第33卷第22期中国电机工程学报V ol.33 No.22 Aug.5, 2013
12 2013年8月5日Proceedings of the CSEE ?2013 Chin.Soc.for Elec.Eng.
文章编号：0258-8013 (2013) 22-0012-07 中图分类号：TM 71 文献标志码：A 学科分类号：470 40
主动配电系统可行技术的研究
范明天1，张祖平1，苏傲雪2，苏剑1
(1．中国电力科学研究院，北京市海淀区 100192；2．北京师范大学数学科学学院，北京市海淀区 100875)
Enabling Technologies for Active Distribution Systems
FAN Mingtian1, ZHANG Zuping1, SU Aoxue2, SU Jian1
(1. China Electric Power Research Institute, Haidian District, Beijing 100192, China;
2. Mathematical Department, Beijing Normal University, Haidian District, Beijing 100875, China)
ABSTRACT: The planning methods and operation modes of traditional distribution network are difficult to accommodate the high penetration of distributed energy resources (DER). Active distribution network (ADN), based on the application of information and communication technology (ICT) and advanced metering infrastructure (AMI), is one of the alternative solutions. In this paper, the impact of DER on the traditional distribution network was analyzed and thus the necessity of developing ADN was clarified; The basic concept of ADN, its research tendency, the differences between traditional distribution networks and ADN and the corresponding research results were introduced; Some enabling technologies which are cost-effective for the transitions from the existing distribution network to the active distribution network were discussed. With the progress of the available techniques, ADN can balance the power at distribution levels, and between transmission and distribution levels, that is, ADN will be an infrastructure as a regional exchange of all kinds of energy.
KEY WORDS: power systems; active distribution network (ADN), active control, active management
摘要：传统配电网的规划设计方法和运行控制模式无法适应
高渗透率分布式能源(distributed energy resources，DER)的接入。基于信息与通信技术及高级量测设备的主动配电网(active distribution network，ADN)为高渗透率DER的接入
提供了一种解决方案。概要分析DER接入对传统配电网的
影响，以此说明发展ADN的必要性；介绍ADN的基本概念、相关的研究动态、传统配电网与主动配电网的差异及研
究成果；基于技术经济可行性的观点，总结适应ADN发展
的可行技术。随着各种可行技术的进步，ADN不仅可以平
衡配电层级的功率，还可平衡配电层级与上级电网之间的功率，ADN将成为局部区域能源交换的基础设施。
关键词：电力系统；主动配电网；主动控制；主动管理0 引言
传统的配电网通常依靠灵活的网络结构和较大的容量裕度来应对负荷的不确定性，以保证电力系统的安全可靠性，其运行控制方法相对简单。随着分布式能源(distributed energy resource，DER)的渗透率在电力系统各层级上的不断提高，电力系统尤其是配电网的规划和运行方式也变得相对复杂，同时对配电网的经济性和监管方式也产生了较大的影响。面对负荷增长缓慢、配电网发展空间资源有限、网络规模较难扩展的现状，发达国家为应对高渗透率DER的接入，正在探讨智能电网框架下的主动配电网(active distribution network，ADN)技术模式。为了可持续发展的需要，中国的配电网也将面临DER渗透率越来越高的局面，因此也有必要开展相关研究。
为应对分布式发电规模逐渐扩大以及用户对于合理电价范围内供电可靠性的期望值日益提高等这一系列变化，国内外配电网运营企业正在考虑如何改变配电网当前的规划和运行模式，以及新的网络运行和控制模式，其中包括如何积极主动地运用和协调各种DER。
ADN是未来智能配电网中的重要组成部分。本文依据CIGRE C6的相关研究报告以及作者的研究成果，通过深入探讨其当前的发展过程和研究动态，为国内的相关研究者提供参考和借鉴，具体包括以下几方面的内容：分析DER对传统配电网的影响，阐述了对DER进行主动控制和主动管理的ADN的基本概念和特性，并说明其与微电网的不同之处；概要介绍ADN的当前研究动态；最后概要总结传统配电网向ADN过渡的可行技术，即注
第22期范明天等：主动配电系统可行技术的研究 13
重具有成本效益的技术以及具有可持续发展能力的技术。
1 主动配电网的概念形成
CIGRE C6专委会对含DER的配电网进行了一系列的详细研究。2008年国际大电网会议(CIGRE)配电与分布式发电专委会(C6)的C6.11项目组在所发表的“主动配电网的运行与发展”研究报告中明确提出了ADN以及DER的概念。CIGRE C6关于ADN和DER的基本定义和构成的设想目前已经得到国际学术组织CIRED和IEEE的广泛认可[1]。
主动配电网(ADN)的基本定义是：通过使用灵活的网络拓扑结构来管理潮流，以便对局部的DER 进行主动控制和主动管理的配电系统。DER在一定程度上可承担支持系统的责任，这将取决于适当的监管环境和接入协议。
分布式能源(DER)的基本构成是：分布式发电(distributed generation，DG)、分布式储能(electrical energy storage，EES)、可控负荷(controllable load，CL)等。其中DG主要为可再生能源(renewable energy source，RES)，包括光伏发电PV、风能发电等；CL包括电动汽车(electric vehicle，EV)、响应负荷(responsive load，RL)等。由于具有发电和消费双重身份的生产性负荷(pro-consumer)的出现，使得响应负荷也成为了DER。
2010年本文作者根据CIGRE C6.11的定义将ADN翻译为“主动配电网”[2]。在世界范围内由于目前对电网运营商和DER拥有者还缺乏必要的激励机制以及适当的监管环境，使得ADN这一概念至今仍处于发展阶段，还有许多尚待研究的新问题。
需要指出的是，微网主要是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统，既可以与外部电网并网运行，亦可以常态方式孤岛运行。与“微网”不同的是，ADN是由电力企业管理的公共配电网，常态方式下不孤岛运行，但在紧急情况下(由于DG 的存在)通过合理配置解列点，可使得ADN的局部作为微网而以非常态方式孤岛运行。
2 DER接入对传统配电网的影响
传统配电网是输电网和用户之间的重要中间环节，特别是中低压配电网实际上被设计成电力系统的“被动”负荷。传统配电网的运行模式和技术准则也相对简单，网络运行一般采取开环辐射模式，即使采用配电自动化措施，也主要用于故障后的快速处理，一般不会对稳态运行的配电网进行主动控制。因此传统配电网可称之为被动配电网(passive distribution network，PDN)。传统配电网原本不是为高渗透率DER的接入而设计的。
当前各国都在研究如何适应高渗透率DER的接入。例如，欧盟在2020年将要实现20-20-20计划，其中包括可再生能源的渗透率将达到20%。虽然欧盟国家可再生能源的渗透率总体上将在一定的范围(如20%)内，但是局部供电区域的渗透率有可能会更高，例如：德国目前可再生能源的装机容量已约占总装机容量的30%，可再生能源的发电量已约占总发电量的20%，2020年可再生能源的装机容量将达到35%，2050年可再生能源的装机容量将达到80%，其中德国中部电力公司(260万客户)的可再生能源发电在2020年有可能达到100%；意大利2012年的可再生能源装机已达18.6GW，已经使输电网向配电网的功率流减少了8GW多，即削减配电负荷约20%，而且未来还有20GW的接入申请，已经需要考虑传统发电机组为可再生能源提供备用的问题。总体来说，DER渗透率的大小，取决于许多边界条件，如外部电网及发电机组可提供的备用裕度以及DER的控制模式等。
配电网在DER大量接入后，有可能引起诸多问题，这些问题既有技术方面的，也有管理方面的。DER接入到配电网后甚至会影响到能源市场的运营，如DG注入的功率会改变传统配电网上的负荷曲线，从而影响传统发电机组的运行出力，并要求配电系统运营商(distribution system operator，DSO)在与输电系统运营商(transmission system operator，TSO)密切协调配合的条件下担任管理能量流的新角色。
总而言之，小规模DER的接入只会影响配电网的局部运行，而大规模(高渗透率)DER的接入却会影响电力系统的全局运行，并对配电网的规划、运行、短路水平和设备选型、故障处理过程和保护、非常态方式孤岛运行等方面带来不容忽视的影响。
1）对配电网规划方法的影响。
传统的配电网规划方法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，因此传统规划方法相对简单。ADN的负荷预测结果会受需求侧响应和DG的双重影响，同时在进行系统设计时会受DER主动管理模式的
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影响。因此ADN的规划方法相对传统配电网的规划方法要复杂得多。
解决方案：ADN的规划方法需在规划阶段就考虑其运行时可能遇到的各种不确定性工况。例如，在面对双向潮流时甚至有可能考虑将配电网从开环辐射状向闭环网状拓扑结构过渡，并以合理的费用集成信息通讯与电力电子换流技术，而不只是简单地考虑接入新的能源形式和储能设备。随着DER渗透率的提高，ADN规划还需考虑所有电源的协调优化问题，如与主网电源的协调问题。
