智能配电网规划与运行协同决策的思路及实践-第2页-北极星输配电网

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2 基于ANM的规划与运行协同决策

2.1 主动网络管理系统的概念

ANM系统是进行局部电网的集中控制与局部电网分布式控制的软件系统，既不同于SCADA系统和DMS（全局电网的集中控制），也不同于变电站自动化系统（SA）和配电自动化系统（DA）。ANM系统是管理分布式资源（DER）部分的控制技术，提供实时的自动确定性控制信息，以保证可重复性并满足控制信号的延时条件，包括有功和无功潮流控制、能量平衡控制。

新开发的ANM控制器根据与现有SCADA/EMS/DMS系统交换的信息，要对安装在各种DER（ES、DG等）上的智能装置发送控制信息，并满足控制条件。

英国电网介绍了一种基于ANM模型来解决智能配电网运行问题的方法。ANM对局部电网进行集中和分散控制，其管理对象主要是各种分布式能源（储能、DG等），基本理念如图2所示。在配电网关键点安装ANM控制元件，该元件向安装在各种RES上的智能装置发送实时的控制信息（如潮流、能量平衡），从而实现对这些关键点运行状态的主动控制和管理。

2.2 ANM管理潮流的示例（见图3）

2.3 ANM系统的主要功能和工具

ANM涉及的主要分析功能是评估DG和负荷的削减量，其目的是在典型研究时帧内模拟ANM的运行特性，输出结果是整个研究期内所削减的估计值（MWh）。根据研究结果可知某个ANM行为对发电机影响的频率和严重程度，从而使得网络规划人员和DG开发商能够了解ANM接入方案对系统的影响。

评估方法包括基于电子表单的分析法和环网潮流分析法两种：前者允许对削减量进行适度的近似，可以直接检查和验证错误，比较适合辐射网结构以及考虑热稳定约束的情况；后者采用全交流潮流计算，所以可计及无功的影响和分析电压，对约束条件的估计也更具代表性，所用的脚本可以自动进行电力系统仿真，创建脚本和验证结果可能会比较复杂。

ANM的主要工具是DG接入分析，输入数据为：所有可调发电机/负荷的时序出力/需求曲线和各种约束条件，由静态限值和动态限值组成，前者包括线路限值（大小）、节点电压限值（大小）、变压器反向潮流（大小和方向），后者包括季节性容载比和线路动态容载比。

2.4 协同决策的实际案例及其经验

英国电网针对某实际网络评估了ANM系统应用于协调决策的可行性。输入数据为每半小时的负荷和发电数据，研究周期为2.5年。该网络由38个节点、9台发电机、7个负荷、43条支路组成，最大负荷43MW，DG装机容量168MW，即DG容量约为负荷的4倍。案例分析结果表明，通过ANM削减DG出力能够有效缓解网络阻塞，从而提高RES发电量占比。英国ANM削减发电的结果比较见表3。

英国电网对ANM系统的运行与控制经验进行了总结：①在接入RES的规划阶段，利益相关者的反应对于规划过程和控制方案很重要；②网络规划人员要考虑ANM控制方式对规划更广泛的潜在影响；③ANM控制方式中的发电机运行经验可以反过来验证和调整规划的模型和工具。

3 实现规划与运行协同决策的具体措施

3.1 基于DG运行灵活性规划DG的接入容量

对于可再生能源发电量占比，德国政府的目标是2013年达到25%，2050年达到80%；而德国EWE配网公司的这一比例领先了德国政府计划数10年，在2012年就已达到63%，2013年底则为94%。预计到2032年，EWE的RES发电装机容量将上升到9?200MW，超过其峰值功率需求（2?428MW）的380％（接近于4倍）。

原标题：【高占比可再生能源】No.06 智能配电网规划与运行协同决策的思路及实践

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