說(shuō)起配電網(wǎng)很多人都是一臉茫然，現(xiàn)在常談的關(guān)于配電網(wǎng)的概念就有傳統(tǒng)配電網(wǎng)、智能配電網(wǎng)、增量配電網(wǎng)、主動(dòng)配電網(wǎng)等等，這些聽起來(lái)已經(jīng)是一頭霧水，更不用提與其配套的設(shè)備或是企業(yè)了，其實(shí)想要搞懂“配電網(wǎng)”并不難，今天這篇文章將向您講述有關(guān)配電網(wǎng)的那些事。
配電網(wǎng)是從輸電網(wǎng)或地區(qū)發(fā)電廠接受電能.通過(guò)配電設(shè)施就地或逐級(jí)分配給用戶的電力網(wǎng)，它在電力網(wǎng)中起著分配電能的重要作用，不單如此，規(guī)模大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、點(diǎn)多面廣也是它的重要特征。與配電網(wǎng)關(guān)系緊密的還有輸電網(wǎng)，但是論元器件數(shù)量級(jí)的話，配電網(wǎng)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)輸電網(wǎng)的，配電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)龐大且復(fù)雜，而且由于故障或負(fù)荷轉(zhuǎn)移操作中開關(guān)的開合，經(jīng)常發(fā)生變化，節(jié)點(diǎn)眾多，所以其覆蓋面非常之廣。
配電網(wǎng)的第二個(gè)特點(diǎn)是信息系統(tǒng)與物理系統(tǒng)高度融合。這里的融合主要指二次系統(tǒng)與一次系統(tǒng)融合度高。
第三，雙向能源流、雙向信息流的融合。配電網(wǎng)屬于電源和負(fù)荷高度融合的新型電力系統(tǒng)，所以必須適應(yīng)分布式電源高滲透接入及用電需求多元化的趨勢(shì)。能源流、信息流在任意節(jié)點(diǎn)上都存在雙向流動(dòng)。
說(shuō)到這里，就不得不再說(shuō)說(shuō)配電網(wǎng)目前的發(fā)展情況了。
傳統(tǒng)配電網(wǎng)
傳統(tǒng)的配電網(wǎng)其實(shí)就是被動(dòng)的配電網(wǎng)，我國(guó)過(guò)去電網(wǎng)的發(fā)展是以安全供電為重心的，其運(yùn)行、控制和管理模式都是被動(dòng)的。由大型發(fā)電廠生產(chǎn)的電力，流經(jīng)輸電網(wǎng)(高壓)，通過(guò)配電網(wǎng)送到用戶，因此中低壓(LV)配電網(wǎng)即為電力系統(tǒng)的“被動(dòng)”負(fù)荷，因此配電網(wǎng)可以稱之為被動(dòng)配電網(wǎng)(PDN)。即使采用配電自動(dòng)化，尤其是在中國(guó)，其核心控制思路仍然是被動(dòng)的，即在無(wú)故障的情況下，一般不會(huì)進(jìn)行自動(dòng)控制的操作。
另外，配電網(wǎng)的投資方面也十分的滯后，導(dǎo)致配電網(wǎng)長(zhǎng)期存在網(wǎng)架結(jié)構(gòu)薄弱、配電自動(dòng)化覆蓋率低、配電設(shè)備運(yùn)行不經(jīng)濟(jì)等問(wèn)題。
為了解決這些問(wèn)題，也為了我國(guó)配電網(wǎng)領(lǐng)域能夠不斷發(fā)展創(chuàng)新，傳統(tǒng)的配電網(wǎng)開始了改革之路。
近年來(lái)，新能源、電動(dòng)汽車等快速發(fā)展，都對(duì)配電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)和運(yùn)營(yíng)管理提出了新要求，由此也就衍生出了，智能配電網(wǎng)(SDG)、主動(dòng)配電網(wǎng)(ADN)與柔性配電網(wǎng)(FDN)等新興概念。
如何區(qū)分智能配電網(wǎng)(SDG)、主動(dòng)配電網(wǎng)(ADN)與柔性配電網(wǎng)(FDN)
有關(guān)于配電網(wǎng)的概念層出不窮，這里我們舉出三個(gè)例子，并且為大家簡(jiǎn)單區(qū)分下，這三者間有何區(qū)別?與傳統(tǒng)配電網(wǎng)對(duì)比又有何優(yōu)勢(shì)?