2）对配电网运行的影响。
现有电力设备必须在其额定电压附近的给定电压范围内运行，配电网的电压质量与无功电压控制密切相关。传统配电网运行时是无源的，无功电压控制模式相对简单。当DER接入配电网后，由于DER设备具有间歇性、随机性、非线性特征，这不但使得配电网运行时的无功电压控制模式相对复杂，而且还有可能导致配电网出现有功潮流反向和无功潮流的不确定性。DER接入或退出时还有可能导致暂态电压变化、风电机组的接入和退出还有可能引起闪变、电压畸变、保护误动等问题，使得配电网的电能质量及供电可靠性受到一定的影响。
解决方案：依赖信息及通信技术(information and communication technology，ICT)和先进的计量设施(advanced metering infrastructure，AMI)技术，采用适用于配电网的监控和保护模式，提高系统的可观测性，变被动控制方式为主动控制方式，更多地依靠主动式的电网管理，网架运行也逐步从开环辐射运行向闭环运行过渡，并采用各种新型电力电子设备，如主动无功补偿装置、主动有功移相调节器、有载调压变压器等对配电网的有功和无功潮流进行协调控制。
3）对短路电流及设备选型的影响。
任何一个电源接入系统，都会给系统提供短路电流，因此，为了使DG接入后开关设备的遮断容量依然不超标，就有可能需要更换原有的开关设备，从而增加接入的费用；另外，对于同一变电站有多点接入DG的情况，最后接入的DG有可能会造成接入点及其附近同一电压层级节点的短路电流超标，因而需要更换设备，而且大量的持续的DG接入请求在有些供电区域增加了网络饱和的可能性，这使得后来的DG接入者的申请受到限制。
4）对保护装置运行和故障处理的影响。
DG接入后，会对故障条件下的短路电流产生影响，从而有可能使保护误动。现有中压配电网的故障清除过程一般是在没有DG接入的情况下设计的，主要涉及自动重合闸、负荷转移、以及故障段自动隔离等3个基本操作。DG接入后会对这些操作产生较大的影响。在馈线故障且具有DG的情况下，非同步的自动重合可能会对DG产生损害。在瞬时故障后DG未断开的情况下，重合闸操作有可能导致大电流以及逆变器跳闸。在负荷转移时，DG的接入有可能使转供馈线的短路电流水平超过限值。
解决方案：协调配置和重新整定保护装置，必要时采用专用馈线接入DG，采用不同原理的保护配置及进行保护整定。
5）对非常态方式孤岛运行的影响。
在当前的技术条件下，配电网一般不具备常态方式孤岛运行的条件。一般情况下，非常态孤岛运行会对孤岛后的配电网电压和频率产生影响。公共配电网一般只有在非常态的应急情况下才有孤岛运行的必要，且需要有良好定义的规则，以及DSO 和TSO的协调配合，才能保证非常态方式孤岛运行后DER的正常运行。此外，配电网的非常态方式孤岛运行必须有明确的利益协调机制，以便对配电企业的网络投资和DER提供的配套服务进行回报。
解决方案：研究DG的反孤岛措施，制定对DER的监管条例，完善DER的自动退出机制，提高DSO对DER的主动管理和主动控制能力。
3 主动配电网的基本特性
配电系统中ICT技术的发展为各种DER的协调配合与控制提供了可能性。全球的利益相关者，如配电企业、设备制造商、电气工程顾问公司、科研机构以及监管机构，都在积极研究和探讨高渗透率DER接入后现代配电网所面临的问题。
在这些研究构想下，传统配电网将逐步从PDN 向ADN过渡。由于配电网有可能逐步接入大量的DER，现代配电网已经不再等同于仅仅将电力能源从输电系统配送到中低压终端用户的传统配电网，如前所述，现代配电网应该改称为配电系统。
ADN可以说是“智能电网”的重要组成部分之一。ADN将是一种基础设施，使得电力用户能够参与电力市场互动，可将他们的需求与ADN所提供的功能相匹配，并允许DSO在配电系统运行中集成DER，从而优化使用配电系统的资产，并可提高能源的利用效率和改善配电网的性能。
与注重客户端电网的微网不同，ADN注重处
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理公用配电网接入DER的问题。对于电网企业而言，从PDN过渡到更积极的ADN的一般驱动力/激励机制如下：
1）提高客户服务质量。能够更快、更经济有效地接入客户(包括发电客户和负荷客户)。
2）提高管理性能指标。通过提高配电系统的可靠性，减少客户的供电中断以及顾客的停电分钟损失，即客户停电的分钟/小时/天数。
3）减少运行风险。通过提高配电系统的监控能力，降低配电系统的运行风险。
4）优化利用现有的配电网络。通过加强对配电网的控制，提高配电设备的利用率，避免或推迟对馈线和变压器的改造。
图1表示了对DER进行主动控制和管理的效果图，该图从电力系统的装机容量出发，将DER 与配电网集成并实施分散控制，展示了满足尖峰负荷所需的3种装机容量，方式1）为在当前被动控制(DG为连续控制的)条件下的总装机容量；方式2）为采用被动控制模式条件下(DG大部分为RES)条件下的装机容量；方式3）为主动控制模式条件下的总装机容量。因为RES的年额定出力利用小时数只有1000~2000h，所以方式2）的总装机容量要远高于方式1）；由于可处理大量的DER，使集中发电只带基荷，故集中发电容量可大量降低，使DG和DSM所承担的负荷大量增加，从而使方式3）的总装机容量要低于方式2）。
表1中对ADN的主要特点进行了总结。
以下讨论实施ADN所带来的优点、缺点、机会以及风险(即进行SWOT分析)。SWOT分析方法是一种战略分析方法。其中：S(strength)表示自身优势；W(weakness)表示自身弱势；O(opportunity)表示外部提供的机会；T(threat)表示面临的外部风险。
图1对DER进行主动控制和管理的效果图
Fig. 1 Effect diagram of the active control and
management for DERs
表1 主动配电网的主要特点
Tab. 1 Main features of ADN
基础设施的需求/规范应用范围驱动力/效益
?保护
?通信
?与现有系统的集成
?灵活的网络拓扑
?能够管理设备的
主动网络
?智能计量技术
?潮流拥塞管理
?数据收集和管理
?电压管理
?DG和负荷控制
?网络快速重构
?可靠性的改进
?资产利用率的提高
?DG接入的改进
?加强网络的替代方案
?网络的稳定性
?网络效率的提高
(减少损耗)
1）优势。ADN提供了加强网络改造的经济替代方案，提高了运行可靠性，减少了损耗，通过自动化与控制，提高了网络接入客户DER的能力。
2）弱势。目前配电企业还缺乏维护ADN的经验，还没有承担风险的驱动力，现有的通信基础设施还不足以承担主动控制和主动管理的功能。
3）机会。通过将老化资产替换为具有主动管理能力的设备、开发和实施智能计量技术、发展通信基础设施，提供了提高分布式可再生能源的渗透率而迈向低碳经济的机会。
4）风险。技术方面，RES渗透率较高后有可能对传统发电机组和输电网的运行产生影响，所依赖的ICT技术本身的安全性问题值得关注；管理方面，现有的规程和规范与ADN的发展可能存在不相适应的地方，向ADN发展的过渡期较长，有可能增加管理的难度。
4 主动配电网研究的相关动态
CIGRE C6在提出ADN研究框架和方向的基础上，通过开展新的研究项目，从中提取各国均适用的可行技术和可行方法，CIGRE C6的研究无论从深度和广度上都给中国的相关研究提供了一定的启示。以下介绍CIGRE C6以及作者多年的相关成果。
1）CIGRE C6的相关研究。
CIGRE C6的项目组目前已经完成以下多项相关研究报告：①可再生及分布式能源接入的示例系统(C6.04)；②大规模间歇性能源的并网(C6.08)；③需求侧集成(C6.09)；④低压分布式发电设备的技术规范(C6.10)；⑤主动配电网的发展与运行(C6.11)；
⑥电能储能系统的研究(C6.15)等。
以此为基础，CIGRE C6已经启动而且还将启动多个与ADN相关的研究项目组，主要包括：①主动配电网的规划与优化(C6.19)；②电动汽车接入(C6.20)；③智能测量(前沿、规范、标准以及未来需求(C6.21)；④微电网发展路线图(C6.22)；⑤馈线
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接入DER的最大容量评估(C6.23)；⑥电池储能系统的技术规范指导意见(C6.24)；⑦未来配电系统的控制与自动化(C6.25)；⑧带有分布式能源的配电系统的保护(C6.26)；⑨针对具有高渗透率分布式能源的配电网的资产管理(C6.27)。
CIGRE C6的项目一般由各国主要研究单位的专业人员负责，作者作为中国的代表参与了C6.19、C6.23和C6.27的研究工作，概要介绍如下。
主动配电网的规划与优化(C6.19)工作组的研究内容共包括5项：①电网企业ADN现状调研；
②传统规划方法的现状；③适用于ADN的新规划方法；④ADN的可靠性评估；⑤新的规划模型。
馈线接入DER的最大容量评估(C6.23)工作组的研究内容共包括6项：①DER的接入在配电层级所造成的问题；②审查各国的经验及进行案例研究；③审查各国应用的DER接入标准和准则；④根据现行实践经验推导简单的指导方针；⑤DER、DSM、电动汽车以及网络控制对增加接入容量的影响；⑥判断在中低压层级采用DER控制所带来的技术和商业方面的局限性和差异。
主动配电网的规划与优化(C6.19)工作组的研究人员发表了一些阶段性研究成果，如ADN的可靠性评估[3]、ADN中DG集成的多目标规划[4]、基于多目标规划的ADN的成本/效益分析[5]、两阶段的在线主动管理的能源资源协调优化[6]、主动网络的优化规划[7]、管理ADN网络的先进DMS[8]等。
2）作者及合作者的相关研究。
本文作者也发表了一些与ADN的规划与优化相关的研究成果，主要包括以下几方面的内容：
①计算平台与评估流程方面。针对ADN的特性和需求，并考虑了DG接入的特殊需求，提出了ADN的规划流程[9]，建立了一个ADN规划的案例研究平台[10]，提出了具有DG的配电网可靠性评估流程[11]。
②在储能系统应用方面。针对高渗透率DG接入的需求，提出了储能在不同电压等级配电网应用的策略[12]，提出了配电系统中用于负荷平衡的储能优化配置[13]的算法并进行了微电网中复合储能的优化配置研究[14]。
③在优化方法方面。为了考虑ADN的可持续发展，提出了配电网集成DER的成本效益分析方法[15]，提出了边远地区应用微电网的配电系统优化规划方法[16]。
这些研究成果从计算平台、优化算法、评估流程、成本效益评估、信息需求和技术准则的调整等方面深入开展了针对ADN的全方位研究。
在今年6月召开的CIRED 2013及相关会议上，作者探讨了为接入DER尝试改变技术准则的可能性[17]及ADN规划所需的信息需求[18]，作者与CIGRE C6的研究人员还探讨了ADN规划中需求侧集成的问题[19]等。这些研究内容应引起国内相关部门的关注。
5 主动配电网的可行技术
目前，ADN项目在世界各地的电力系统研究中仍处于起步阶段。为了使研究成果能够真正成为实用工具，一般应该注重的是“可行技术(Enabling Technology)”的研究。许多领先的电力企业率先进行了一些ADN的试点项目和示范实施，CIGRE C6的研究报告C6.11《主动配电网的运行和发展》，对这些项目所开发的可行技术进行了总结。本节对世界范围内ADN项目的实施状况进行评估和分析，并对当前ADN研究的可行技术进行了归纳和研究。
