2014年3月31日，《2014全球智能电网(中国)峰会》在国家会议中心举行，在4月1日主题为《智能电网国际标准与信息化》分会上，北极星电力网整理中国电力科学研究院千人计划特聘专家刘广一博士做了主题为“主动配电网运行控制关键技术”的演讲，全文如下：
刘广一：演讲的内容主要分四个内容：第一现代配电网的特征。
第二是应对配电网新问题的途径。
主动配电网的理念。
主动配电网的控制技术。
过去这些年气侯变化和环境污染成为了全社会关注的重要课题，我们过去几年产生的雾霾现象不断地困扰着大家，作为雾霾和环境污染的一个主要来源之一，化石燃料的发电也是一个很重要的因素。因而，全球怎样能尽快的减少化石能源的发电，大力发展清洁能源已经成为全社会的一个共识。
作为清洁能源很重要的一个部分，就是这种分布式能源技术，在过去这些年得到了很快的发展，分布式发电技术包括冷热电联产、太阳能发电、水电等等，分布式包括UPS电源、燃料电池、纳硫电池和电动汽车。
发展有几个驱动力，发展可再生能源，分布式的特点是分布比较广，能源密度低，适用于分布式开发利用。保护环境的需要，热电联产汽轮机效率高，减少温室气体排放。
第三个是发展天然气发电，美国发现以后价格降低了很多。适合于远距离的输送，非常适合于小型化发展，在美国成为微网重要的组成部分。另外一个是投资回报，发展分布式能源投资小，见效快。
我们国家对促进分布式能源发展也非常重视，在过去一年多中，国家各个部门特别是发改委发布了一系列促进能源发展的政策，国家电网公司和南方电网公司都给予了全力支持。分布式发电在我国未来几年一定会迎来一个爆发式的发展。
随着分布式发电在电网中大量快速的发展，这样就使我们的配电网比较我们传统的配电网发生了根本的变化，这里有三项技术上的推动力和社会经济的推动力，促进了配电网的运行形态和组织结构发生了根本性的变化。
包括电力电子设备，在电源侧、负荷侧和电网侧不断地普及。第二是分布式能源和电动汽车在电网中大量的出现，第三是广大用户对高品质电能的需求进一步的提高。
从三项社会经济推动力来讲，包括国家推动的售电侧放开、大用户直供带来了很多选择，中国电力市场化也是指日可待。这样的话，就给咱们怎么样促进新能源的发展带来新的动力。
第二点是国家各个部门对分布式可再生能源的发展给予了各种优惠政策，极大的促进了分布式可再生能源的发展。
第三是供电安全性，分布式能源特别是光伏在电网中大量出现，电力电子装置大量出现使我们电力装置受到了影响。
怎么样应对配电网出现的新问题，主要有这样几个途径：
第一个是被动的应付，基本上做到即接即忘，从管理上讲设定一些并网标准，缺点是缺乏主动对策。
在被动配电网采取即解即忘式并网原则，电网规划时不考虑其影响，对电压分布、短路容量、电能质量无实质性质影响，不改变现有保护控制、运行管理方式，对接入容量也没有影响。
另外一种对分布式能源的态度是主动应对，这里在过去这些年发展出了三种技术：
比如说第一种是咱们的微电网，主动配电网和能源互联网的技术。
第一个技术就是微网，微网的发展在上世纪90年代，从美国开始，欧洲都不断地进行微网的研究。指分布式电源的配电的子系统，可在主网脱离后鼓励运行，维持所有或部分重要用电设备的供电。服务的对象一般是小型社区，或者是难以架设输电设备的地区，部队海岛等等，脱离以后还能正常运行。可以对非关键负荷进行控制。
特别是去年美国自然灾害非常多，大家在讨论怎么样利用微网提高电网运行的可靠性。
可以说对于配电网来讲，或者说对于主网来讲，微网是可控的负荷或发电机。微网很好的解决了DER大量接入与不改配电网现有保护控制方式之间的矛盾。微网的分布式电源主要用于区域内部负荷的供电，不向外输送或输送很小的功率，不考虑输出功率对电网的影响，可采用即接即忘的并网方式。
但是有一个特点，微网投入比较大，这是过去一年没有在社会上广泛应用原因之一，主要是经济性。
另外一个是主动应对的办法在过去这些年讨论的主动配电网，随着分布式发电在电网中渗透率的不断提高，使我们在电网中特别是在配电网中出现功率的双向流动，使我们电网稳定性降低，波动变大，电能质量更加严重。