智能配電網(wǎng)(SDG)
(一)智能配電網(wǎng)的概念
智能配網(wǎng)是智能電網(wǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。通常110kV及以下的電力網(wǎng)絡(luò)屬于配電網(wǎng)絡(luò)，配電網(wǎng)是整個(gè)電力系統(tǒng)與分散的用戶直接相連的部分。
智能配網(wǎng)系統(tǒng)是利用現(xiàn)代電子技術(shù)、通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將配電網(wǎng)在線數(shù)據(jù)和離線數(shù)據(jù)、配電網(wǎng)數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和地理圖形進(jìn)行信息集成，實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)正常運(yùn)行及事故情況下的監(jiān)測(cè)、保護(hù)、控制、用電和配電管理的智能化。
智能配網(wǎng)系統(tǒng)配用電自動(dòng)化系統(tǒng)由主站、通信系統(tǒng)、自動(dòng)化監(jiān)控終端設(shè)備三大部分構(gòu)成，形成一個(gè)完整的信息傳輸與處理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)運(yùn)行的遠(yuǎn)程管理。對(duì)于智能配網(wǎng)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，三大部分中通信系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)年P(guān)鍵和核心，通信系統(tǒng)將主站的控制命令準(zhǔn)確地傳送到眾多的遠(yuǎn)方終端，且將遠(yuǎn)方設(shè)備運(yùn)行狀況的數(shù)據(jù)信息收集到控制中心。智能配網(wǎng)通信系統(tǒng)可由多種通信方式組成，主要采用光纖和電力載波通信方式。
(二)智能配電網(wǎng)的特征
智能配網(wǎng)的目標(biāo)是確保電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保、穩(wěn)定、可靠以及安全，現(xiàn)代科技的應(yīng)用是智能配網(wǎng)最重視的。正因?yàn)檫@樣，智能配網(wǎng)的建設(shè)才會(huì)受到越來(lái)越多的國(guó)家的重視，而它的不斷發(fā)展也方便了人們的日常生活以及工作，就傳統(tǒng)的配電網(wǎng)相比 ,SDG具有以下功能特征：
1)自己我修復(fù)功能;
2)具有更高的安全性;
3)能夠提供更高的電能質(zhì)量;
4)支持DER的大量接入;
5)支持與用戶互動(dòng);
6)對(duì)配電網(wǎng)及其設(shè)備進(jìn)行可視化管理;
7)更高的資產(chǎn)利用率;
8)配電管理與用電管理的信息化。
正是這些特征才讓人們對(duì)智能配網(wǎng)進(jìn)行不斷地研究和分析，人們也逐漸地認(rèn)識(shí)到智能配網(wǎng)對(duì)于電網(wǎng)的建設(shè)和完善所起到的促進(jìn)作用，更好地滿足了人們的用電需求。
主動(dòng)配電網(wǎng)(ADN)
(一)主動(dòng)配電網(wǎng)概念
主動(dòng)配電網(wǎng)(ADN)是一個(gè)內(nèi)部具有分布式能源(DER，Distributed Energy Resource)，具有主動(dòng)控制和運(yùn)行能力的配電網(wǎng)。這里所說(shuō)的分布式能源，包括各種形式的連接到配電網(wǎng)中的各種分布式發(fā)電、分布式儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車充換電設(shè)施和需求響應(yīng)資源，即可控負(fù)荷。
主動(dòng)配電網(wǎng)的核心是對(duì)分布式可再生能源從被動(dòng)消納到主動(dòng)引導(dǎo)與主動(dòng)利用。通過(guò)這一技術(shù)可以把配電網(wǎng)從傳統(tǒng)的被動(dòng)型用電網(wǎng)轉(zhuǎn)變成可以根據(jù)電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行主動(dòng)調(diào)節(jié)、參與電網(wǎng)運(yùn)行與控制的主動(dòng)配電網(wǎng)。
(二)主動(dòng)配電網(wǎng)特征
主動(dòng)配電網(wǎng)的主要特征可以歸納為以下幾個(gè)方面：
1)延緩?fù)顿Y
2)提高響應(yīng)速度
3)網(wǎng)絡(luò)可視性以及網(wǎng)絡(luò)靈活性
4)較高的電能質(zhì)量和供電可靠性
5)較高的自動(dòng)化水平以及更容易地接入DER
6)降低網(wǎng)絡(luò)損耗更好地利用資產(chǎn)
7)改進(jìn)的負(fù)荷功率因數(shù)
8)較高的配電網(wǎng)效率
9)較高的供電質(zhì)量
10)敏感客戶的可用性
(三)主動(dòng)配電網(wǎng)面臨的障礙