目前世界范围内共有11个国家和地区开展了24个具有创新性的ADN项目，这11个国家和地区包括美国、澳大利亚、意大利、希腊、德国、英国、欧盟、荷兰、丹麦、西班牙、日本。现将项目中所应用的通信技术以及ADN的可行技术介绍如下。
1）通信技术。
表2列出了目前所使用的通信技术。各公司所使用的通信手段差别很大，只有少数公司提到了使用DER的遥控通讯手段，且只有很少的一部分提到将控制延伸到低压网络。
对配电系统进行主动管理和控制，需要采用信息和通讯技术设备(ICT)技术作支撑，也就是说，ICT 技术对于提高配电系统的稳定性、可靠性及效率，保持系统频率、控制潮流和调节电压是必不可少的可行技术；主动控制既可以进行集中控制，也可以进行点对点控制，或者进行组合控制(自治控制或优化控制)。
表2 目前所使用的通信技术
Tab. 2 Communication technologies used currently 方法无线有线语音留言(通过电话
联系本地运营商)、遥控、
连接到SCADA系统
微波、电台、超高频
无线电、无线电、
卫星、GPRS、GSM
铜质电缆、
光缆、电力
线载波(PLC) 智能电子设备(intelligent electronic device，IED) 可用于对DG和RL进行控制，同时也可监测系统
第22期范明天等：主动配电系统可行技术的研究 17
的运行参数并能够提供独立的保护行为；控制中心(DMS/EMS)可通过各种通信系统与终端设备IEDs 通信，以光纤通信为主；而智能电表可采用光纤、无线或载波进行信息传递。互联网协议(IP)可与这些不同的通信技术配合，从而形成互联网通信，这也将是ADN主动管理的重要组成部分。
2）相关技术及研发需求。
现有的ADN项目主要涉及硬件设备、监测控制和网络运行三个方面的技术，综合考虑发展ADN 未来发展需求，所需解决的可行技术主要有：
①可行技术1(电力电子设备)。智能设备和通信媒介设备、AMI、ESS和电池能量管理、DG的接入和控制接口；采用电力电子设备进行网络重构、无功补偿、电压调节、谐波补偿，进行接入DER的转换；采用可控的DER和负荷进行优化运行以使回报最大化，采用可控储能以使负荷和发电平衡。
②可行技术2(ICT技术)。采用ICT技术可以进行计算、存储、处理和分配信息，在可控设备和控制单元之间传送信息(发电和负荷控制、网络重构、主动补偿、监测、负荷、发电和电价的预测等)。
③可行技术3(监测和预测)。测量网络参数、估计实际运行条件、保证系统安全所需的负荷、发电和电价的预测。
④可行技术4(运行与控制)。配电管理系统(distribution management system，DMS)、DER的分布式控制、需求侧管理(demand side management，DSM)、微电网/馈线(孤岛运行)；进行潮流管理、自动电压控制(automatic voltage control，A VC)、动态的线路载荷水平(dynamic line rating，DLR)等。
⑤适用可行技术5(规划与设计)。摒弃传统的与运行无关的方法，在规划阶段就考虑其运行时可能遇到的各种不确定性工况的方法，应对高渗透率的DER的接入，不能简单地将接入新的能源形式和储能设备的规划视为ADN规划。
通过对以上各种可行技术的分析，可确定其相应的应用范围、预期收益以及未来的研发需求。
应用范围包括有功和无功控制、需求侧管理(采用可变电价结构)、ADN管理、孤岛运行、削峰和间歇性发电、网络的最优管理等。
预期收益包括提高配电网的稳定性和转供能力、提高配电网的主动管理水平、提高配电网新旧元件的协调和控制能力以及对网络信息的采集能力、提高集成可再生能源的能力、延缓配电网络改造时间、提高削峰和孤岛运行的能力、提高DG的接入能力、提高SCADA的能力、对潮流进行优化等。
研发需求包括进一步降低费用、提高可靠性、制定接入标准、提高集成能力、制定新的监管条例、降低储能费用、与主网的再同步、新的保护配置方案等。
随着上述可行技术的进步，为使PDN向着ADN的方向逐步发展，作者认为配电系统的各个方面均会有很大的变化，例如技术标准逐步柔性化、管理模式逐步分散化、网路结构日趋灵活、模拟计算更加精确、控制与保护模式更加主动等[20]。
在2012年的CIGRE年会上，鉴于大量DER接入配电网，CIGRE C6决定将主动配电网(ADN)改称为主动配电系统(active distribution system，ADS)。
虽然国际上ADS的发展已经完成了顶层概念设计、项目实施验证、模型算法研发方面的初步研究，但C6.19工作组对全世界5大洲20多个电力企业(包括中国的电力企业)进行的ADS规划方面的有关调研结果表明[21]：鉴于核心计算工具的缺乏，除欧洲一些国家外，在大多数国家ADS还未成为配电网规划和运行中的一个必要内容；而且主动管理和主动控制现在仍处于初始阶段。中国也开始关注ADS 方面的研究[22]，还处于概念探讨阶段。
6 结论
由于高渗透率DER的接入，未来输配电网之间产生了双向功率流，负荷与电源具有了双重不确定性，客户具有了消费者和生产者的双重身份。由此为确保电力系统的安全性和稳定性，必须投入必要的资金对现有配电网进行加强或对现有技术进行改进，ADS是未来电力系统解决这些问题的发展模式之一。尽管DER渗透率还将进一步提高，随着相关可行技术的进步，ADS不仅可起着配电层级的功率平衡作用，还起着与上级电网之间的双向功率交换通道的作用，因此ADS将成为局部区域各种能源的交换中心。中国在进行ADS的相关研究工作中还应该考虑其配电网的具体需求，例如在应对高渗透率DER的接入和提高设备智能化水平等问题的同时还要研究可行的配电网络扩展模式。
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收稿日期：2013-04-13。 作者简介： 范明天(1954)，女，工学博士，教授级高工，长期从事配电网规划与运行的理论
研究和工程实施工作，现为国际大电网会议(CIGRE)中国配电与分布式发电(C6)专
委会主任，mtfan2006@https://www.doczj.com/doc/8f1241630.html, 。
范明天 (责任编辑 刘浩芳)
Extended Summary
正文参见pp.12-18
S2
Enabling Technologies for Active Distribution Systems
FAN Mingtian 1, ZHANG Zuping 1, SU Aoxue 2, SU Jian 1
(1. China Electric Power Research Institute; 2. Beijing Normal University)
KEY WORDS: power system; active distribution system (ADS); active control; active management
With the high penetration of DG and more active involvement of the demand side in power grid operation, power system have exhibited several new characteristics, such as two-way power flows, double uncertainty for load and generation, as well as dual characteristics of consumers and producers. The traditional network planning & operation criteria and even energy market rules suitable for passive distribution system (PDN) can not meet the requirements and have to be innovated.
This paper provides a comprehensive overview enabling technologies for the active distribution system (ADS) based on the research results both from CIGRE C6 and the authors. It consists of four main parts as follows:
1) The impacts of high penetration of DER. The impacts of high penetration of DER on the distribution network are analyzed, including the impacts on the planning methods, the operation, the short current and equipment selections, the protection and fault location, the unintended islanding operation. The related alternative solutions, including new methods of network operation and upgrades, the use of storage systems and closed loop operation of middle voltage (MV) network
portions, the application of information and communication technology (ICT) and advanced metering infrastructure (AMI), and the use of power electronic equipment are also introduced.
2) The state of the art and the features of ADS. ADS is a kind of infrastructure with flexibility of network structure and with active control and management mode. Based on ICT and AMI, ADS can not only play its traditional role but also play its new role of the integrator of local distribution resources and serve
the pathway for distributed power being sold back into the system. The SWOT analysis for ADS is also provided.
Tab. 1 Main differences between PDN and ADS
Item PDN ADS Technical standard Rigid Changeable Management mode Centralized Diverse Network structure fixed Flexible Simulation calculation Average Accurate Control & protection
Passive
Active
3) The research results related with ADS.
