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3.3主动配电网规划技术 3.3.1主动规划的需求 配电系统是电力系统的重要组成部分，是输电网和用户之间的重要中间环节。在传统配电网规划中，配电网与用户稳定地扮演着“供”与“需”的关系。但近年来，随着经济的不断发展和社会用电需求的增长，电网最大负荷利用小时数不断上升，尖峰负荷问题日益突出，在此过程中，配电网的运行负担也在急剧加重，可控负荷等新型负荷的出现也对配电网的运行控制提出来新的要求。另一方面，大量分布式电源（DG）、储能设备（EES）和可控负荷等分布式能源资源（EDR）开始接入配网，极大地增加了配电网的运行与控制的不确定性。 传统配电网在规划时没有考虑分布式电源接入配电网的影响，而是基于电力潮流从变电站单向流向负荷点这一前提而设计的，只是针对某个负荷预测值采用最大容量裕度（给定网络结构）来应对最严重工况的运行条件（即使最严重工况为小概率事件），从而在规划阶段就可以找到处理所有运行问题的最优解。因此，为了保证网络的安全性和可靠性，传统的配电网络对付负载的不确定性通常依赖于他的大容量和灵活的网络结构，但采用相对简单的运行模式和控制方法。然而随着配电网中EDR渗透率的快速增长，配电网的规划方法和运行模式变得越来越复杂，投资效益也大受影响，促使配电网规划从被动规划向主动规划转变。 与传统规划不同，主动规划时将配电网的规划建设和灵活管控结合，在满足电力需求和系统安全的前提下，利用灵活管控技术来协调大规模间歇式能源出力与负荷用电的匹配度，在不失可靠性的同时，达到降低系统建设费用的效果，实现整体的经济性，确保配用电的持续发展对于电力企业和电力用户都能负担得起。因此，主动规划是一种将主动管理引入到规划过程中的动态规划。 3.3.2主动规划与传统规划 传统配电网规划的目的是在规划阶段解决运行问题，如容量匹配，而不考虑控制问题；而主动配电网的规划应该综合考虑运行问题和控制问题，已实现最优的技术经济性。 （1）传统规划流程。传统配电网规划的主要内容包括：从电力市场和用户处收集信息；预测需求；确定性的网络分析；备选方案研究评估备选方案；所选方案的设计。传统配电网规划的3-21所示。 结束 N Y 是否可接受此规划方案 费用评估 网络升级 Y N 是否满足约束条件 确定性的网络计算 备选规划方案 定义规划研究边界条件 图3-21 配电网的传统规划流程 传统配电网规划的规划设计针对最大的需求情况不考虑或很少考虑运行中的调节问题。这种方法对于以前的无源配电网是比较经济有效的，而对于有源配电网来说，则无法充分的发挥分布式电源可调节负荷的作用，达不到最优的技术经济效果。 （2）主动规划流程。 针对传统配电网规划的不足，配电网的主动规划采用一直协调规划的思想，更加重视用户和电源，通过多时间尺度来体现用户和电源的变化特性，在备选方案的评估和计算过程中，重点考虑了主动管理的作用，通过综合协调网络解（一次网架建设）和非网络解（主动管理控制）来满足规划约束，这将极大的降低规划方案的成本，同时提高电网设备的利用率。此外，为了确保主动管理作用的实现，基于ICT的二次系统与一次系统的同步设计是规划方案实现的基础和关键。主动规划的流程如图3-22所示。 定义规划研究边界条件 用户的数据建模 结束 N Y Y N 电源的备选规划方案 概率性的网络计算 是否考虑了主动管理 主动管理 （非网络解） N 是否接受违反约束的风险 多目标备选方案的评估 Y 网络解和非网络解的协调 是否可接受此规划方案 图3-22配电网的主动规划流程 如图3-22所示，采用主动管理方法（非网络解方案）对规划方案进行技术经济评估（在非网络解方案和网络解方案之间进行平衡）以及对不确定性风险进行分析（判断约束越界的不可接受风险），修正规划方案直至获得满意的结果。（对多目标方案进行评估），从而确保了主动规划方案的技术性和经济性。 （3）传统规划与主动规划的比较，见表3-6。 表3-6 配电网的传统规划与主动规划的比较 对比项传统配电网规划主动配电网规划网络扩容改造一次网络非固定式接入 储能 需求侧管理功率因数对负荷与分布式电源的功率因数做出规定电压无功控制 无功源输电系统储能 SVC 分布式电源控制策略与自动化程度基本不考虑 就地控制集成控制 分层控制规划参数容量需求 网络损耗 短路水平容量需求 网络损耗 节能调压参数 分布式电源出力调整系数 短路水平规划选择方案增容 分阶段平衡增容 分阶段平衡 峰荷管理 储能分布式电源模型潮流分布式电源的类型 短路电流计算模型 出力负荷 不同的控制模型 无功调整需求侧集成只考虑大用户的削峰填谷贡献不同类型用户的参与 随机行为分析工具无需要筛选出需要详细分析的部分网络 潜在