然而, 现有的配电网SCADA系统由于其构架和通信能力的局限, 还难以支撑高效的区域集中控制; 同时, 某些时候可能发生的数据错漏或者通信故障也会影响主动配电网的集中控制, 威胁系统的安全运行。因此, 在过渡阶段也提出了一系列针对主动配电网的分散式无功控制策略。
综合而言, 主动配电网的无功电压集中控制需要依赖全面的数据收集和可靠的通信传输, 由于主动配电网中影响无功电压的控制变量类型更多, 再加上灵活可变的拓扑结构和需求侧响应, 因此主动配电网的集中控制非常复杂。而分散式的就地控制可以在满足基本电压约束的前提下对主动配电网中的分布式电源和各种无功设备进行控制, 减少了通信的数据量和降低了控制变量的维度, 可以作为主动配电网无功电压控制系统中的辅助控制和故障下的紧急控制方案。
4、有待进一步研究的问题
大规模、高渗透率的分布式电源在配电网接入, 以及拓扑和需求侧增加的控制维度, 势必会对配电网电能质量、稳定性和无功电压控制等方面造成严重的影响, 为更好地消纳和利用分布式电源, 配电系统将由传统的简单无源网络向着以复杂多源为特征的主动配电网发展是当前研究的必然趋势。结合当前主动配电网无功电压控制方面研究现状的分析, 下一步将需要着重研究以下问题:
1) 主动配电网背景下分布式电源互补规划层面, 如何实现不同类型的分布式电源在配电网中的协调互补规划, 利用不同类型分布式电源在无功电压控制特性上的差异和互补性能(例如风光之间的互补或者储能对风/光的柔化), 减少配电网的无功电压波动和潮流波动, 提高多种分布式电源在配电网中的渗透率, 将是一个重要的课题。
2) 主动配电网无功补偿规划和控制层面, 由于分布式电源出力、拓扑调整和负荷调节等因素改变了配电网的无功电压特性, 传统的无功补偿配置没有及时跟随这种变化, 不能完全适应配电网的无功电压快速的扰动, 因此要从经济效益角度考虑DSTATCOM等动态无功补偿的容量选择和应用问题。
3) 在主动配电网的需求侧主动管理层面, 如何在保证供电可靠性、尽量减少停电时间的同时, 通过合理的负荷调节和转移来削减负荷峰谷差并优化电网运行, 是在主动配电网条件下提出的一个新的研究课题。这既不能一味地削减负荷减轻损耗, 又要求需求侧响应发挥其应有的主动管理作用, 因此需要在两者之间找到一种合适的评价体系, 用以评估负荷调节产生的经济效益、电压质量改善效益和因停电造成的损失及控制上的操作成本之间的差别。
4) 在主动配电网的网架拓扑层面, 目前已有的研究多数只着眼于含分布式电源和储能的微网结构规划, 或紧急情况下的短时孤岛切换运行, 而对于可灵活调整拓扑的主动配电网网架规划原则, 以及在正常运行时如何通过合理调整网架来改善潮流状况和电压控制效果的研究则相当匮乏。灵活有效的拓扑调整需要依赖于配电网能量系统的实时监测和网络潮流的准确计算预测, 在此过程中如何考虑网架的数学模型和优化算法, 以及如何协调落实在通信和自动控制中的问题则成为重点所在。
5) 目前大量文献的成果是基于国外算例和IEEE等抽象算例开展的研究, 未考虑国内实际配电网架构特征和负荷特性等, 并鲜有实践验证。此外, 国外的主动配电网研究是在成熟的配电网负荷基础上, 采用中压电网配合单相供电, 主要利用中压OLTC和分布式电源配合的手段; 而我国的主动配电网采用三相供电加庞大的低压电网, 还要考虑持续增长的负荷, 而低压侧的电容器更是无功控制的主要手段。如何理论联系实际, 建立符合我国配电网实际的标准主动配电网模型, 进行实际的技术示范和研究成果验证, 是增强理论成果可信度和科学性的关键工作。