The research results from CIGRE C6 are briefly introduced, covering “development and operation of active distribution network”, “optimization and planning of ADS”, and “survey on methods and tools for planning of ‘active’ distribution networks”.
The research results from authors are also provided, including the platform for ADS case study, evaluation procedure for ADS planning, the optimization algorithms, cost-effective evaluation procedure, information requirement as well as technical guidelines for ADS.
4) Cost-effective enabling technologies for ADS. The five enabling technologies, i.e. power
electronic equipment, ICT technology, measurement and forecasting technologies, operation and control technologies, planning and design technologies are explained in detail. The possibility of traditional distribution system evolving into the modern active distribution system is discussed in a cost-effective and sustainable way.
Finally, the paper gives the conclusion and suggestions for the developing countries to develop their ADS while expanding their distribution systems.
企业电力供配电系统运行可靠性与安全性分析 摘要：电力系统是由发、供、配、用四大部分构成，而供配电系统涉及电力系 统的供和配两大部分。要想电能在电力系统中正常输配，供配电系统可靠性是基 本保证。通过供配电系统不仅能实现电能在发电厂与用户之间的传输、配送，还 能实现对该过程进行控制和计量，并通过在线监测方式对在系统中随时可能出现 的各种故障进行快速且有效的检测和保护，供配电系统可靠运行能基本保证电力 系统正常运行。 关键词：供配电系统；运行；可靠性；安全性 1企业电力供配电系统运行可靠性与安全性现状 1.1管理不规范 管理不规范会出现混乱局面，由于大多数人缺乏对电路分布情况的全面了解，导致在这 个过程中存在大量的安全隐患。而管理层也没有起到有效作用，管理人员的整体素质不高， 没有肩负起身上的责任，没有发挥出实际效果。随着城市经济的飞速发展以及不断加快的城 市化进程，为了更好地建设城市，常常会出现大量的施工活动，这些大规模的施工活动对配 电线路容易造成严重破坏，例如很多时候地面施工时，就会出现地下电缆被挖断、地上电缆 被折断等问题。其次在电力线路基础设施建设上面，有些城市没有设置专用架设杆线，这样 造成的后果是多种线路共架，不仅安全性受到影响，还增加了日常维护的难度，并且这样的 设置使得外界因素的不利影响也有所增加。部分用户肆意用电，私自增大使用负荷，给线路 增加了负担，影响到稳定运行。 1.2设备落后 设备是供配电网运行当中的重要组成部分，其中所存在的问题有：第一，在供配电网中 对部分质量没有达标的套管材料以及绝缘子进行应用。该情况的存在，在高压高负荷以及雷 击状态下，则有较大的几率出现线路短路跳闸故障问题，因此将导致严重永久性故障的发生，不仅会导致发生经济方面的损失，且有可能导致大面积停电事故的发生；第二，在供配电网 设置中，在柱上断路器安置质量方面存在不达标问题，对于工作人员来说，如果没有对其进 行及时的维修，则可能导致安全事故的发生。对于断路器来说，其具有较为特殊的连接方式，在具体操作中，如存在不可靠操作情况，则将对安全运行带来非常大的隐患，而需要通过远 程操作方式对人员安全进行保证。可以说，供配电设备的滞后性以及陈旧性都将直接影响到 系统维护调试工作的进行。 1.3后期的防范保护工作不到位 后期的防范保护具体涉及三点：自然环境问题、人为因素、一些飞鸟等小动物。此类问 题基本上都属于意外情况，需要配电人员对电路情况掌握熟悉，能够及时找出问题的出现点 并及时修理。 2企业电力供配电系统运行可靠性与安全性的提升策略 2.1完善供配电系统功能 科学技术的快速发展要求各个行业与时俱进，当前，自动化技术逐渐融入各个行业中， 实现了对传统生产模式和管理模式的调整。供配电系统运行中经常会出现停电现象，归根究
供配电系统节电技术措施 供配电系统节电技术措施 2003年以来，由于国民经济的迅猛发展，以及国际加工产业新格局的形成，一些高能耗低效益的加工业逐步转向国内，这无疑进一步加剧了能源紧张这一矛盾。发生在我国许多省市的“电荒”已成为相当普遍的严重问题，尽管我国电力建设超常规增长，电力供应仍严重不足。为此，节省能源及节约用电引起了全社会的高度重视，采取各种有效节电的技术措施显得尤为重要。 降低供配电系统的线损及配电损失，最大限度的减少无功功率，提高电能的利用率，是当前建筑电气领域中节电的重要课题之一。为了实现这一目标，采取了如下措施：选择及合理使用节电配电变压器、减少线路损耗、提高功率因数、平衡三相负荷、抑制谐波等技术措施，不仅节电10%~20%或以上，同时安全可靠，绿色环保，改善了用电环境，净化了电路，还有效地延长了用电设备的使用寿命。 1选择及合理使用高效节电非晶合金配电变压器 1.2低压箔绕线圈 （1）采用进口优质铜箔及H级绝缘材料绕制在成型绝缘筒上，层绝缘采用NOMEX纸，改善径向短路力承受能力，VPI真空压力浸渍成坚固整体，上下端部采用树脂端封，防尘、防潮、防盐雾能力强。
（2）引线铜排、铜箔经专用设备采用氩弧焊接，提高了铁芯的空间利用率，增强产品的抗短路能力，消除螺旋角，减小轴向受力。 （3）线圈机械强度高，局放降低。 1.3高压缠绕线圈 （1）高压线圈直接套绕在低压线圈上，装配时绕组支撑在单独的绕组系统上并压紧固定，这样可以使铁芯不受压力，减少了变压器短路时径向的内缩和扩大，从而有效地保证了变压器的抗短路能力。采用多层分段圆筒式，纵向多气道结构，抗热抗冲击能力强，耐突波能力强。 （2）采用NOMEX纸包扁铜线做导体，以NOMEX纸做层绝缘，以H级材料作端部绝缘经VPI真空压力浸渍高温烘焙固化成型，上下端部采用树脂端封，防尘、防潮、防盐雾力强。 （3）线圈机械强度高，散热性能好。 该产品的性能特点如下： （1）高效节电——产品由于采用非晶合金铁芯制作及创新的三相三柱制造工艺，铁损大幅度下降，空载损耗约为常规干变的25%左右。投资非晶合金铁芯虽然初期投资较高，但是非晶合金变压器由于其超高效率、节约能源的特性，在平均负载60%的情况下，3~5年内可回收额外投资，在变压器30年寿命中可节约可观的电费支出。 （2）可靠性高——产品满足国家标准GB1094.11-2007、GB/T22072-2008以及IEC60076-11标准、产品为H级（工作温度180°
配电系统的可靠性评估方法探讨 所谓配电系统的可靠性评估，就是采用现代分析工具对配电系统参数进行设置，包括停电频率以及停电时间等，如果参数设置的比较合理，系统就可以按照预期规划运行，实现系统可靠性的控制。文章简述了配电系统可靠性分析的思路，分析了具体评估方法。 标签：配电系统；可靠性；评估方法 前言 当前我国在规划配电系统的过程中，一般都不设置具体的可靠性目标，而是采用隐性处理的方式，这样配电系统在投入使用时，就需要花费大量资金维护供电的可靠性。为了避免这种规划方式的弊端，需要采用科学的手段对配电系统可靠性进行评估，按照实际需求对电力资源进行合理分配，减低供电费用，提升配电系统运行的可靠性。 1 配电系统可靠性分析思路 配电系统可靠性分析的主要目标就是可以准确评价出系统运行时的可靠性，并将评估结果作为依据，对设计中存在的问题进行修正。具体评估思路如下：首先，对系统数据进行分析，评估历史的可靠性，就是根据历史数据判断系统运行能力。一般都是由系统运行部门负责这项工作，分析系统没有大大预期可靠性的原因，判断系统的薄弱环节在哪。如果问题出在设计方案上，需要与工程规划部门共同合作解决问题。其次是制作预测模型，就是根据备选设计方案预测系统未来一段时间内运行的可靠性，主要是针对配电系统中的某一个部分，预见其在运行时有可能出现的问题，提出提升系统运行可靠性的方法。最后是校正预测模型，预测模型建立以后，需要将历史数据作为依据对其进行校正，使其与历史情况相符，这样才能保证预测模型不脱离实际。值得注意的是，模型校正是一个非常复杂的过程，需要配电系统运行部门提供真实、完整的历史数据，并考虑到系统运行的外界环境因素，用电需求变化因素等，将所有因素都考虑到，然后对参数进行谨慎调整，这样才能对系统未来运行状态进行准确预测，判断其可靠性是否可以达到预期要求[1]。 2 配电系统可靠性评估方法 2.1 计算流程 第一，需要设置一个可靠性限值，主要包括两项内容，一是基本目标值，二是所允许的偏差范围；第二，在计算程序中输入模型和相关数据，数据可以来源于现有系统，也可以来源于拟建的配电系统；第三，启动计算程序，开始计算，得出预期可靠性。这种评估性的计算主要包括两项内容，一是预期停电频率，二是预期停电时间，一般都是采用图形的方式显示计算结果，这种方法比较直观，
