第三次工业革命的一个重要特征是新能源带动的产业升级与变革,电网是各种可再生能源并网消纳的载体,在可预见的未来,电网仍然是最为便捷与安全的能源交换与使用的基本渠道。各种类型的新能源常常以分布式能源的形式在城乡负荷中心就地消纳,主要接入点是遍布城乡的配电网,从这个意义上看,智能电网是第三次工业革命的基础,而配电网的智能化水平决定了分布式能源的接纳能力。
随着新能源技术的不断进步与推广应用,分布式能源的高渗透性将是未来配电网的一个主要特征。在这种情况下,配电网的网架结构能否适应大规模的分布式能源接入?配电网的信息化与自动化水平是否具备平抑与协调各种分布式能源的间歇式与波动性的处理能力?这将给传统的配电网带来挑战。
2008年国际大电网会议配电与分布式发电专委会的C6.11项目组在其研究报告中提出了“主动配电网(Active Distribution Network,ADN)的运行与发展”研究主题:“主动配电网是可以综合控制分布式能源(DG、柔性负载和储能)的配电网,可以使用灵活的网络构架实现潮流的有效管理,分布式能源在其合理的监管环境和接入准则基础上承担对系统一定的支撑作用。”这为配电网接纳大规模分布式能源的规划与运行控制方面明确了技术体系与发展方向。
相对于以注重客户端应用为主要特征的微网技术而言,主动配电网技术更加注重由电网企业管理公共配电网。主动配电网同时关注区域内的自主控制(如微网)和全网范围内的最优协调,是一种可以兼容微网及新能源独立并网的开放体系结构,其中关键是网架与信息基础是否能支撑配电网的主动调节。
从网架基础来看,目前我国配电网相对薄弱,在允许分布式能源较大容量接入的背景下,需要考虑电网潮流的双向流动带来的接线方式以及运行方式的变化,科学计算电网设备的备用容量,合理规划设计配电网结构,既要满足供电需要又要有效提升电力资产利用率,在保证用户分布式能源接入的同时要实现电网企业效益最大化。
从信息基础来看,目前我国配电自动化建设正处于大发展的建设阶段,目前的自动化覆盖率还不高,信息化程度有待进一步提高。在实现配电网的可观、可控的基础上,要进一步统一信息交互模型与服务,实现配电与用电信息的有效集成与共享,从而为配电网接纳更大规模和更高渗透率条件下的分布式能源提供信息支撑。
主动配电网是未来智能配电网技术发展的高级阶段,随着我国配电网的网架和信息基础不断提升,坚强与智能兼顾的配电网一定可以在新能源大发展的第三次工业革命浪潮中起到中流砥柱的作用。