2.3 电网自动化
德国SAG公司提出了一种中、低压配网自动化的创新解决方案，主要解决配网集成高占比RES后会带来的电压越限和线路过载问题，其整体部署如图8所示，通过传感器对选定节点和支路进行测量，将信息经由电力载波或超高频无线通信传输至控制单元，后者运行配电网状态辨识和控制算法，将控制信号传输至相应的执行机构，对选定的馈线和负荷进行调节。该方案已在德国郊区（辐射状）和城网（环状）等14个试点部署实施；案例研究结果表明，该方案涉及的自动化系统升级成本与硬件升级成本之比约为5∶1，并且总成本只有常规配电网硬件改造成本的一半。在工程方面的挑战主要是变电站、机柜与RES之间的通信问题，以及变化多端的低压电网结构GIS数据量太大的问题。目前该方案只适用于低压配电网，是否能够应用于中压配电网还需要进一步的现场测试和相关政策支持。
2.4 电网的测试和验证方法
荷兰可再生能源领域最大的独立技术咨询公司DNVGL（在电力工业领域已有90年的从业经验，其中30年致力于能源效率和风电方面的研究。作为领先的认证机构，DNVGL发布了超过25项的标准和导则，尤其在大功率和高电压测试方面首屈一指）针对集成了RES的智能电网提出一种全面的测试和验证方案，如图9所示。
DNVGL公司专门成立了灵活电网实验室，对智能配电网运行情况（如各种电能质量条件下的RES）进行评估，验证创新性控制策略，以期改善电网的安全性和稳定性。与传统“被动”测试相比，该公司所提出的“主动”测试方法可以提高测试的可信度和系统的稳健性；元件测试中所使用的电压等级最高24kV，直流频率最高75Hz，容量最大1MVA，可分析超过25次的谐波，元件均为四象限运行。
该公司以一个检测功率流向的方案为例对所提出的测试方法进行了验证，在该方案中保护继电器向功率放大器传输电信号，功率放大器随后将该信号传输至实时系统模型并接受返回的信号，最终实现模型与实际情况的一致；所有验证过程均在闭环测试系统中实现。该项目下一步的研究重点是增加测试可信度和系统鲁棒性。
4 结语
目前的配电网运行缺乏中、低压层级的实时信息，为此CIRED-RT1构建了一种创新性的配电运行模式，通过集成来自传统数据源和新型智能设备提供的大量数据信息，极大地提高了配电系统的自动化监控水平。其研究成果是形成了一个智能电网基本体系框架，改进了信息处理方式，具体包括收集信息、处理信息、通信架构和评估策略4部分，即收集来自各方数据源的信息，利用高级软件工具给予处理，通过通信架构与控制保护装置和灵活性资源进行交互，并对市场策略进行评估。该体系控制模式采用分层结构，主要信息流在每个控制层进行分解，控制信号都在本地计算得到；所有功能模块遵循相同的结构，并且使用分布式智能和集群方式。CIRED-RT7则介绍了一些与电网集成DER有关的大规模试点项目和创新技术，主要包括RES灵活接入方式、电网自动化、电网的测试和验证方法等。
本文所介绍的消纳高占比可再生能源的运行模式和大规模案例为我国电力系统消纳高占比的RES发电提供了良好的参照。值得一提的是，智能技术及其商业解决方案必须能够体现所有利益相关者真正的价值或效益才能得到规模化的推广应用，因此除了技术创新，还需要进行相应的标准创新和制度创新。根据RT1与RT7的讨论，为了提高电网对RES的接纳能力，配电系统运营商可以从分布式电源侧和用户侧（灵活性资源）购买服务以避免网络阻塞，并可利用储能设备平滑RES带来的不确定性和风险，同时应该从导则和规范、技术标准、配套政策、监管条例等多方位创新，才能推出给所有利益相关者带来实效的智能电网解决方案。借鉴实现高占比RES国家的成熟经验，中国应对理论分析、技术研发、实验验证、实际应用中的每一方面进行深入研究，只有在创新性技术经过严格的测试和系统验证并且有创新的标准和制度予以配合时，才能考虑相关研究成果的大规模推广和应用。
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