配电系统供电可靠性统计方法 (试行) SD 137-85 第一章总则 第一条配电系统供电可靠性统计，可以直接反映配电系统对用户供电能力，是配电系统可靠性管理的基础，也是电力工业可靠性管理的一个重要组成部分。其统计对象是以对用户是否停电为标准。 第二条为了统一配电系统供电可靠性统计方法及评价指标，特制定本办法，其目的在于： 1.收集配电系统运行方面的可靠性资料，建立供电可靠性的数据系统和指标； 2.为编制配电系统运行方式，维护检修计划提供可靠的数据及资料； 3.为配电系统设计和规划提供必需的可靠性数据； 4.制定统一的、明确的供电可靠性标准和准则； 5.为提高配电系统对用户的连续供电能力提供最佳可靠性的决策依据。 第三条本暂行办法适用于10(6)kV配电系统的可靠性数据统计和分析。 第四条各供电部门均应按本办法要求进行可靠性统计、计算及填报，并设专职人员负责此项工作。 第二章定义及分类 第五条配电系统供电可靠性的定义 配电系统供电可靠性——配电系统对用户连续供电能力的程度。 第六条配电系统及用户设备 1.配电系统——由各变电站(发电厂)10(6)kV出线母线侧刀闸开始至公用配电
分界点为止范围内所构成的配电网络。 2.配电系统设备 (1)配电系统变电站设备——包括从变电站(发电厂)10(6)kV母线侧出线刀闸算起，至下述各连接点为止的所有中间设备。即： 当以架空线路出线时，至出线终端杆塔引连线为止； 当以电缆线路出线的架空线路时，至出线终端杆塔电缆头搭头为止； 当以电缆出线的长距离电缆线路时，至变电站(发电厂)开关柜下部出线隔离开关与电缆头连接点为止。 (2)线路设备——由变电站(发电厂)10(6)kV出线杆塔或出线电缆头搭头至用户用电配电变压器二次侧出线套管或用户高压设备引连线搭头为止所连接的中间设备。 3.用户设备——固定资产属于用户的设备。 第七条配电系统的状态 1.供电状态——配电系统处于对用户预定供应电能的状态。 2.停电状态——配电系统不能对用户供应电能的状态。 但是对于配电系统来说，由于系统结构的不同，某些设备的停运和动作，不一定会影响配电系统对用户的供电(即不一定造成对用户的停电或限电)。 在下述情况下，不应视为对用户停电： (1)自动重合闸动作，重合成功，或备用电源自动投入。 (2)经批准停用自动重合闸装置，但在开关跳闸后3min内试送成功。 (3)小于3min的调电操作。 (4)并列运行的设备停止运行超过3min而未对用户供电产生影响。 第八条配电系统设备的状态及停运时间
关于主动配电网技术及其进展的探讨 摘要：在我国城市化进程不断推进的背景下，社会用电量显著提升，但是因为传统能源储量的限制，我国的电力技术正逐步向智能化、高效化、灵活化的方向发展，旨在保证电力行业的可持续发展。主动配电网技术可以实现大规模间歇式新能源并网运行控制，有效改善传统电网中存在的安全性问题以及配电网短路容量等问题，促进电力行业的健康、稳定发展。本文主要对主动配电网技术及其进展进行了详尽的探讨，力求为今后工作提供一定的技术支持。 关键词：主动配电网技术；进展；探讨 引言 在我国传统的配电网发展运行过程中，通常是依靠灵活的网络结构和较大的容量裕度来应对配电网运行过程中存在的电网运行稳定问题，从而保证电网系统的安全可靠运行。随着我国电力行业的发展，电网技术的发展，主动配电网技术的实施，有效地提高了分布式能源在电力系统的发展，使得电网系统的运行变得更加复杂，同时也更加的智能化。对于电网运行过程中存在的可再生能源消纳能力不足、网架薄弱、自动化水平低的问题都得到了有效的改善，因此主动配电网技术的实施对于我国电力行业的发展起到了很好的促进作用。 1.主动配电网技术概述 传统配电网是一种基于电网供电与用户用电之间的单向电力分配的网络，是一种电网(网)－负荷(荷)双元结构，随着分布式能源(源)在配电网的高度渗透，传统配电网的二元结构将逐步升级为源－网－荷的三元结构源的接入，不仅改变原有的网－荷单向电力潮流，形成网－荷源－荷源－网的双向复杂潮流，而且由于源的不确定性，使得源－网－荷三元结构很难形成稳定的平衡主动配电网的提出正是基于这一现状使得源－网－荷高度协调，缓解及消除源荷的不确定性，实现三元结构的新平衡。 2.主动配电网技术的发展 源实现有效的网络运行调度以后，不再是单纯的简单连接，而是通过多个DG 集成，形成复杂的控制系统，从而在智能化的主动配电网结构系统中，实现对DG的快速控制，通过实现分层控制，从而能够主动地解决主动配电网多分布式能源和其他可控装置的协调运行，从而在优势条件下实现对分布式控制结构的有效管理。现有的配电系统是在电力潮流从变电站单向流向负荷点这一基础上完成设计的，但是DG的接入，使得配电网的市场发生了较大的改变，对配电网的规划、运行和分析方法都发生了较大程度的改变，这也使得主动配电网的规划、运行和分析有了新的内容和控制理念。下面我简要对主动配电网技术的发展进行探讨。 2.1主动配电网的综合规划技术 在以往的配电网系统中，没有考虑到DG的引人对于配电网产生的影响，同时对于主动配电网的灵活控制特性和网络结构都没有达到较好的规划程度。主动配电网技术的应用，使得主动配电网的规划不但对传统的配电网实施了有效地规划，同时对于重新布线、网络重构和安装新的联络开关等都产生了较大的影响。在整个主动配电网的综合规划过程中，通过对资源配置、资金利用以及分布式能源、需求等方面进行综合考虑，但是这样的规划设计会提高了主动配电网综合规划的不确定性，使得可再生能源的间歇性出现较大程度的不确定。 当前我国已经有部分学者对分布式能源的优化配置进行了一定的研究，当然
供配电设计节能技术分析 发表时间：2019-04-18T11:48:42.600Z 来源：《电力设备》2018年第30期作者：蒋雷 [导读] 摘要：近年来，节能技术发展迅速，并且广泛应用于人们的生产和生活中。 （身份证：3411821983****2633 安徽马鞍山 243000） 摘要：近年来，节能技术发展迅速，并且广泛应用于人们的生产和生活中。配电网处于电力系统各个环节的底层，作为电网末端直接与用户相联系，是电力系统的窗口。一方面，配电网中各种线路和负荷密集繁杂，其损耗占全网总损耗的40%以上，深入挖掘其降损潜力具有重要的经济和社会效益；另一方面，配电网线损过大，将会扩大供电缺口，甚至引起受端电压降低，电网频率和功率因数受影响，使用电设备得不到良好的运行，特别严重时，还会导致电压崩溃乃至系统解列，因此有必要加强对配电网节能降耗的管理。 关键词：供配电设计；节能技术；节能措施 在能源短缺问题越发凸显的背景下，节能问题受到社会普遍关注。电力能源是能源的一个重要组成，和社会生活、生产有直接关系，且需求量不断增加。为了有效节约电力能源，需要加强对节能技术的研究。 1供配电设计中应用节能技术的价值 如今供配电设计的主要基础就是节能，以确保社会、环境和资源可以协同发展，并提升利用电力能源的效率。供配电设计中应用节能技术，一方面可以使单位用电量使用率得到提高，另一方面也能优化配置资源，为此有关部门在建设工程的初期就要考虑到节能技术。建设中，要依照电力工程实际建设情况加以应用，从而缓解电力资源被过度使用或浪费的情况。 2供配电设计的节能问题 2.1设计中的节能意识薄弱，节能设计工作落实不到位 某些电力设计人员在设计中因自身的节能意识薄弱，对电力节能设计的重要性缺乏足够的重视，致使与之相关的节能设计工作落实不到位，无形之中加大了电力生产方面的能耗问题发生率。 2.2导体截面及电气设备选择不当 导体截面及电气设备选择不当，设计方面节能技术运用不充分。基于电力设计的节能分析及其设计方案的形成，受到导体截面、电气设备选择不当以及设计方面节能技术运用不充分的影响，从而引发了电力设计的节能问题。 2.3输电线路出现较大波动的损耗，过程控制能力较低 配电网出现线损状况，其中一部分原因是因为输电线路出现较大波动的损耗，过程控制能力较低，比如因为关口电量没有足够的数据出现估计电量的现象；变电站对电能表进行更换或者因为CT出现异常没有完整的记录损失电量；没有对关口电量以及具体的售电电量进行同时记录，没有实时记录与跟踪供电情况以及售电情况，没有把握处理电力事故的最好时机，都会出现较大的损耗。 3供配电设计节能技术 3.1选择高效节能的电气设备 在供配电设计中，为了有效融入节能技术，有关设计人员要从多角度选择。