運(yùn)行人員科學(xué)合理的支配配網(wǎng)運(yùn)行方式、轉(zhuǎn)供電操作，提升錦州城市配電網(wǎng)運(yùn)行和管理水平，實(shí)現(xiàn)示范區(qū)配網(wǎng)故障區(qū)域定位、隔離和非故障區(qū)域復(fù)原供電在5min內(nèi)完成。結(jié)語(yǔ)2015年，國(guó)家發(fā)改委、能源局相繼發(fā)布了《關(guān)于進(jìn)一步深化電力體制改革的若干看法》和《配電網(wǎng)建設(shè)改造行動(dòng)支配（2015—2020）》等文件，標(biāo)記著以分布式發(fā)電和微電網(wǎng)為標(biāo)記的多元電力供應(yīng)體系已是當(dāng)代國(guó)際

能源技術(shù)變革的大趨勢(shì)。配電基礎(chǔ)設(shè)施聯(lián)結(jié)用戶與輸電網(wǎng)，不僅須要確保配電網(wǎng)平安運(yùn)行，還將肩負(fù)使得用戶可以便利參加電力市場(chǎng)買(mǎi)賣電能、協(xié)調(diào)限制分布式發(fā)電的重任，成為市場(chǎng)的經(jīng)營(yíng)者。主動(dòng)配電網(wǎng)的建設(shè)符合國(guó)家能源變革和配電網(wǎng)發(fā)展的建設(shè)方向，相關(guān)先進(jìn)技術(shù)在工業(yè)園區(qū)的應(yīng)用也將更具有應(yīng)用意義，相關(guān)裝備的研發(fā)將有廣袤的市場(chǎng)空間，也將促進(jìn)分布式電源和多樣化負(fù)荷的健康發(fā)展。 參考文獻(xiàn)［1］于汀，劉廣一，蒲天嬌，等．計(jì)及柔性負(fù)荷的主動(dòng)配電網(wǎng)多源協(xié)調(diào)優(yōu)化限制［J．電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2015，39（9：95-100．YUTing，LIUGuangyi，PUTianjiao，etal．Multiplecoordinatedoptimizationcontrolofactivedistributionnetworkconsideringflexibleload［J．AutomationofElectricrs，2015，39（9：95-100．［2］尤毅，劉東，鐘清，等．多時(shí)間尺度下基于主動(dòng)配電網(wǎng)的分布式電源協(xié)調(diào)限制［J．電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2014，38（9：192-198．YOUYi，LIUDong，ZHONGQing，etal．Multi-timescalecoordinatecontrolofdistributedgeneratorsbasedonactivedistributionnetwork［J．AutomationofElectricrs，2014，38（9：192-198．［3］陳飛，劉東，李慶生.主動(dòng)配電網(wǎng)建設(shè)條件及運(yùn)行關(guān)鍵技術(shù)分析［］.供用電，2015，32（9：2-8.CHENFei，LIUDong，LIQingsheng.Analysisofconstructionconditionsandkeytechnologyesinactivedistributionbetwork［J］.Distribution＆Utilization，2015，32（9：2-8．［4］趙波，王財(cái)勝，余文鵬，等．主動(dòng)配電網(wǎng)現(xiàn)狀與將來(lái)發(fā)展［］.電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2014，38（18：125-135．ZHAOBo，WANGCaisheng，YUWenpeng，etal．Presentandfuturedevelopmenttrendofactivedistributionnetwork［J．AutomationofElectricPowerSystems，2014，38（18：125-135．［5］杜紅衛(wèi)，魯文，趙浚婧，等．城市配電網(wǎng)源網(wǎng)荷互動(dòng)優(yōu)化調(diào)度技術(shù)探討與應(yīng)用［J．供用電，2016，33（145-50．DUHongwei，LUWen，ZHAOJunjing，etal．Researchandapplicationofthe“source-grid-load”interactionoptimaldispatchingtechnologyinurbandistributionnetwork［n＆atio201633（145-50．［6］金勇，劉俊勇，魏震波，等．特/超大型城市智能配電網(wǎng)調(diào)度高層應(yīng)用［．供用電，2011，28（2：18-22．

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信息化和自動(dòng)化。。。ResearchandApplicationofKeyTechnologyofActiveDistributionNetworkinIndustrialParkLIUAihua1，WANGShuanghu1，LIANGShun1，ZHUChaoyang2，ZHANGNan3（1.NARIGroupCorporation（StateGridElectricPowerResearchInstitute），Nanjing211106，China；2.StateGridSuzhouPowerSupplyCompany，Suzhou215024，China；3.StateGridLiaoningElectricPowerSupplyCo.，Ltd.，Shenyang110032，China）Abstract：Withtherapiddevelopmentofdistrib