什么是主动配电网_主动配电网技术及其进展

定义，“主动配电网是内部具有分布式或分散式能源，具有控制和运行能力的配电网。主动配电网有四个特征，一是具备一定分布式可控资源，二是有较为完善的可观可控水平，三是具有实现协调优化管理的管控中心，四是可灵活调节的网络拓扑结构”。 就像当年争论是否将“smart”翻译为智能电网，国内电力界的精英们现在还在为将active 翻译为“主动”还是“有源”苦恼。主动配电网自C6.11于2008年提出并已经得到足够的关注，主动配电网是有精确定义的技术术语，而不像智能电网，仅仅是一个泛泛的口头术语。
对电力系统的各个设备（发电和用电）都有可能安装精确的测量信息的设备（IED），信息和通讯技术（ICT）的快速发展使配电网的控制和管理模式从此与传统不同。这与社会生活极其相似。现在社会生活有了微博，有了现场音像，个人和管理部门都有了许多可利用的现场信息，使我国这样的集中控制和管理国家的社会生活也从此不同。
传统的配电网是被动的配电网，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（MV和LV）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，passive distribution network）。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。现有的配电网分析计算，无论损耗、电压和可靠性，都是基于最大负荷条件或平均负荷条件。因此，传统配电系统本来就不是为接入大量分布式资源而设计的。
以下根据C6.11的报告整理被动与主动配电网的区别：
被动配电网。大量分布式能源（DER）接入配电网后可能会带来诸多影响。例如，影响短路水平和设备选型、影响无功功率和电压分布、影响保护、配电自动化和故障清除过程、影响特殊情况下的孤岛运行。因此，为了应对大量分布式DER的接入，而且还维持原有的可靠性，需要向主动控制和主动管理发展。
主动配电网（ADN）。基于智能计量技术的开发和信息和通讯技术（ICT）的发展，ADN可以延缓投资、提高响应速度、网络可视性以及网络灵活性、较高的电能质量和供电可靠性、较高的自动化水平、更容易地接入DER、有可能降低网络损耗、更好地利用资产、改进的负荷功率因数、较高的配电网效率、较高的供电质量和敏感客户的可用性。
当然，ADN的发展还会面临一些问题和障碍，如维护问题、涉及大量利益相关者时的通信复杂性、增加投资费用（设备、教育、软件）、缺乏经验、对于ADN特性的设定没有统一的国际标准、DNO没有承担风险的动力、日常运行方式难以改变、现有规约和通信基础设施的能力。需要制定新的监管条例、DG规模继续扩大并被接到输电网、信息通信基础设施的安全性、主动网与现有被动网的不兼容性。
自从1999年参加国际供电会议（CIRED）以来（那次我还上大会去发表论文），我觉得我们现在的科研水平与欧美又有了很大的差距，尤其是在主动配电网方面。人家理想都快要变成现实了。国家之间的竞争在于精英之间的竞争，望现在还在为国家干事的人努力吧。
此外，不同语言和文化之间有着难以跨越的界限，我最近为了快些完成明年葡萄牙2013CIGRE的稿件，先用中文天马行空地写了个关于探讨变化系统运行准则可能性的摘要，用google翻译了后以为略为修改就可完成英文稿，可是中文的顺序是“因为所以”，而英文的顺序是“所以因为”，所以一点都没省力。
　　“可观性”体现在，主动配电网控制中心可以监测到主网、配电网和用户侧的负荷和分布式电源的运行情况，在此基础上利用态势感知技术预测其发展状态，提出优化协调控制策略。“可控性”体现在对分布式电源、储能、负荷等的灵活有效控制上。当优化协调控制策略制定出来以后，通过控制中心能够实现有效的执行。
　　通俗地讲，主动配电网有更大的可观测范围，能掌握更多信息。
　　目前对电网的监测范围只能到配电网，没有办法知道用户更多的实际用电信息，比如说，有没有使用空调、安装光伏，有哪些重要设备，更不可能知道用户的用电行为习惯，什么时候洗衣服、开空调……主动配电网却可以知道这些信息，进而主动服务用户，满足用户的需求。它通过自动采集到的信号，进行数据分析掌握相关信息，为用户提供最优方案。供电企业事先可以将网络和负荷准备好，提醒用户在合适的时机选择用电等。用户可以随时查询到实时的电价，来调整用电行为，节省电费支出，还可以查询到周边分布式电源有哪些，自主选用，实现一定区域内的电力资源最优分配等。
　　主动配电网的“主动”,还体现在对有可能出现的危险进行预判，并制定一定应对策略，通过控制中心有效执行，而不是像传统配电网只能在故障发生后才被动地采取措施。
　　举一个例子。当即将遭遇暴雨时，哪些线路有可能遭遇雷击，可以通过控制中心对电流进行控制，使其绕过这些线路，防止大面积停电的发生，这需要用上一项关键技术——态势感知技术。
　　主动配电网好在哪里？
　　有力促进新能源消纳，形成分布式电源和配电网相互备用格局，为用电客户节约电费
　　作为课题牵头研究单位，国网北京电力相关负责人介绍说，主动配电网研究背后，有现实的强烈需求。
　　近年来，首都新能源、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。课题的立项，为解决以上问题提供了契机。课题的意义还远不止于此——它将引领我国智能配电网领域的发展方向，具有巨大的经济和社会效益。
　　对用户来说，灵活接入主动配电网，意味着更高的供电可靠性和供电质量。分布式电源和电网供电可以互为备用电源，减少停电时间，缩小停电面积，提升终端能源的利用效率。对消费者来说，主动参与需求响应和电网运行，不仅能大大提高用电的自主性，也能直接节约电费支出。打个比方，在电网负荷较高时，客户可以将自家的分布式电源所发的电卖电给电网，而在电网负荷较低时，用大电网的电，最大限度减少电费指出。
　　对电网企业来说，主动配电网的投入将使运营成本大大降低。高效运行的主动配电网可以提高电能传输效率，带来节能效益；多电源协同则可有效解决地区输配电能力不足等问题，保证电网稳定可靠运行；还可以进行有效的移峰填谷——如本文开头所说的那样精确控制负荷，减少系统故障率等。
　　主动配电网的投运，亦可解决可再生能源的消纳问题。它的投运将提高地区清洁能源和可再生能源的占比，实现可再生能源全部消纳，改善环境，还将推动智能楼宇等一系列智能电网相关技术的建设发展。