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配电网控制

/control for distribution network/
条目作者钟海旺

钟海旺

最后更新 2023-06-21
浏览 140
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检测配电网中存在的故障隐患或已发生的故障并进行纠正性操作的自动化措施。

英文名称
control for distribution network
所属学科
电气工程

传统配电网控制主要包括3种方式:潮流控制、电压/无功控制、需求响应。①潮流控制,一种改变配电网中有功或无功分布的控制技术。该技术可通过调相变压器、串联电容器、断路器等器件实现。②电压/无功控制,控制配电网传输的电能具有最优的功率因数且在合适的电压范围内,以保证用户的电力设备正常运行,同时最小化配电网的网络损耗。具体包括电压控制、单位功率因数控制以及节能降压控制。③需求响应,通过市场价格或激励机制促使电力终端用户降低电力消费,以应对市场高峰电价或电网运行安全威胁。

随着各项新能源发电技术的发展,大量分布式能源接入配电网,配电网控制面临诸多挑战。2003年,美国电力科学研究院和美国国防部提出智能配电网自愈控制的概念。配电网自愈控制是指,在配电网的不同层次和区域内实施充分协调且技术经济优化的控制手段与策略,使其具有自我感知、自我诊断、自我决策、自我恢复的能力,实现配电网在不同状态下的安全、可靠与经济运行。智能配电网自愈控制将实现配电网正常运行时的优化与预警,故障情况下的故障诊断、网络重构与供电恢复,极端情况下与主网解列并依靠配电网中分布式电源及储能装置的独立运行。配电网的自愈控制是未来配电网控制技术发展的趋势。

2008年,国际大电网会议C6.11项目组提出主动配电网的概念:主动配电网包含多个区域系统,这些系统能够控制由大量分布式能源资源——分布式发电、负荷、储能所构成的集合。配电系统运营商通过灵活可变的网络拓扑管理配电网的潮流,在具备一定调控能力且满足并网要求的前提下,分布式可控资源承担一部分系统支撑任务。

主动配电网的控制方式包括集中式、分散式及混合分层式。①集中式,由各测量点测得的电压、潮流和设备状态数据均上送到配电网中央控制器,中央控制器通过对各个分布式电源分配有功和无功指令以及对其他设备发送命令来协调控制配电网络中的所有设备,并能够将配电网的电压和频率保持在合理的范围内。②分散式,本地控制器通过分析本地采集的数据与相邻设备送来的信息发出控制指令的控制方式。③混合分层式控制,采用多层式结构,包含集中式和分散式的框架特点,并包含数个管理控制层,其中最上层为能量优化管理层,该层的控制器通过收集下层传递的信息以实现对配电网监控、操作和管理;中间层的控制器则依据上层发布的命令,结合事先定义的函数,计算出最优的参数并发布给底层控制器;最后,底层控制器利用此参数来控制网络中的具体设备,从而完成对配电网的管理和控制。

  • 董旭柱,黄邵远,陈柔伊,等.智能配电网自愈控制技术.电力系统自动化,2012,36(18):17-21.
  • 赵波,王财胜,周金辉,等.主动配电网现状与未来发展.电力系统自动化,2014,38(18):125-135.

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