新型电力系统分布式能源管理平台的建设及应用

摘要：在当前全球能源结构转型与可再生能源技术快速发展背景下，新型电力系统面临重大挑战以及新发展机遇。分布式能源管理平台作为智能电网关键组成部分，其建设与应用在提高能源利用效率、促进可再生能源的集成以及保障电力系统稳定运行方面发挥重要作用。基于此，本文研究中将首先对分布式能源发展现状以及对其进行管理的必要性进行探究，在此基础上探究管理平台建设要点与应用情况。

关键词：新型电力系统；分布式能源管理平台；建设

引言：随着全球气候变化问题日益严峻和传统化石能源日益枯竭，大力发展可再生能源和提高能源利用效率成为能源行业发展必然趋势。分布式能源系统在其灵活性、高效性和环保性优势支持下成为新型电力系统重要组成部分。分布式能源管理平台作为智能电网技术延伸，可有效实现对分布式能源进行高效管理目标，切实优化能源配置并提高能源利用效率，同时最大限度地保障电力系统稳定性和可靠性。

1.分布式能源发展现状

在全球能源结构调整与碳减排战略推进的背景下，分散式供能系统呈现出爆发式增长的趋势。国际能源机构的最新数据显示，2024年度全球清洁能源发电总量已超过2839太瓦时，年度增幅达到6.8%。分布式供能技术作为现代电力体系的关键组成部分，已经形成了包括风力发电、太阳能利用、电能存储、氢能转换以及燃气三联供等多元化技术路线。我国将分布式能源视为重点发展领域，各细分市场在2024年均实现了突破性进展。其中，分散式光伏和风电的累计装机分别增长至78.07吉瓦和10.79吉瓦，年度增长率分别达到33.4%和14.6%。燃气分布式项目新增101个，总装机量突破1584万千瓦。与此同时，储能电池与燃料电池等前沿技术持续迭代创新，分布式能源正逐步成为推动电力行业变革的核心驱动力。

2.分布式能源管理与优化必要性

面对当前分布式能源并网所遭遇的诸多复杂难题，迫切需要深化对运行流程进行精细管理和系统性优化。通过实施科学且合理的调控策略不仅可最大限度地激发分布式能源的潜力，还可显著提升其整体运行效率，大幅减少风能、光能等自然资源的浪费，进而促进电源、电网、负荷及储能环节间实现紧密协作与高效运作目标。

具体而言，通过精心规划和布局分布式电源的装机容量及其并网位置，可实现有效缓解电网高峰时段拥堵，大幅降低电力传输过程中线路损耗，以此提高电网整体运行效率。此外，在先进智能化预测算法和最优调度技术支持下可显著提高新能源发电功率预测的准确性，为制定更细致、精确的能量管理方案提供有力支持。此可有效促使负荷与新能源出力波动性平衡，增强电力系统灵活调节能力，确保电网的稳定运行。

总而言之，构建出完善的分布式能源智能管控体系已成为迫切需求。该体系可实现提升分布式能源利用率和电网运行效率目标，为构建更安全、可靠、高效的新型电力系统提供坚实的支撑与保障。因此，电力行业在实际发展中应积极加大研发力度以持续推动技术创新，以期在分布式能源并网领域取得更加显著的进展与突破。

3.新型电力系统分布式能源管理系统构建

为深入探究新型电力系统分布式能源管理系统构建要求，本文研究中将选取具体地区为例进行深入探究。

3.1系统整体框架设计

本文所研究地区配电自动化主站平台如图1所示，其具体设计中严格遵循最新一代配电自动化系统标准架构。该平台主要基于统一的技术支撑体系，在安全生产管控区域配置配电网运行监测功能模块，并在信息管理区域部署电网运行状态管理功能组件。为确保系统安全性，重点在生产控制区设置独立安全接入区域，各功能区域之间通过电力专用单向隔离设备实现边界防护。

