【南瑞（赵景涛）】分布式资源主动支撑的新型配电系统多状态运行控制技术报告_39页_10mb

分布式资源主动支撑的新型配电系统多状态运行控制技术总结

核心内容

本研究聚焦于大规模分布式资源接入下的新型配电系统多状态运行控制技术，旨在解决“双高”（高比例新能源、高负荷波动）背景下配电网运行状态复杂、控制难度大、安全与经济运行矛盾突出等问题。通过构建“正常态-警戒态-故障态”三态运行控制体系，实现对配电网的精准识别与智能调控，提高系统运行的可靠性、经济性和安全性。

主要观点

• 新型配电系统运行状态复杂多变，且量测布点有限，难以精确感知。
• 配电网中分布式资源和负荷的波动性显著，不同运行状态下的控制需求和特性差异大，给多状态协同控制带来挑战。
• 现有自上而下的控制架构及单一功能的终端装备难以支撑多状态运行控制，需构建适应多状态的主动支撑控制体系。
• 通过多状态运行状态划分、可调潜力评估及控制策略制定，实现配电网的精细化、智能化运行。

关键信息

1. 多状态运行状态划分

• 正常态：配电网运行稳定，设备工作正常，目标为区域优化、网格互济、微网自治。
• 警戒态：系统可能因扰动进入故障态，需采取主动支撑措施，目标为多级协同、降低风险、安全运行。
• 故障态：系统出现供需不平衡，可能导致崩溃，需进行快速恢复与主动控制，目标为保障供电、快速自愈、主动控制。

2. 运行状态评估指标

3. 多状态可调潜力评估

• 光伏：在正常态不可弃光，警戒态不可弃光，故障态可弃光。
• 负荷：可调负荷（如空调、电动汽车）在正常态可响应，警戒态可中断，故障态可切除。
• 储能：在正常态用于削峰填谷，警戒态提供紧急备用，故障态保障重要负荷。
• 联络开关：用于网络重构，提高新能源消纳，降低网损。
• 柔性互联：用于调整互联区域的功率分配，提高经济性。

4. 多状态控制策略

• 正常态：采用分区自治控制，结合潮流追踪与电耦合强度评估，实现动静态混合分区。
• 警戒态：采用自治区域虚拟惯量自适应分配及广域协同控制方法，提升系统稳定性和快速响应能力。
• 故障态：构建配微一体保控融合的故障快速识别、定位与恢复牵引控制体系，实现快速自愈。

5. 实践探索

• 嘉兴城市能源互联网示范工程：构建新一代配电自动化系统，实现分布式资源主动支撑配网运行。
• 宁夏固原六端口台区互联示范工程：实现区域-网格-台区的协同控制，提高供电可靠性。
• 苏州同里、工业园区示范工程：展示多状态运行控制的实际应用效果，提升配电网运行效率。

研究成果

• 科研成果：发表论文70余篇，出版专著6部，获省部级科技奖励20余项，其中一等奖5项。
• 专利成果：授权发明专利80余项。
• 标准成果：牵头编制标准10余项。
• 装备成果：牵头研制的配电数字化云平台及全系列中低压智能装备市场占有率第一。
• 项目成果：推广至国内20多个省份的53个配电网项目，涵盖多种典型场景。

算例分析与应用效果

• 分区策略优化：采用交替方向乘子法（ADMM）进行分布式求解，有效降低有功功率损耗。
• 动态分区方案：在12:00、16:00、19:00等不同时段，动态调整分区策略，提升运行效率。
• 虚拟惯量分配：通过人工智能强化学习与参数自适应方法，实现分布式资源的广域协同控制。
• 故障方向判别：基于谐波能量分析，实现光伏配电网故障方向的快速识别，提升故障恢复效率。

结论

本研究提出了一套涵盖多状态运行状态划分、可调潜力评估及控制策略的系统化解决方案，为新型配电系统在“双高”背景下实现安全、高效、灵活运行提供了理论支撑与技术保障，具有重要的工程应用价值。