（1）选择节能高效的电气设备，变配电的变压器就是有较高消耗的设备，若选择的变压器不合适，会使电能损耗增加。工业企业中，无功功率的消耗包括有线路、异步电动机与变压器等，和异步电动机有关的设备大概占百分之七十，线路占大概百分之十，变压器设备大概占百分之二十。因此，通过选择合适的电动机与变压器可以使线路感抗降低，一般企业所用的节能变压器是35kV或10kV。在有关功率达到一定范围的时候，为提高有关自然功率的因数，需要结合间隙工作制的设备与同步电动机，不过间隙工作制的设备应该具有空载切除这一功能。在选择电工机负荷的时候，有关参数应该比百分之四十的额定容量高；而在变压器负荷率超过百分之六十的时候，应该将有关参数控制在额定容量百分之七十五到百分之八十五的范围内。不管供电企业的基础是何种形式，都应该考虑到变压器回收率，通过使能源消耗降低，有效节约电能，企业的运营成本也得到降低。 3.2配电设计过程中选用合适的导线截面 因为线路中出现的损耗和电阻之间成正比关系，所以要降低损耗，可以在10kV配电设计中选择合适的导线截面。在对导线截面进行选择时要参照电流的密度，在此基础上要满足载流量，同时要保证电压的质量。从实际操作可以看出，10kV配电设计中经常出现损耗的部位就是主干线的前两部分，当回路受到大负荷，就会出现低压线损。基于这一状况，当回路出现较大电流时，要增大导线截面，选择直径较大的导线，同时对供电距离进行一定程度的缩短。 3.3在供配电设计中应用抑制谐波 供配电设计中，抑制谐波是节能的一个重要技术，一般可以把谐波理解成影响供配电系统的一种事物，供配电系统内谐波不但会使有关供配电系统耗费大量电能，也会破坏到有关设备，比如变压器。所以，为提高供配电设备工作的效率，采取抑制谐波这一方式可以有效处理，通常能借助谐波器加以抑制。不过实际安装中，要结合无源和有源使用滤波器，此外要在变压器低压范围中安装滤波器。供配电设计的节能技术会涉及有关设备、灯具和线路等内容，所以节能设计中要考虑到有关因素的影响，采取针对性的节能措施加以处理。 3.4合理设置供配电系统的电压等级，提高功率因数 由于供配电系统运行中若电压等级设置不当，则会加大该系统运行中的能耗问题发生率，因此，需要电力设计人员能够在其设计中注重供配电系统电压等级的合理设置。在此期间，应做到：①通过对供配电系统功能特性的考虑，电力设计中应采用高电压深入负荷中心供电，避免因低电压、大容量、长距离等因素的影响而造成输电线路电能损失，从而满足电力节能设计要求。②通过对用电设备的用电容量、供电距离及特性等因素的考虑，应在电力设计中确定供电系统的电压等级，确保其设置合理性，实现对节能问题的科学应对。同时，由于输电线路的损耗大小与功率因数密切相关，因此，电力设计人员应在其设计方案形成中重视功率因数的提高，并通过对自动控制无功功率补偿装置的配合使用，从而降低电力设计方面的节能问题发生率，保持其良好的节能设计工况。 3.5科学规划电网，系统处理 电网合理规划可以有效的降低输配线路中存在的能源消耗问题。电力企业通过金策技术、动态监测技术以及自动化的基础手段提升电能的调度效率，可以有效的降低电网的消耗。而电力企业通过计算机技术手段、网络技术手段计算电网参数信息，确定运算方式，可以有效的降低电网损耗等问题。在电网运行中，要合理的设置配电电压，加强对电压的控制。较高的电压会导致电能损耗等问题，而电压如果过低就会无法满足配电的用电需求。对此，电力企业要通过科学的方式合理配置电压，进而降低能耗。同时，在电网中的无功电流会消耗
浅谈配电系统可靠性评估方法 刘旭军 （大唐石门发电有限责任公司，湖南常德415300） 摘要：随着社会的发展，电力系统正在处于一个飞速发展的阶段，作为电力系统中最重要的组成部分配电系统，其可靠性直接关系着整个电力系统的正常运行，配电系统如果不稳定将会给电力系统带来巨大的经济损失。本文首先从配电系统常见的可靠性指标出发，探讨了当前配电系统可靠性评估的常见方法。 关键词：配电系统；电力系统；可靠性，评估方法 中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1003-5168(2012)24-0001-01 1 常见配电系统可靠性指标 配电系统是用户与电力系统联系最重要的基础，它对整个用户的用电质量有着重要的影响，因此，对配电系统的可靠性进行有效的研究就显得非常重要。对配电系统可靠性的评价指标一般可以分为用户侧和系统侧两个方面。 1.1 用户侧可靠性指标 用户侧可靠性指标是对用户侧可靠性进行评估的基本指标，它是配电系统故障对某一区域产生影响大小的重要反应，同时也是下一级配电系统可靠性评估的重要依据和指标。通常用户侧可靠性指标有：用户侧故障率、用户侧故障导致的平均停电时间、用户侧年平均停电时间等。 1.2 系统侧可靠性指标 系统侧可靠性指标是评价配电系统向用户供应和分配电能以及供电质量的重要依据，系统侧可靠性指标更加注重从全局的角度对配电系统对整个电力系统的影响。系统侧可靠性指标一般包括：电力系统平均停电频率、电力系统平均停电持续时间、用户平均停电频率、用户平均停电时间、平均供电可用率等等。 2 配电系统可靠性评估的常见方法及改进 一般在实际的应用中，配电系统的拓扑结构较为复杂，对整个电网运行的影响因素较多，因此，如果直接利用相关的可靠性指标公式进行计算将会非常复杂。近几年，一些相关的研究工作取得了一定的进展，一些相关的学者和研究人员经过研究发现和总结了一些操作方便和方法和改进技术，这些方式方法通过大量的实践验证，证明其具有一定的实用性和有效性。当前较为常见的配电系统可靠性评估方法有故障式后果分析法、最小路法、网络等值法等等。 2.1 故障式后果分析法 这种评估方法又被称之为FMEA，它是用来评估电力系统可靠性最为传统的一种方法。这种方法主要是利用科学的故障判别准则来将配电系统的状态分为故障状态和正常状态两种，并对配电系统中所有可能出现故障的设备进行充分的分析，从而得到一个所有故障类型的列表，然后利用计算的方式获得配电系统可靠性的相关指标。一般这种方法只能在由主线和馈线组成的辐射式简单配电系统中进行应用，在一些多故障模式的复杂分支系统中很少使用。这种方法在实际应用过程中，并没有充分考虑线路的传输容量问题，所以，利用这种方法获得的相关评估指标会与真实的数值之间存在一定的差异，使评估结果出现一定的偏差。 随着现实中研究工作的不断深入，相关学者通过对故障后的潮流和电压约束的考虑，总结出了一种结合最小割集法的FMEA法。这种方法可以在一些大型的配电系统可靠性评估中进行应用。后来一些研究人员有总结出了应用于带子馈线的复杂配电系统可靠性评估方法。这种方法主要是利用了馈线分区思想，以馈线为基本单位进行馈线分区，然后建立起一个网络模型，这一网络模型主要由区域节点和开关弧组成，然后利用前面所说的FMEA方
主动配电网运行方式及控制策略分析 发表时间：2019-11-08T14:49:47.740Z 来源：《电力设备》2019年第13期作者：韩晓曦[导读] 摘要:分布式能源与新型负荷的逐步推广，深刻改变了电网的组成形式与运行方式，传统的配电网运行控制理论与技术不再完全适用。 (身份证号码：12010219850221XXXX 天津 300000) 摘要:分布式能源与新型负荷的逐步推广，深刻改变了电网的组成形式与运行方式，传统的配电网运行控制理论与技术不再完全适用。为适应新形势的发展，主动配电网加强了对电源侧、负荷侧和配电网的控制，强调对各种灵活性资源从被动处理到主动引导与主动利用。关键词：配电网；控制；分析本文从主动配电网的组成特点出发，结合主动配电网的运行方式分析和控制方式选择，梳理主动配电网的控制方法和手段，提出源网荷互动全局控制中心的功能设计，提出针对配电网运行数据、营销数据及电网外部数据的的数据中心支撑方案，从而支持多种形式能源接入的监视控制与双向互动，支持海量数据的处理与分析决策能力。全局控制中心主要包含全局协调优化、区域协调优化、分布式控制等内容，强调对配网运行的主动控制。通过运维支持服务、协同优 化控制、综合服务等实现全局协调优化功能，通过用能能量管理、电动汽车充电管理、储能管理、分布式能源管理等实现区域协调优化，通过储能、电动汽车、分布式能源等灵活性资源实现分布式就地控制。 1 主动配电网运行控制框架 1.1 主动配电网形态主动配电网重点关注能源生产的配给和综合利用，将其基础框架按照能源生产与消费层、能源传输层、能源管理大数据平台和能源管理应用层四个层面进行考虑。（1）能源生产与消费层为充电汽车、分布式发电、储能设备和“冷、热、电”联产构成的主动配电网能量流层，该层中的用户可是能源的生产者，也是能源的消费者，负荷具备柔性的调节能力。（2）能源传输层为主动配电系统的配电网络，具有拓扑结构灵活，潮流可控、设备利用率高等特点。（3）大数据平台使适应主动配电网特点的服务平台层，包括云平台、大数据处理技术和智能电网服务总线，支持能源生产、传输、消费等全过程的数据存储、分析、挖掘和管理。（4）能源管理应用层要求实现主动配电网各种运行与控制功能，主要有电网运行态势感知、全电压等级无功电压控制、自适应综合能源优化、分布式发电预测、馈线负荷预报、故障诊断隔离与恢复、合环冲击电流在线评估与调控、风险评估与状态检修等，同时是为能源全寿命周期提供优化控制决策和服务的集成调控—运检—营销于一体的智能决策支持系统。 