配用电系统智能化发展趋势

　　为适应可再生能源、分布式能源及电动汽车的大规模发展，配用电系统正在向智能化方向发展，就整体解决方案的形成而言，主要表现为两个发展方向：一是部署高级量测体系、需求响应、智能家居/楼宇/园区等技术，实现配电系统与用户侧系统的集成，一方面实现用户侧系统内部对用户侧的发电、用电的有效管理，另一方面实现用户侧系统与电网的互动，增强电网灵活性，提高整个电网接纳新能源的能力；二是建设配电管理系统，加强对配电系统的监测、控制，应对分布式电源、电动汽车给配电网带来的挑战。

　　图1是美国许多电力公司实施的自动需求响应和绿色按钮行动计划的整体集成方案：通过网关，集成用户侧系统和电网侧系统的通信及信息系统；在绿色按钮行动计划的协议和OpenADR开放标准支持下，用户不仅可通过互联网查询自身用电情况，主动改变用电行为提高能效，也可授权给第三方（能源服务商），由第三方为用户提供需求响应和能效服务；在用户系统内可通过部署智能用电设备、恒温器、用户用电显示器，实现用户侧系统的能量管理，并对外与电网互动，实施自动需求响应。

　　图1 美国自动需求响应和绿色按钮行动计划解决方案

　　图2是美国普遍采用的配电管理系统集成方案。配电管理系统负责监测、管理和控制整个配电系统，包含状态估计，节能电压控制及集成电压/无功控制，自动故障检测、隔离和供电恢复，保护系统校核，分布式能源运行监控，动态定容，停电恢复、检修管理，低压系统建模和管理等功能。

　　建设配电管理系统，必须实现很多系统的集成。如为了发挥电表数据价值，加强停电管理，对现场人员进行调配优化，需集成量测数据管理系统（MDMS）、OMS、地理信息系统（GIS）等。又如，实现节能电压控制，需要将AMI系统和配电自动化系统集成。

　　随着分布式能源、电动汽车的大规模发展，人们逐渐发现，现有的智能电网框架已不能满足未来发展需要，能源互联网的概念随之被提出并受到高度重视。普遍认为，能源互联网是智能电网的发展方向，能源互联网以智能电网为核心，实现智能电网与气、热和交通系统的交互，提高电网灵活性，提升电网接纳新能源的能力。能源互联网在用户侧系统、城市层面和更大范围内（全国、跨国、跨洲甚至全球范围）将实施更广泛意义上一次、二次能源系统的互联互通。由于用户侧系统和城市层面的能源互联网的部署需要的协调代价较小，实现起来相对容易，所以将首先得到发展。城市层面、用户侧能源互联网的实施，将使配用电系统产生更多的多源异构数据，不仅包含电力系统数据，还包含热、气等系统的数据。此外，用户用能行为、电动汽车拥有者的构成及生活习惯、用户对激励政策的心理反应、城市发展状况等都将对未来配用电系统的发展产生影响。这些数据的获取、融合和分析，将为能源互联网提供重要的支撑。

　　图2 美国配电管理系统集成方案