北极星智能电网在线讯:高渗透率间歇性分布式能源的接入，给配电系统的安全、经济和可靠运行带来了一系列的问题，主动配电系统应运而生。在主动配电系统中，间歇性分布式电源、响应负荷、储能装置等分布式资源及其主动式协调控制与管理的引入，使得传统配电系统的可靠性评估理论与方法无法适应，主动配电系统可靠性评估面临一系列新的挑战。从可靠性评估模型、评价指标及评估算法3 个方面详细介绍了主动配电系统的可靠性评估体系。最后，通过实际算例系统验证了所提评估体系的有效性。
引言
电力需求的持续增长、传统能源的短缺，环境保护的需要以及电力市场的开放正驱动电网朝着高效、灵活、智能和可持续方向发展，以适应未来的技术需求。可持续发展是未来电网的基础特征，其本质表现为分布式发电(distributed generation，DG)尤其是可再生能源发电的规模化接入与应用。然而，分布式发电也给电力系统特别是配电系统带来巨大影响。大量的分布式电源接入配电系统后，直接改变了传统配电网的拓扑结构，其由辐射状的无源网络变成遍布中小型电源的有源网络，潮流也不再单向地由变电站母线流向负荷。配电网的上述变化使得其继电保护的机理和定值发生深刻的变化，并带来电压闪变、频率波动及电压和频率的偏移等电能质量问题，给电网的安全稳定运行带来很大威胁。目前，微电网(简称微网)技术在不断发展成熟，给分布式发电的集成提供了可能的解决方案。
但是，由于容量限制以及控制目标不同，微网尚不能完全解决规模化分布式发电尤其是可再生能源发电集成到配电系统带来的问题。随着分布式发电的渗透率在电力系统各层级上的不断提高，其对配电系统的影响成为配电系统规划和运行中必须考虑的问题。针对这一现状，主动配电系统(active distribution system，ADS)技术应运而生。
主动配电系统是利用先进的信息、通信以及电力电子技术对规模化接入分布式资源实施主动管理，自主协调控制分布式发电、分布式储能装置及响应负荷等分布式资源单元，积极消纳可再生能源并确保网络的安全、经济运行的新型配电系统。主动配电系统的特征包括高度可观可控性、灵活调节的网络拓扑、主动协调优化管理及与用户的灵活互动等。由于在可再生能源消纳方面具有显著的优势，主动配电系统的研究已经成为国内外的热点，并在主动配电系统的规划与设计、运行控制与保护、优化理论与方法等方面取得了初步的进展，主动配电系统可靠性评估的研究才刚刚起步。主动配电系统与传统配电系统有着明显的区别，微网、需求响应、储能装置及分层协调的主动管理等给主动配电系统的可靠性评估带来一系列新的挑战。
本文梳理和归纳了主动配电系统可靠性评估面临的挑战，提出了主动配电系统的可靠性评估体系，并从可靠性评估的模型、评价指标及评估算法3个方面进行了详细的介绍。最后，通过美国东北地区某实际算例系统验证了所提主动配电系统可靠性评估体系的有效性。
1、主动配电系统可靠性评估面临的挑战
由于传统配电系统“环网设计，开环运行”的特点，馈线由单一电源点供电，任何一条馈线上发生故障，都可能导致馈线后面的负荷全部停电。因此，在传统配电系统可靠性评估中，对系统状态的评估相对容易实现。而在主动配电系统中，当馈线上发生故障时，系统可能会出现含微网的孤岛运行方式。此外，微网中的可再生能源发电与传统分布式电源相比，其输出功率具有随机性和间歇性，也更增加了主动配电系统可靠性评估的难度。同时，需求响应，储能装置及其分层协调的
主动式管理等使得主动配电系统可靠性评估的理论和方法都将发生巨大的变化。
如图1所示，主动配电系统可靠性评估将面临可再生能源随机特性、双向随机潮流、多微网的分层结构及主动式协调控制与管理等带来的一系列的挑战。
1.1 可再生能源的随机特性
主动配电系统的特征之一是系统中遍布光伏、风力发电等间歇性分布式电源。这些间歇性电源的输出功率具有显著的不确定性，对主动配电系统的可靠运行具有显著的影响。建立合理的可靠性评估模型，准确刻画可再生能源输出功率的随机特性，并进一步定量评估这种不确定性对可靠性的影响，是主动配电系统可靠性评估首先需要解决的问题。
1.2 双向不确定性潮流
传统配电系统具有“单电源、辐射状”的运行特点，馈线中的潮流从单一电源流向负荷，是单向的确定性潮流。主动配电系统中，随着间歇性分布式电源及微网的接入，负荷不再从单一的电源接受电能，馈线上的潮流不再是单向的。例如，微网并网运行时，若微网中的总发电容量大于总负荷需求，对配电网来说微网相当于一个电源，注入电能;若微网中的总发电容量小于总负荷需求，对配电网来说微网相当于一个负荷，吸收电能。此外，由于分布式电源出力的随机性、响应负荷及储能装置的引入等，系统中潮流具有了更强的不确定性特征。
双向不确定性潮流使得单纯基于电源到负荷联通性判断的传统配电系统可靠性评估理论与方法不再适应，如何通过模型刻画主动配电系统中的双向不确定性潮流，并在评估中计及其影响成为主动配电系统可靠性评估面临的挑战之一。