1.2 控制方式选择系统控制方式对系统控制资源有着重要的影响，对系统运行的水平和可靠性起着决定性的作用。主动配电网目前的主要控制方式包括集中式、分散式、分层式等类型。其中，集中式控制利用传感器将网络潮流信息或设备状态数据上传至能源管理系统，能源管理系统利用分层分布协调控单元对分布式电源、开关等设备发布控制指令、管理电网运行。分散式控制通过分层分布式控制单元和本地协调控制器进行协调控制，其中分层分布式控制单元负责区域协调控制，本地协调控制器对本地设备状态信息进行采集，并及时给出控制命令。分层式控制融合了前述两种控制思想，通过部署顶层能源管理系统、中间层分层分布式控制单元和底层本地协调控制器等多层次控制器，进行协同工作，提高配电网管控效率。 1.3 运行控制架构 1.3.1 传统配电网运行控制架构传统配电网是电力系统向用户供电的最后一个环节，一般指从输电网接受电能，再分配给终端用户的电网。配电网一般由配电线路、配电变压器、断路器、负荷开关等配电设备，以及相关辅助设备组成。传统配电网供能模式简单，直接从高压输电网或降压后将电能送到用户。传统配电网中能源生产环节为集中式发电模式，能源传输环节为发输配的能量单向流动，能源消费环节为电网至用户的单向供需关系。 传统配电网运行控制完成变电、配电到用电过程的监视、控制和管理，一般包括应用功能、支撑平台、终端设备三个部分。应用功能一般包含运行控制自动化和用电管理自动化两块内容，实现对配电网的实时和准实时的运行监视与控制。支撑平台为各种配电网自动化及保护控制应用提供统一的支撑。终端设备采集、监测配电网各种实时、准实时信息，对配电一次设备进行调节控制，是配电网运行控制的基本执行单元。应用功能通过运行控制自动化和用电管理自动化完成配电网的运营管理。运行控制自动化主要包括配电SCADA、设备保护、停电管理、电网分析计算、负荷预测、电网控制、电能质量管理、网络重构、生产管理等功能。用电管理自动化监视用户电力负荷情况，涉及用电分析、用电监测、用电管理等环节。支持平台完成包括配电量测、用电量测、图形管理等功能数据的采集、分析、存储等，为系统运行提供数据支撑。终端应用包括电网侧和用户侧两个方面。在电网侧，通过包括RTU、传感测量设备、故障检测装置、馈线控制器等在内的二次设备对并联电抗器、开关/断路器等一次设备进行监察、测量、控制、保护和调节。在用户侧，通过电表等传感测量设备对用户的进行用电计量。 1.3.2 主动配电网运行控制架构与传统配电网运行控制相比，主动配电网运行控制形态考虑全局的优化控制目标，预先分析目标偏离的可能性，并拟定和采取预防性措施实现目标，同时通过互动服务满足用户用能的多样化需求。应用功能方面，通过互动控制模式实现配网系统的统筹优化控制，同时通过互动服务满足用户的多样化用能需求。数据平台方面，构建全网统一模型对所采集全网的各类数据进行数据整合、存储、计算、分析，服务，满足按需调用服务、公共计算服务要求。终端设备方面，充分利用就地控制响应速度快的优势，对配电节点的分布式能源和可控负载协调控制。结束语：
配电系统电力电子变压器的研究 作者：佚名转贴自：电力安全论坛点击数：35 更新时间：2008-7-28 配电系统电力电子变压器的研究 方华亮，黄贻煜，范澍，陆继明，毛承雄 (华中科技大学电气与电子工程学院，武汉430074) 摘要: 供电可靠性及电能质量一直是用户和供电部门密切关注的问题。在电网中，变压器是电能转换的最基本的元件，但常规变压器难以对供电可靠性的提高和电能质量的改善作出贡献。本文介绍了一种全新的产品－电力电子变压器，它具有提高供电可靠性、改善电能质量并且体积小、重量轻、环保效果好等一系列优点，可以较好地解决这些问题。在对电力电子变压器现有方案进行分析的基础上，本文提出了一种新的实现方案，计算机仿真结果表明：变压器原方可以实现输入电流波形为正弦和功率因数接近于1，变压器副方可以获得良好的输出电压、电流。 关键词: 电力电子变压器; 高频变压器; 供电可靠性; 电能质量; 脉宽调制 1引言 当今社会经济的快速发展，使得人们对供电可靠性以及改善电能质量提出了越来越高的要求。如果一个供电系统的可靠性不能保证，停电不只是给供电企业带来损失，给用户将造成更大的经济损失。就电能质量而言，一种频率、电压、波形的电能已远远不能满足用户要求，经过变换处理后再供用户使用的电能占全国总发电量的百分比比值的高低，已成为衡量一个国家技术进步的主要标志之一。如在美国，2000年末，发电厂生产的40%以上的电能都是经变换和处理后再供负载使用，预计到21世纪二、三十年代，美国发电站生产的全部电能都将经变换和处理后再供负载使用。 如何更进一步提高供电可靠性和改善电能质量已成为供电部门十分重视和不断努力解决的问题，在供电系统中，变压器是实现电能转换的最基本、最重要的元件之一，对供电可靠性和电能质量有着重大的影响。目前广泛使用的配电系统变压器通常是采用铁芯油浸式，其运行可靠和效率较高；但同时，也存在以下一些不足之处［1］：·不能维持副方电压恒定； ·铁芯饱和时，会造成电压电流的波形畸变，产生谐波； ·原副方电压、电流紧密耦合，负荷侧的波动会影响到电网侧； ·需装备继电保护装置； ·体积大，笨重； ·矿物油会带来环境问题，且不易维护； 基于以上常规变压器的一些不足之处，如何进一步提高变压器的功能、改善其运行特性以更好的发挥其在供电系统中的作用，从而实现进一步提高供电可靠性、改善电能质量的愿望，是一个十分值得我们深入研究的课题。目前随着电力电子变流技术和大功率电力电子器件的迅速发展，以及在电力系统中的应用日益广泛，所有的这些为我们研制新型变压器奠定了很好的基础。我们要研制的新型变压器主要是采用电力电子技术实现的，我们称之为电力电子变压器。 对电力电子变压器的研究，国内在这方面还基本上未开展，国外在十多年前就已提出了这个概念。首先是美国海军的一个研究计划，提出了一种“交流－交流”的降压变换器构成的电力电子变压器；在这之后，由美国电力科学研究院(EPRI)赞助的一个研究项目也
谈供配电系统节电技术措施 作者：zhangyap… 文章来源：本站原创点击数：40 更新时间：2009-9-18 20:39:46 【字体： 小大】 湖北安全生产信息网(安全生产资料大全) 寻找资料>> 由于国民经济的迅猛发展，以及国际加工产业新格局的形成，一些高能耗低效益的加工业逐步转向国内，这无疑进一步加剧了能源紧张这一矛盾。发生在我国许多省市的“电荒”已成为相当普遍的严重问题，尽管我国电力建设超常规增长，电力供应仍严重不足。为此，节省能源及节约用电引起了全社会的高度重视，采取各种有效节能的技术措施显得尤为重要。 降低供配电系统的线损及配电损失，最大限度的减少无功功率，提高电能的利用率，是当前建筑电气领域中节电的重要课题之一。为了实现这个目标，采取了如下措施：选择及合理使用节电干式变压器、减少线路损耗、提高功率因数、平衡三相负荷、抑制谐波，同时采用高效节电的省电装置来调整电压幅值及稳压、平衡三相电压，减少电动机的启动电流、抑制谐波等技术措施，不仅节电10％以上，并且安全可靠，绿色环保，改善了用电环境，净化了电路，以及延长了用电设备的使用寿命。 一、选择及合理使用节电干式变压器 在工业与民用建筑中大都采用干式变压器，因为干式变压器具有许多优点。特别是SG（B）11－R系列卷铁芯干式配电变压器具有高效节电、安全可靠、绿色环保等优点。现将该产品的主要特点简介如下： 1、其铁芯为三相三柱环型卷绕，采用日本新日铁0.23㎜优质冷轧硅钢片，在铁芯成型机上卷绕成型的。其特点烛铁芯不冲孔、无接缝，铁芯形是一个密封整体，其过载的抗短路冲击能力比叠片式变压器大大增强。 2、卷铁芯无需消耗接缝的磁化容量，磁路分布均匀，大幅度减少了空载激磁电流、空载电流很小，比叠片式降低了约70%，提高了功率因数，降低了电网的无功损耗。 3、卷铁芯充分利用了薄型硅钢片的磁化特性，减少了涡流损耗，提高了变压器的性能水平，降低了变压器的空载损耗，比国家标准降低约35～40%左右。空载电流降低了70％，负载损耗比国家标准低40％左右。 例如：深圳市中泰雁南名庭，2005年2月10日安装了4台SGB11－R1000KVA变压器，一年期间(2005年2月10日～2006年2月10日)总耗
配电网有“主动”和“被动”之分吗？答案是肯定的。 来看一个主动的案例。 炎炎夏日的一个上午，某大城市中，随着大批空调逐步开启，用电负荷直线攀升，逼近电网所能承受的最高值。主动配电网主动作为，果断发出“精确制导”的指令，让部分客户家中的空调停运。几分钟后，负荷曲线趋于平缓，电网风险化解…… 这不是电影里的场景。在不久的将来，随着“主动配电网运行关键技术研究及示范”863课题研究成功，这样的场景就将成为现实。 为什么要进行这项课题研究？它有何特点？对供电企业和客户来说，它能带来哪些好处？为此，本报记者进行了详细调查。 为什么要研究主动配电网？ 分布式电源大量进入配电网，到一定程度，传统配电网将面临“电流倒送”危险 提及主动配电网的研究，有必要先认识一下配电网的概念和分布式电源的特点。 配电网，指的是在电力网中起分配电能作用的网络。打个形象的比喻，如果把电网主网比作人体的“主动脉”，那么，配电网就是四通八达的“毛细血管”，用户则处于这些毛细血管的最末端。电由大型发电厂发出，流经主网，通过配电网送到用户，就如血从心脏流出，流经主动脉，通过毛细血管输送至全身一样。电流自上而下流动，就如同大河衍变成小河，再从小河衍变成小溪。在传统的配电网中，线路选型、设备选型、相应的继电保护、潮流控制、计量，考虑的都是单方向流动的特点。 分布式电源的出现，使得用户可以不再被动地接受电网输送的“血液”补给，而是具有了“造血”的能力。但随着分布式电源不断增多，“造血”的量不断增加，其分散性、不稳定性、间歇性的特点，则使得这些新造“血液”不能平缓、定量、持续地输入“毛细血管”。当分布式电源增多到一定的程度，就会影响传