我们分为三个类型：在传统的配电网中，没有分布式电源，也就没有自动化的控制，这是我们现在大部分地区的传统的配电网。当前的配电网分布式电源渗透率比较低，低于10%或者15%，这种自动化的覆盖率，特别在配电网覆盖率比较低，设备利用比较低，是我们当前的配电网。传统的配电网和当前的配电网对于分布式能源都是被动的态度，随着分布式能源渗透率的进一步提高和电网控制率水平的提高，要求我们对于分布式电源渗透率高的电网要对电源和负荷进行主动控制，这是我们现在的配电网，也是我们的主动配电网。从传统向主动配电网迈进，应该是我们配电网发展的一个必然的趋势。
从主动配电网考虑几个方面：首先主动配电网是一个配电网，是指分布式电源大量应用渗透的配网，第二是不能忽略自动电压控制、潮流控制、短路电压限制等等，在系统规划阶段考虑分布式电源考虑的影响，我们要发展设备作用，包括智能电网技术支持措施，开放的IP通信网络等等。
主动配电网在规划阶段强调一次网架和二次自动化系统之间的协调规划，实现主动规划;在运行阶段，强调充分利用对配电网全面的、实时的量测信息，对分布式发电机组和电网可控设备进行主动与管理，解决配电网中的技术和问题。
主动配电网应该是在上个世纪，2005年以后这个概念在英国欧洲提出，在2008年提出了一个定义是主动配电网，是指内部具有分布式或者分散式能源且具有控制和运行能力的配电网。
区别于被动的配电网，主动配电网有四个主要特征：
第一就是一定具备一定比例的分布式可控资源，第二要有一个网络拓扑，第三有一个可观可控的水平，第四要有协调优化管理的管控中心。
下面介绍能源互联网的概念，能源互联网想法是基于最新的互联网技术和咱们电网的技术相结合，从而实现对电能生产、输送和消费进行全面的监控，这个是一个电力技术和互联网技术的完美结合，是我们未来能源生产方式、管理方式的一个新的革命。
下面这张图讲述了从电网的空间上和实现的时间上，微网、主动配电网和能源互联网之间的一个关系。微网主要适用于小型社区网络，是近期可以实现的技术。主动配电网是可以覆盖到配电的网络，是预计在未来五年、十年内实现的技术，能源互联网从社区网络一直覆盖到整个网络，是和新型的IT技术完美的结合，是未来十年、二十年实现的技术。
下面介绍一下主动配电网的一些理念，我们说主动配电网这个理论基础，是咱们主动的控制理论，主动控制理论最早应该是在上世纪的70年代在美国的飞机、发动机军工领域提出来的，用于设计F16的飞机。被动控制一般是出现问题以后解决问题，缺乏系统性优化的理念。主动控制理论是建立在提前的感知，进行系统性的控制和统筹优化的基础上，是一个全面的解决方案。
下面介绍一下被动应付和主动型配电网的规划运行，及其IT技术方面的比较。从规划运行控制方面看，作为被动配电网一般是采取即接即忘的工作，在系统建成以后就不管了，对分布式发电没有控制手段，对安全和作用影响也没有相应的工作服务。对应付型的配电网在规划阶段是采取即接即忘的手段，在运行的时候紧急情况下配电网控制中心实行主动的电压控制，要求分布式发电具备提供电压能力。
主动配电网强调的是规划运行一体化的解决方案，在配电网容量通过市场的手段进行主动管理，对分布式发电的并网和接入标准充分考虑自动化控制系统的功能，进行一次网架的优化和控制中心功能之间协调的规划。在需要的时候，可以与上级的输电网之间交互提供电网的灵活性。
第四通过电网和辅助的形式向用户提供增值服务。在信息的交换和电网方面，分布式发电技术方面，三种类型的配电网也有不同的要求，比如说对于被动型的配电网，小型的分布式发电一般不发送实时信息，对于应付型的配电网可以从输电的控制中心和分布式的技术，要有一些顶层的信息的交换。对于主动配电网要求有一些结构化的信息和实时的运行信息，要求分布式发电技术配备标准化的控制接口。
在电网方面技术开发的要求，被动配电网监控能力有限，在高压配备EMS和SCAD系统，在中低压侧，配备传统的DMS和OMS。分布式发电不提供功率因素 控制也没有储能和电动汽车。从输电控制中心分布式发电机组到配电控制中心之间有高层信息交换。电网方面技术开关的要求是通过通讯增强对高中压电网的监控能力，在SCADA和DMS和OMS系统，增加对新增分布式发电机组的量测。
对应付型的配电网是要加强分布式发电基础的保护系统，提高电压和控制的能力，对主动配电网配置调节的控制保护装置，可进行保护参数和故障能力的调整，配置储能和电动汽车的充电设施。
