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配电网的主动管理现状和未来发展趋势综述 摘要 随着智能配电网技术的发展，分布式能源的广泛使用，新型负荷（例如电动汽车）的应用，配电网正从被动配电网向主动配电网发展。包括可再生分布式电源在内的分布式电源的并网，使得配电网的潮流从单向流动变为双向流动。电动汽车的应用给配电网带来了更大的挑战。因此，对主动配电网的管理必须通过新兴的控制、监测、保护和通信技术来实现，用最佳的方式协助配电网运营商管理。这篇文章综述了主动配电网必威体育精装版的进展情况，并确定新兴技术和支持配电网主动管理的未来发展趋势。 关键词：主动管理，分布式电源，配电网，智能配电网，智能电网 引言 为了安全和可持续能源的发展，智能电网已被广泛认为未来电力生产的基础设施。配电网已成为电网中占据很大比例的基础设施。在未来智能电网中，配电网会占据更重要的地位，且应当优先发展。这是因为配电网是大多数终端用户、分布式电源以及电动汽车的接入点。在美国，配电网为大约1.6亿用户提供服务。越来越多DG和EV的接入、智能配电网技术的应用（例如高级计量架构（AMI）和智能家电（SAs））都促使配电网从被动向主动发展。下一代配电网应该是高效、全系统最优化、高可靠性、坚强、且能够有效管理大规模接入的EV、DG及其他可控负荷的网络。为了迎接新的挑战，下一代的配电网需要主动配电网管理。 各种配电网管理技术，例如配电自动化，AMI，故障定位，自动重构，以及VAR控制，已经在研究中，而且一些技术已经成功应用与当今的配电网中。配电网最优化规划的各个方面也处于研究中，包括电容器和其他无功补偿设备、分段重合、以及分布式能源的最优调度。此外，先进的新型DG技术，新型的功率电变换系统（PFC），例如能调节有功和无功的固态变压器（SST），智能家电和其他可控负荷的广泛使用，家庭和办公网络的智能化，都使得在下一代配电网中，ADN的应用成为可能。 本文综述了必威体育精装版的进展并确定支持DN的发展的新兴技术。第二部分给出ADN的构架的概述。第三部分介绍电压和能源管理的进步。第四部分讨论了配电网的主动保护和故障定位。第五部分综述了解决这些问题和挑战的新兴技术。第六部分讨论了未来ADN的发展。第七部分总结了以上回顾。 2 配电网主动管理的架构 在ADN中，合理协调在配电网中的DG、调压器、并联电容器及其他设备对于系统安全高效运行具有至关重要的意义。总的来说，ADN的管理架构可以分为三类：集中式，分散式，混合型分级管理。 2.1集中式管理构架 在集中式管理构架中，配电网中的电压、潮流、在选定地点的设备状态测量等信息被传送到配电网中央控制器（DNCC），如图1所示。类似于输电网中的监视控制与数据采集系统（SCADA），DNCC能通过调度配电网中的有功无功功率、向网络中其他元器件发送操作命令来实现对DN的管理。 此外，DNCC能协调配电网中的可用设备来提高运行的效率，并且使电压和频率在安全的范围内。在文献【11】中，提出了中央传送管理系统控制器，将实时测得的数据和网络参数传送到状态估计算法，以实现对配电网中主动设备的控制。文献【13】中提出了优化算法，以协调DG和其他设备，例如负载率控制变压器、步进式电压调整器、并联电容器、并联电抗器、静止无功补偿器，在通信设备的支持下，调节每个节点的电压。文献【14】中，为了高效交换信息，系统中的每个DG和开关电容器都安装了远程终端装置（RTU）；那么，通过读取和分析RTU提供的数据，中央电压控制器通过调节在不同馈线上的调压器设置来使得电压在合格的范围内。文献【15】应用了统计估计的方法，估计各个节点的电压，相应地设置保护装置和DG出力的目标值，以维持电压稳定。 然而，正如文献【16】描述，集中式控制与配电网“分散”的性质相悖，在配电网中，通常电力设备是分散的。集中式控制是对整个网络实现管理和优化的最直接方式，它也有几点不足：（1）中央控制器的故障可能造成整个网络的崩溃。（2）数据量和通信量可能很快超过它能处理的范畴。（3）在数据和通信处理中的高投资必不可少。（3）即使只是在控制算法进行一些修改，也需要繁重的测试。（5）在维修中，整个系统都要停止运行。 2.2分散式管理的框架 为了遵循配电网分散的特性，提出了一种与集中式ADM概念完全相反的分散控制系统。 如图2所示，在分散控制的方法中，设备具有自主性。区域控制器可以仅仅根据区域信息或者与相邻设备协调制定控制战略【17,18】。例如，根据区域电压和频率信息，可以通过f/P和V/Q有差调节器实现对DG和储能装置有功无功功率的调节【19-21】。 通过配合DG和传统调压装置，可以以分散的方式调节电压在安全范围内。在【22】中，与线路压降补偿器相配合，通过调节有DG接入的中压馈线上的有载调压变压器，来解决区域电压问题。可以得出的结论是，馈线的参数和结构以及DG的接入点