配电系统可靠性准则及规定 一、电力系统可靠性准则的一般概念 所谓电力系统可靠性准则，就是在电力系统规划、设计或运行中，为使发电和输配电系统达到所要求的可靠度满足的指标、条件或规定，它是电力系统进行可靠性评估所依据的行为原则和标准。 电力系统可靠性准则的应用范围为发电系统、输电系统、发输电合成系统和配电系统的规划、设计、运行和维修工作。 电力系统可靠性准则考虑的因素一般有：①电力系统发、输、变、配设备容量的大小；②承担突然失去设备元件的能力和预想系统故障的能力；③对系统的控制、运行及维护；④系统各元件的可靠运行；⑤用户对供电质量和连续性的要求；⑥能源的充足程度，包括燃料的供应和水库的调度；⑦天气对系统、设备和用户电能需求的影响等。其中①、②、⑥等因素可由规划、设计来控制，其余各因素则反映在生产运行过程之中。 电力系统可靠性准则按其所要求的可靠度获取的方法、考虑的系统状态过程及研究问题的性质不同，有以下几种不同的分类方法： 1.1. 概率性准则和确定性准则 电力系统可靠性准则按其要求的可靠度获取的方法，分为概率性准则和确定性准则。 （1）概率性准则。它是以概率法求得数字或参量来表示提供或规定可靠度的目标水平或不可靠度的上限值，如电力（电量）不足期望值或事故次数期望值。因此，概率性准则又称为指标或参数准则。此类准则又被构成概率性或可靠性评价的基础。 （2）确定性准则。它采取一组系统应能承受的事件如发电或输电系统的某些事故情况为考核条件，采用的考核或检验条件往往选择运行中最严重的情况。考虑的前提是如果电力系统能承受这些情况并保证可靠运行，则在其余较不严重的情况下也能够保证系统的可靠运行。因此，确定性准则又称为性质或性能的检验准则。此类准则是构成确定性偶发事件评价的基础。
被动配电网向主动配电网发展的必然趋势—范明天 就像当年争论是否将“smart”翻译为智能电网，国内电力界的精英们现在还在为将active 翻译为“主动”还是“有源”苦恼。主动配电网自C6.11于2008年提出并已经得到足够的关注，主动配电网是有精确定义的技术术语，而不像智能电网，仅仅是一个泛泛的口头术语。 对电力系统的各个设备（发电和用电）都有可能安装精确的测量信息的设备（IED），信息和通讯技术（ICT）的快速发展使配电网的控制和管理模式从此与传统不同。这与社会生活极其相似。现在社会生活有了微博，有了现场音像，个人和管理部门都有了许多可利用的现场信息，使我国这样的集中控制和管理国家的社会生活也从此不同。 传统的配电网是被动的配电网，其运行、控制和管理模式都是被动的。由大型发电厂生产的电力，流经输电网（高压），通过配电网（MV和LV）送到用户，因此中低压（LV）配电网即为电力系统的“被动”负荷，因此配电网可以称之为被动配电网（PDN，passive distribution network）。即使采用配电自动化，尤其是在中国，其核心控制思路仍然是被动的，即在无故障的情况下，一般不会进行自动控制的操作。现有的配电网分析计算，无论损耗、电压和可靠性，都是基于最大负荷条件或平均负荷条件。因此，传统配电系统本来就不是为接入大量分布式资源而设计的. 以下根据C6.11的报告整理被动与主动配电网的区别： 被动配电网。大量分布式能源（DER）接入配电网后可能会带来诸多影响。例如，影响短路水平和设备选型、影响无功功率和电压分布、影响保护、配电自动化和故障清除过程、影响特殊情况下的孤岛运行。因此，为了应对大量分布式DER的接入，而且还维持原有的可靠性，需要向主动控制和主动管理发展。 主动配电网（ADN）。基于智能计量技术的开发和信息和通讯技术（ICT）的发展，ADN 可以延缓投资、提高响应速度、网络可视性以及网络灵活性、较高的电能质量和供电可靠性、较高的自动化水平、更容易地接入DER、有可能降低网络损耗、更好地利用资产、改进的负荷功率因数、较高的配电网效率、较高的供电质量和敏感客户的可用性。 当然，ADN的发展还会面临一些问题和障碍，如维护问题、涉及大量利益相关者时的通信复杂性、增加投资费用（设备、教育、软件）、缺乏经验、对于ADN特性的设定没有统一的国际标准、DNO没有承担风险的动力、日常运行方式难以改变、现有规约和通信基础设施的能力。需要制定新的监管条例、DG规模继续扩大并被接到输电网、信息通信基础设施的安全性、主动网与现有被动网的不兼容性。 自从1999年参加国际供电会议（CIRED）以来（那次我还上大会去发表论文），我觉得我们现在的科研水平与欧美又有了很大的差距，尤其是在主动配电网方面。人家理想都快要变成现实了。国家之间的竞争在于精英之间的竞争，望现在还在为国家干事的人努力吧。 此外，不同语言和文化之间有着难以跨越的界限，我最近为了快些完成明年葡萄牙2013CIGRE的稿件，先用中文天马行空地写了个关于探讨变化系统运行准则可能性的摘要，用google翻译了后以为略为修改就可完成英文稿，可是中文的顺序是“因为所以”，而英文的顺序是“所以因为”，所以一点都没省力。对了，葡萄牙2013CIGRE的会期延期为明年7月16日召开，我们有足够的时间写论文了。
主动配电网文献综述 摘要：分布式电源( distributed generation, DG)和电动汽车的大量接入、智能家居的普及、需求侧响应的全面实施等显著增强了配电系统规划与运行的复杂性，同时，未来的配电网对规划与运行的优化策略提出了更高的要求。作为未来配电网的一种发展模式，主动配电网( active distribution network, ADN)开始受到人们的关注。本文主要探讨总结了主动配电网的国内外现状，主动配网网工作原理，主动配电网的运行方式、标准、对应的国内外指标及计算方法以及主动配电网的算法研究。 关键词：主动配电网，分布式发电，潮流算法，粒子群算法，混合算法 0引言 近年来，全球范围内气候变暖及极端天气事件日益频发，严重威胁着人类社会的可持续发展。在诸多因素中，人类过度排放温室气体被认为是导致全球气候变化的重要原因[1,2]。 为应对上述挑战，英国政府于2003年首次提出了低碳经济的发展理念。发展低碳电力系统的根本任务是要形成稳定的低碳电能供应机制，其关键在于对可再生能源的有效开发与利用。对此，一种解决思路是从配用电环节入手，建立协调关联分布式可再生能源发电、配电网络与终端用电的集成供电系统，实现对可再生能源的就地消纳与利用。分布式配用电系统优点有建设周期短、投资成本低、运行灵活，且抗风险能力更强[3,4]。 传统配电网中，电力潮流一般由上端变电站单一流向负荷节点，其运行方式和规划准则相对简单。然而，分布式能源的规模化接入与应用将对系统潮流分布、电压水平、短路容量等原有电气特性造成显著影响。而传统配电网在设计阶段并未考虑上述因素，因此难以满足低碳经济背景下高渗透率可再生能源发电接入与高效利用的要求。 与主要关注用户侧的微电网（Micro-Grid, MG）不同，ADN 主要面向由电力企业管理的公共配电网。它是一种兼容电网、分布式发电及需求侧管理等多类型技术的全新开放式配电系统体系结构。ADN 的技术理念将系统运行中的信息价值及电网-用户之间的互动能力提升至一个新高度，强调在整个配电网层面内借助主动网络管理（Active Network Management, ANM）实现对各类可再生能源的主动消纳及多级协调利用，最终促进电能低碳化转变及电网资产利用效率的全方位提高[5]。 本文将介绍主动配电网的国内外现状，主动配网网工作原理，主动配电网的运行方式、标准、对应的国内外指标及计算方法以及主动配电网的算法研究。 1 国内外技术现状 主动配电网（AND）是近几年来才提出的新名词。最早美国电力可靠性技术解决方案协会（CERTS）提出了“微网”的概念，微网是由微电源和负荷共同组成的系统，可同时提供电能和热量，其组成结构较ADN 简单，也可以说是ADN的一种特殊形式。 1.1国外技术现状 目前对ADN的研究处于领先地位的主要有北美、欧盟和日本等。美国CERTS己在美国电力公司Walnut的微网测试基地成功验证了微网的初步理论；欧盟推出了“Microgrids”和“More Microgrids”个主要项目，德国太阳能研究所建成的微网实验室规模最大，容量达到200kV A，该研究所还在其实验平台设计安装了简单的能量管理系统；日本常规能源较为匿乏，在可再生能源幵发和利用上投入较大，已在国内建立了多个微网项目，其微网实验系统的开发亦处于世界领先水平。 截至2013年，欧盟开展了ADINE、ADDERSS、GRID4EU等代表性的ADN示