4.2提升配電網(wǎng)韌性的預(yù)防措施

 

現(xiàn)有的配電網(wǎng)災(zāi)害應(yīng)對策略主要以系統(tǒng)重構(gòu)和黑啟動研究為主,屬于韌性提升中的恢復(fù)措施。在預(yù)防措施方面,相關(guān)研究很少。事實上,在自然災(zāi)害襲擊前,配電網(wǎng)可以獲得部分災(zāi)害預(yù)報信息。調(diào)度員可以根據(jù)此信息調(diào)整配電網(wǎng)潮流分布,提高其在災(zāi)害中的存活概率。如將配電網(wǎng)預(yù)先分為幾個子分區(qū)系統(tǒng),并調(diào)整配電網(wǎng)潮流減小各個子分區(qū)間的功率交換。在災(zāi)害襲擊時,配電網(wǎng)可以將被破壞的分區(qū)切除,從而在暫態(tài)波動不大的情況下保證其他分區(qū)關(guān)鍵負(fù)荷的正常供電、限制停電范圍。類似的分區(qū)思想已經(jīng)在文獻中有了初步討論。另一方面,配電網(wǎng)可以根據(jù)災(zāi)害預(yù)計信息,事先制定重構(gòu)恢復(fù)策略預(yù)案。在災(zāi)害結(jié)束后,就可以根據(jù)實際損壞情況對這些預(yù)案進行篩選,避免求解復(fù)雜的混合整數(shù)非線性優(yōu)化問題,縮短停電時間。

 

4.3微電網(wǎng)對配電網(wǎng)韌性的提升作用

 

隨著主動配電網(wǎng)的發(fā)展,分布式能源越來越多地參與到配電網(wǎng)調(diào)度運行中[66-68]。由于新能源出力與自然條件密切相關(guān)、可控性不強,因此可以將微電網(wǎng)作為主動配電網(wǎng)的調(diào)控單元。通過微網(wǎng)內(nèi)部能量管理系統(tǒng)調(diào)控各分布式發(fā)電的出力,配以需求側(cè)響應(yīng)和儲能控制,提高配電網(wǎng)對微電網(wǎng)整體的可控性。

 

現(xiàn)階段,微電網(wǎng)可以在自然災(zāi)害中離網(wǎng)運行,保證微網(wǎng)內(nèi)部關(guān)鍵負(fù)荷的持續(xù)供電[69]。隨著微網(wǎng)容量增加、可控性增強,微電網(wǎng)可以在配電網(wǎng)中起到“虛擬饋線”(virtualfeeder)的作用[61]。在災(zāi)害中,微電網(wǎng)不僅可以維持內(nèi)部關(guān)鍵負(fù)荷供電,還可以為配電網(wǎng)中的臨近關(guān)鍵負(fù)荷提供電能。通過縮短關(guān)鍵負(fù)荷的停電時間和范圍,微電網(wǎng)可以提升配電網(wǎng)韌性。

 

為了實現(xiàn)微電網(wǎng)對配電網(wǎng)的支持作用,需要研究微電網(wǎng)內(nèi)部能量管理與配電網(wǎng)調(diào)度的協(xié)調(diào)方法,實現(xiàn)微網(wǎng)功率輸出能力與配電網(wǎng)功率需求的匹配。

 

考慮到自然災(zāi)害的具體情況,還需要對微電網(wǎng)恢復(fù)配電網(wǎng)關(guān)鍵負(fù)荷的可行性展開評估,如設(shè)備是否損壞、系統(tǒng)存活性、功率限值約束等。此外,若微電網(wǎng)為用戶私有,那么需要設(shè)計合理的接入準(zhǔn)則和價格協(xié)定[70]。從規(guī)劃層面,可以通過設(shè)計微網(wǎng)的接入點和接入方式,最大化微網(wǎng)對配電網(wǎng)關(guān)鍵負(fù)荷的支持效果。

 

5 結(jié)語

 

日益頻繁發(fā)生的極端災(zāi)害及其所造成的重大影響使配電網(wǎng)韌性成為了國內(nèi)外的研究熱點。本文總結(jié)了工程韌性的相關(guān)文獻,并將其應(yīng)用于配電網(wǎng)領(lǐng)域,介紹了配電網(wǎng)韌性的概念、意義、評估方法和提升措施。

 

針對現(xiàn)有配電網(wǎng)“自愈”、重構(gòu)恢復(fù)等研究在應(yīng)用于極端災(zāi)害場景時的不足,本文提出了配電網(wǎng)韌性的關(guān)鍵問題和可能的研究方向,以期為后續(xù)研究提供參考。