考虑分布式电源与需求侧的主动配电网多级协调调度方法

广东深圳供电局有限公司的研究人员耿博、孙英英、黄媚、李祖强、赵友国，在2017年第7期《电气技术》杂志上撰文指出，主动配电网和智能配电网是未来配电网的主要发展方向。传统能源、分布式能源、储能及可控负荷等各类可调控资源的协调调度是主动配电网运行的关键。

该文从供能和负荷控制角度对主动配电网协调优化调度问题进行研究。综合考虑不同特性的分布式电源、储能及可控负荷，建立各类可调控资源的调度模型，构建多时间尺度多目标优化的主动配电网协调调度系统。算例分析了系统对各类可调控资源的调度指导计划结果及调度后的配网运行效果，从而验证了所提调度方法及相关模型的可行性和有效性。

分布式能源的发展近几年备受瞩目，大量分布式电源接入配电网会给配电网带来诸多影响，比如电压波动、谐波等[1]。为增加配网对于分布式电源的接纳能力，微网、虚拟电厂等技术被相继提出[2，3]。然而，目前各微网能量管理系统各自为政，追求本微网获取利益的最大化[4-5]。随着分布式发电的渗透率逐渐提高，这种状况显然不利于提高配网对于微网/分布式能源并网的欢迎度，也不利于配网的稳定可靠运行。

此外，随着国家经济的飞速发展，社会用电需求不断增长。能源枯竭、环境恶化等问题的出现，使得人们越来越意识到能源节约的重要性。提高用户用能效率、需求侧参与电网运行控制正是电力需求侧管理的核心理念[6-7]。考虑分布式发电和需求侧的新型配电网调度，需要同时关注供能侧和用能侧，并且能够解决多种能量流向带来的种种问题[8-9]。

在此背景下，主动配电网技术被提出。主动配电网相对于被动控制的传统配电网而言，对配电网内的分布式电源、需求侧负荷、储能等进行主动管理和主动控制[10]，调度控制技术是主动配电网的关键技术之一。目前，已有相关研究和示范在国内外开展，人工神经网络算法、组合优化方法等相继被用于解决主动配电网的优化调度问题[11]。

文献[12]以机会约束规划为基础，建立考虑光伏、风电和储能的主动配电网调度的随机数学模型，实现主动配电网经济效益的最大化。文献13]提出一种考虑分布式能源的主动配电网经济调度模型，采用智能单粒子优化算法进行优化求解；文献[14]从辐射状配网有功和无功协调优化的角度出发，建立日前调度的混合整数二阶锥规划模型。

文献[15]对主动配电网进行控制区域划分，将全局优化与局部控制相结合，建立能量管理与协调控制系统。然而，目前主动配电网的协调调度技术仍然比较片面，主要集中在经济调度方面，且尚处于理论研究和示范阶段，在国内电力市场刚刚起步的情况下，这些方法距离工程实用化仍有一定距离。

基于此，本文本着工程实用化的目标，提出一种综合考虑分布式发电、储能与可控负荷等多类可调控资源的主动配电网多目标多层级全资源协调优化调度方法，立足配网层面，以配电网削峰填谷、降低网损、安全稳定为目标，日前调度、日内调度与实时调度层级递进，协调配合，打造具有实际应用前景的主动配电网协调调度体系。

图1  主动配电网多级协调调度系统架构

结论

本文研究主动配电网中分布式光伏发电、需求侧可控负荷及储能等可调度资源的调度模型，建立以日前调度、日内调度和实时调度层级递进的新型配电网调度模式，对配网运行方式和各类资源进行更加灵活的控制管理，提高配网对于分布式发电的接纳能力，提高负荷用电效率，增强需求侧参与配网调度的有序性。

由算例分析结果可知：1）日前调度、日内调度和实时调度层级配合的调度模式是可行有效的，能够实现层级递进，平稳过渡；2）日前调度优化次日各资源生产计划，能够有效实现配网负荷削峰填谷、降低网损等目标；3）日内调度修正实际运行偏差，能够实现配网高效稳定运行。