主动配电网的特点第一是要进行全面的量测，我们现在的情况是电网测只监测电网的设备，用户管理自己的设备，缺点是信息的不完整，系统决策的依据不足。对于要实现主动配电网主动控制我们就要扩展量测的范围，我们就需要用户提供用户端的信息，智能电表和分布式发电和用户配电设备的信息等等，我们就可以基于完整的信息进行系统性的决策。
第二个是管理理念的变化，从电网公司角度讲怎么实现主动的管理和主动的控制，对目前的情况由于信息的不全，协调不足，电网控制自己的设备，用户管理自己的设备，这样就造成了经济损失，不良的社会影响，增加了工作强度。从主动配电网的理念讲，我们可以获得完整的信息，可以实现预测和感知就密切协调了电网和用户之间关系，进行系统性的优化决策。实现可靠性和阻塞的定位和网络控制和切换、鼓励用户参与等等。
第三个主动配电网特点是主动配电网可以为我们的分布式发电、用户和我们上级电网提供主动服务的能力。比如说对于分布式能源接入，我们可以主动设置接入点，可以提高分布式接入电网的能力。用户可以提供需求响应服务，我们可以对上级电网提供辅助服务或电能服务，比如说旋转备用的服务，可以进行全面的互动互惠。
第三让我们电网中各种类型的分布式能源，实现多能源的综合利用，比如冷热电联共，怎么和光伏能源结合，提高能效管理的水平。
第四点可以提供短期的电力定制，可以在短期内提升供电的品质。
下面介绍一下主动配电网运行控制的一些技术，首先我们看一看主动配电网中有哪些可控的资源。从光伏发电和风电来讲有功不调节，特别情况下。无功率可调，可参与电压控制。生物质发电、地热、三连供机组。储能是指电动汽车有功可控。
电容、电抗、调压变压器、静止无功控制器。
对于小用户我们可以把用户通过一定的控制手段和措施聚集在一起，对中小用户实行集群的控制。
无功电压控制是需求测响应，也可以进行电压敏感的控制。
这个是怎么样进行充分的利用，首先建立一个主动配电网基础架构，可以对主动配电网中的资源，利用主动管理与主动控制的技术手段对可控资源进行有效的管理。这里非常重要的一点就是咱们电力市场的引入，至少要有峰谷电价，才可以实行电网有效的管理。
在硬件方面有这样一些关键技术值得重视，例如第一个咱们适用于配电网的电力电子的技术，这些技术可以用于在电网中有功无功功率进行优化控制，效益上提高电网的稳定性和输送能力。
第二是咱们各种类型的智能装置和通信手段，用于信息的通信技术，提高主动配电网的管理水平和实现新型电网元件中的协调控制，进行配电网中的信息采集。
从主动配电网的监视和控制方面有一些潮流管理技术，这样可以优化网络的管理和机组的处理优化，降低发电的成本和避免电网的改造，起到填补的作用。
另外是动态线路定容态度，实时的确定网络的输送容量，从而增加分布式发电的能力和电网改造。
网络运行方面有这样一些关键技术，包括需求侧的管理技术，可以减少负荷、移峰的作用。效益方面是频率控制、减少用户用点成本，避免电网改造等削峰。
另外一个关键技术是怎么样对DG进行集成实现优化控制，达到经济最大化的目标，可以实现各种发电的平衡。
我们国家对主动配电网的研究也非常重视，在2013年在指南项目中设立了主动配电网关键技术研究的项目，要求完成主动配电网的规划，运行和决策支持，电能品质控制和协同交换控制的研究，建成主动配电网的应用示范工程。
在这个里头，整个研究任务分五项，一个是主动配电网的规划及规划运行控制关键技术，电能品质和多能品质技术，和配电网的拓展信息平台，任务已经下达，我们已经正在研究。
研究成果将是两个系统，一个是规划运行互动决策系统，可以为我们的规划一体化提供分析和规划的手段。另外是运营控制系统，这个是扩展性的，更加智能化的电网调度运行系统，配电网的。
总结一下，节能减排，改善环境、发展低碳经济迫切需要大力发展分布式清洁发电技术、储能技术和需求侧响应。日益增长的分布式发电、储能和需求侧响应使配电网从传统的被动型用电网转变成为可以适应性地对其自身总负荷具有一定调节能力的主动配电网。
有效消纳间歇性分布式发电要求从负荷、电网架构及自动化控制手段等多方面入手提高配电网的灵活性。
基于信息集成的主动配电网运行控制技术是智能电网的重要组成部分，是重要的研究方向。
我的研究到此结束，谢谢大家!
