2023-05-14-中国农业大学-交直流混合配电网韧性提升关键技术（2023）_25页_2mb

报告总结：交直流混合配电网韧性提升关键技术

一、技术背景

交直流混合配电网发展主要由三方面驱动：城市电网负荷密度高但供电走廊有限，农村电网负荷分散且周期性波动强，以及电动汽车大规模接入对供电能力的需求。然而，分布式光伏并网导致功率返送和电压越限问题，传统调控手段局限，难以实现灵活调控，同时偏远地区供电需求日益增长，亟需提升配电网的韧性。

二、核心问题与挑战

1. 电网调控能力不足：台区负载不均衡，功率转移困难，末端电压波动（午间过电压、夜晚欠电压）。
2. 极端灾害影响：自然灾害（暴雨、冰灾）难以预测，传统风险评估方法误差大，投资规划需兼顾经济性与韧性。
3. 故障恢复能力薄弱：配电网环路设计限制故障恢复速度，地理环境复杂导致检修时间长。

三、关键技术与策略

1. 多元资源配置与协同优化

   • 利用高斯混合模型（GMM）融合气象与电网数据，构建极端灾害下电网灾损模型。
   • 采用纳什均衡策略，平衡经济性与韧性，实现多主体协同优化。
   • 算例研究表明：均衡优化方案可在95%极端场景下减少56%的停电损失，同时降低40.4万元投资成本。

2. 直流配电网的应用优势

   • 应急供电通道：在故障后通过直流线路快速重构网络，提供主被动支撑，保障重要负荷持续供电。
   • 功率灵活转移：通过柔性互联台区与多元资源（VSC、移动储能、电动汽车）协同恢复，提高恢复效率。

3. 调控制手段的创新

   • 柔性设备协同调控：结合VSC（电压源换流器）、电动汽车（V2G）实现电压与功率的灵活调节，提升系统韧性。
   • 差异化控制策略：根据不同故障场景，采用PQ控制或Vf控制，优化设备启停与功率分配。

四、实施策略与优化方法

1. 基于极端场景的均衡规划：考虑正常运行、风险运行、故障恢复及极端事件等多种工况，避免过度投资，充分利用存量资产。
2. 灾前资源配置策略：在灾前通过博奔模型优化配置柔性资源（如移动储能、应急电源），提高灾害应对能力。
3. 结构化技术路线：以直流配电网为核心，构建“灾前防、灾中控、灾后复”的全链条韧性提升体系。

五、结论

交直流混合配电网的韧性提升需兼顾经济性与可靠性，关键在于多元资源的协同优化、直流技术的应用以及基于数据融合的风险评估。未来需进一步完善灾损建模与动态优化技术，推动交直流混合配电网在极端条件下的稳定运行。