该系统生产控制区域通过安全接入通道，对多种通信方式的配电终端接入进行兼容，包括光纤专网和无线APN专网。具体包括开闭所/环网柜内配置的DTU（数据传输装置）、柱上开关配套的FTU（馈线监控终端）等具备遥测、遥信、遥控功能的三遥终端设备。针对后续新增的10kV分布式能源（如光伏发电、小型水电、风力发电）、储能系统以及中央空调等大容量负荷设备，该系统将参照环网柜和柱上开关的接入模式，通过加装智能断路器和专用配电终端实现运行参数进行实时采集与监控。

对于现有分布式能源电站，符合技术升级要求的部分可加装配电终端以实现运行监测；对于无法进行硬件改造的站点，若能源服务商已部署用户侧光伏监测平台，则可通过数据对接方式将实时运行信息传输至配电主站系统。

针对380V/220V低压户用光伏系统，利用用电信息采集系统的集中装置或智能终端，获取发电计量表、并网计量表的电气参数（包括电能、功率、电压等）。配电主站平台通过数据集成层，实现与营销管理平台、用电采集系统、生产管理系统等多业务系统的数据交互。

3.2系统功能框架

分布式能源管控系统属于复杂且全面的系统，其功能框架设计根本目标在于充分满足不同能源管理和控制需求。该系统主要涵盖以下多个功能维度，以确保能源的有效利用和管理的智能化：1）可再生能源信息采集与整合功能。依托先进的传感器和数据采集技术可实现对可再生能源（如太阳能、风能等）生成和分布情况进行实时、准确地获取，为后续分析和决策提供有力数据支持；2）电力网络运行参数获取功能。系统可实时监测电力网络电压、电流、功率因数等各项运行参数，以确保电力网络运行稳定性和安全性；3）发电设施运维管理功能。通过对发电设施进行定期的检查、维护和保养，系统可及时发现并处理潜在的问题，确保发电设施的正常运行和延长使用寿命。

除上述主要功能外，该系统还需具备如下关键子模块：光伏电站实时监测模块，其可对光伏电站的运行状态进行实时跟踪监测，通过对发电量、转换效率等关键指标进行采集分析，可为光伏电站优化和调度提供重要依据；发电效能评估与统计子模块，其主要承担对各种发电设施发电效能进行全面评估功能，同时可生成详细的统计报告，为能源管理和决策提供必要数据支持；气象条件动态追踪子模块可有效实现实时监测和预测气象条件的变化，以此为可再生能源发电预测和调度提供必要参考；功率输出预测建模子模块，其实际运行中可基于历史数据和气象条件等信息构建功率输出预测模型，为电力系统优化调度提供有力支持；用电需求预测分析子模块，其可依托历史用电数据和未来需求趋势等信息，开展用户用电需求预测和分析服务，为电力系统规划调度提供参考；供电品质诊断子模块，其可对电力系统供电质量进行全面检测与分析，确保可及时发现并解决潜在的问题，为电力系统稳定运行提供有力保障；设备过载预警和异常状态即时报警子模块，该模块则可对设备运行状态进行实时监测，若发现设备过载或异常状态则会立即发出预警或报警信号，以提醒运维人员及时作出处理；并网/孤岛模式切换子模块，其在实际运行中可结合实际情况对电力系统并网和孤岛模式进行灵活切换，以保障电力系统稳定性和可靠性；系统容量评估子模块，其可对分布式能源管控系统整体容量进行全面评估，为系统优化和扩展提供必要支持。

所有相关核心运行参数和功能均可通过多维数据看板实现动态可视化呈现，确保管理人员可直观获取系统运行状态与各项参数，为电力资源决策和调度提供有力支持。

总结：综上所述，在当前新时期背景下，可再生能源开发应用成为能源领域发展必然趋势，对分布式能源管理系统进行优化设计的重要性也逐渐显现。技术人员在具体工作中应积极把握区域分布式电源应用实际情况以及具体规范，在此基础上对总体框架以及系统功能进行设计。

参考文献：

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王文斌，男，汉族，1991.02.28，山东滨州，职称：工程师。