將原有配電網(wǎng)改造成為具有以上優(yōu)勢(shì)的主動(dòng)配電網(wǎng)，目前還面臨著以下障礙：一是原有配電網(wǎng)可觀測(cè)性不足，可控性較差;二是分布式電源接入能力不能定量，分布式電源報(bào)裝過(guò)程隨機(jī)性強(qiáng);三是原有配電網(wǎng)可靠性提升大部分依賴設(shè)備質(zhì)量的提升;四是配電網(wǎng)電能品質(zhì)提升困難;五是分布式電源、多樣性負(fù)荷等可控資源的挖掘與利用不足。
總之，未來(lái)仍需研究能夠?qū)崿F(xiàn)主動(dòng)規(guī)劃、感知、管理、控制與服務(wù)的裝置和系統(tǒng)，更好地解決主動(dòng)配電網(wǎng)的新問(wèn)題和現(xiàn)有配電網(wǎng)的老問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)配電網(wǎng)的運(yùn)行目標(biāo)，提升配電網(wǎng)電能品質(zhì)，提高清潔能源的消納能力，為用戶提供更加優(yōu)質(zhì)的電力服務(wù)。
柔性配電網(wǎng)是指為能實(shí)現(xiàn)柔性閉環(huán)運(yùn)行的配電網(wǎng)。
利用柔性電力電子技術(shù)改造的配電網(wǎng)是一個(gè)重要趨勢(shì)，能有效解決傳統(tǒng)配電網(wǎng)發(fā)展中的一些瓶頸問(wèn)題。先進(jìn)的電力電子技術(shù)可以構(gòu)建靈活、可靠、高效的配電網(wǎng)，既可提升城市配電系統(tǒng)的電能質(zhì)量、可靠性與運(yùn)行效率，還可應(yīng)對(duì)傳統(tǒng)負(fù)荷以及比例可再生能源的波動(dòng)性。
與主動(dòng)配電網(wǎng)概念不同在于，主動(dòng)配電網(wǎng)是針對(duì)分布式電源(DG)進(jìn)行主動(dòng)調(diào)度，讓其與電網(wǎng)協(xié)同工作;而FDN則是針對(duì)電網(wǎng)一次系統(tǒng)，讓其具備柔性能力。二者也存在聯(lián)系:柔性化提高了電網(wǎng)潮流轉(zhuǎn)移調(diào)節(jié)能力，有助于間歇性DG的消納，對(duì)提高整個(gè)配電網(wǎng)的主動(dòng)調(diào)節(jié)性也是有益的。
與傳統(tǒng)配電網(wǎng)相比，柔性配電網(wǎng)優(yōu)勢(shì)在于：
1)正常運(yùn)行方面，F(xiàn)DN能較好地均衡饋線以及變電站主變的負(fù)載，安全裕度更高。
2)安全性方面，由于柔性開關(guān)在多回饋線間具有連續(xù)負(fù)荷分配能力，能充分利用網(wǎng)絡(luò)相互支持，安全性更高。
3)供電能力方面，F(xiàn)DN不僅會(huì)提升TSC，并且TSC能在各種負(fù)荷分布下達(dá)到，在實(shí)際中容易實(shí)現(xiàn)。
柔性化是配電網(wǎng)發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)，F(xiàn)DN概念會(huì)帶來(lái)很多令人感興趣的課題，如柔性化程度如何衡量、如何確定合理的柔性度。后續(xù)研究還將提高計(jì)算精度，計(jì)及損耗和FSS無(wú)功輸出的獨(dú)立性，并考慮DG、儲(chǔ)能、用戶響應(yīng)等因素，研究FDN對(duì)消納間歇性DG的作用。
其實(shí)，隨著電力事業(yè)的不斷向前發(fā)展，電力體制改革的不斷深化，同樣也衍生出了各種如增量配電、售電側(cè)改革、電力輔助服務(wù)市場(chǎng)等新興市場(chǎng)，那么，這里所說(shuō)的增量配電又是怎樣一種情況呢?
增量配電網(wǎng)
(一)增量配電網(wǎng)概念
自2002年電力體制改革實(shí)施以來(lái)，在黨中央、國(guó)務(wù)院領(lǐng)導(dǎo)下，電力行業(yè)破除了獨(dú)家辦電的體制束縛，從根本上改變了指令性計(jì)劃體制和政企不分、廠網(wǎng)不分等問(wèn)題，初步形成了電力市場(chǎng)主體多元化競(jìng)爭(zhēng)格局;電力行業(yè)發(fā)展還面臨一些亟需通過(guò)改革解決的問(wèn)題，于是新一輪電力體制改革應(yīng)運(yùn)而生。
“增量配電”這一概念便是由電力體制改革9號(hào)文提出，按照有利于促進(jìn)配電網(wǎng)建設(shè)發(fā)展和提高配電運(yùn)營(yíng)效率的要求，探索社會(huì)資本投資配電業(yè)務(wù)的有效途徑，逐步向符合條件的市場(chǎng)主體放開增量配電投資業(yè)務(wù)，鼓勵(lì)以混合所有制方式發(fā)展配電業(yè)務(wù)。那么，什么是增量配電網(wǎng)呢?
增量配電網(wǎng)原則上指110kV及以下電壓等級(jí)電網(wǎng)和220(330)kV及以下電壓等級(jí)工業(yè)園區(qū)(經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū))等局域電網(wǎng)。通俗點(diǎn)講，“增量”顧名思義就是原來(lái)沒有，現(xiàn)在有了，就叫增量。也就是新增加的配電網(wǎng)叫增量配電網(wǎng)。
增量配電網(wǎng)資產(chǎn)可以劃分為兩部分：
一是滿足電力配送需要和規(guī)劃要求的新建配電網(wǎng)及混合所有制方式投資的配電網(wǎng)增容擴(kuò)建。
二是除電網(wǎng)企業(yè)存量資產(chǎn)外，其他企業(yè)投資、建設(shè)和運(yùn)營(yíng)的存量配電網(wǎng)。
而這個(gè)概念，后來(lái)也被廣泛采用，成為典型的概念。