基于能源互联网的一流配电网网架结构研究.docx

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基于能源互联网的一流配电网网架结构研究

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摘要：在全球气候变暖及化石能源日益枯竭的大背景下，大力发展能源互联网已成为世界各国能源体系转型升级的重要方向。电能在传输利用上具有广泛性，同时也便于转换为其他形式的能量，因此未来能源互联网系统中电网注定成为主导网络。配电网络将从现阶段简单的配电网络发展到未来新型配电网络，该网络承担多种能源的转换、交替和利用，如电力、燃气、冷热。因此，从能源互联网的角度构建一个安全优质、高效可靠、低碳绿色、智能互动的未来能源配送网络迫在眉睫。能源互联网是一种新型的信息-能源整合“广域网”，它建立在互联网思想和理念之上。微电网和分布式能源等能源自治单元被用作“局域网”，通过开放的对等信息-能量集成架构实现双向按需传输和能量动态平衡。

关键词：能源互联网；配电网；网架结构

1能源互联网构架及未来发展趋势

1.1电力系统中能源互联网的典型构架

能源互联网，可以简单理解为“互联网+电网”，是一种以可再生能源为主要能源供应源，通过互联网技术将分布式发电和储能装置互联，实现能源和信息双向流动的新型电网结构。

能源互联网基本框架主要分为发电侧、输配电及用电侧。首先在发电侧，主要利用智能发电系统对风能、光伏等可再生能源进行整合发电，实现能源信息的互联互通。在输配侧，主要包含了能源传输系统、能源管理系统以及智能配电系统等多个系统，其中能源传输系统主要负责实现能源和信息的双向传输；能源管理系统主要是对能源进行合理计划和利用，提高能源利用率；智能配电系统主要对用户配电网络和电气设备提供不间断保护、监视、控制[1]，从而提高用户供电可靠性。在用户侧，主要为用户储能系统和智能终端用电的发展，其中用户储能系统为用户端能量和物质的输入和输出、能量的转换和储存设备；智能终端用电主要包括智能家居、电动汽车、电气化铁路等大规模用电负荷设备。

1.2我国能源互联网发展路径及未来趋势

为实现构建适合我国能源分布格局以及经济社会发展需求的能源互联体系的目标，可以将能源互联网发展路径分为三个阶段。第一阶段为近期发展阶段，这一阶段主要站在全局高度下做好整体系统构架研究，初步确定能源互联的未来发展模式和技术需要；第二阶段为中期发展阶段，在这期间能源市场竞争逐渐激烈，能源管理系统逐渐完善；第三阶段为远期发展阶段，这一阶段将全面实现互联共享的信息平台，完成能源供给和能源革命。我国能源互联网的建设仍处于初次发展阶段。虽然能源互联网发展受到种种原因的制约，但随着其优化程度不断加强，适用领域和范围也将不断扩大。首先，能源供给更注重向清洁环保的可再生能源靠近，能源互联网建设更加注重分布式电源和电动汽车的接入。

2能源互联网背景下对配电网规划的影响

随着能源互联网逐渐成熟，能源互联网对配电网规划的影响也趋于多元化。为了更好的实现能源互联背景下的配电网规划，本文主要对能源互联网对配电网规划的影响进行了简单的探究，并对出现的影响提出了对策和建议。

2.1能源互联网背景下对电源侧的影响

能源互联网对电源侧的影响主要体现在分布式电源的发展，主要考虑分布式发电与储能发电。当电网中大量利用分布式电源及储能放电时，使电网面临双向潮流的情况，同时由于其随机性和不确定性特征使得功率出现严重变动，影响电能质量，造成一定的线路损耗[2]，负荷增长模式发生转变，配电网规划的负荷预测不确定性增加；节点增多使得网架结构日趋复杂，优化方案选取难度增加。

2.2能源互联网背景下对输配侧的影响

能源互联网在输配侧对电网规划的影响主要体现在微网和智能配电的快速发展。微网对配电网规划的影响与分布式电源对电网的影响大致相同，都具有不确定性、规划难度大等问题。微网的不确定性大部分是由于微网中各类分布式能源的不确定性。微网接入配电后，配电系统不仅仅是简单的电能分配，同时也兼顾了电能收集、传输和分配等功能，空间负荷预测、配电网络优化、电源规划、随机潮流等都会改变，原有的配电系统规划方法不再适应新环境下的系统规划要求。

3能源互联网背景下对配电网规划对策建议

分布式发电作为分布式能源的一部分，主要形式为可再生能源，具有分散随机、难以控制的缺点，使得分布式发电渗透率较低。因此为了克服电压波动较大、电能质量差的缺点，可以先根据区域内电网的实际情况对分布式发电的接入点及相应配套电网送出工程做出科学合理的规划，全面掌握区域内分布式发电资源，提高系统负荷率。由于分布式电源分布于负荷位置因此可以通过优化负荷点的分配来合理配置分布式电源[3]。其次，面对分布式发电随机性、不确定性的缺点，可以考虑在发电侧接入适当的储能装置，减少对电网的冲击。

结合微电网试点工程和评估，开展微网运营模式和政策机制问题研究，找出适合我国的微网机制。建立健全微