摘要：随着能源需求的不断增长以及环境问题的日益突出，电力系统正经历着一场革命性的变革。本文提出了一种基于柔性互联的源网荷储协同主动配电网设计研究，以应对电力系统面临的挑战。文章重点探讨了智能控制策略设计、通信与数据管理、储能系统集成与优化等关键领域的研究和应用，为未来电力系统的发展提供了有益的参考。

关键词：柔性互联；源网荷储协同主动配电网；设计

引言

随着社会经济的不断发展和电力需求的持续增长，传统的电力系统面临着诸多挑战，包括能源供应不稳定、电力负荷波动大、环境污染等问题。为了应对这些挑战，构建更加智能、高效和可持续的电力系统已成为当今电力行业的迫切需求。本文致力于探讨一种基于柔性互联的源网荷储协同主动配电网的设计研究，以满足未来电力系统的需求。

1.智能控制策略设计

电力系统设计中的应用智能控制策略，上升为源网荷储协同主动配电网的关键支撑，分布式能源管理系统（DERMS）支持的智能调控方法，旨在协调太阳能、风能等可再生能源的产出与电力需求平衡，目标提升电力系统稳定性与效率。分布式能源管理系统在电力系统管理领域具有重要地位，分布式能源资源的实时监控与调控已成功实现，可再生能源装置，如太阳能电池板和风力发电机等，涵盖储能设备如锂离子电池和超级电容器，为实现电力系统智能化管理而努力。DERMS的核心任务是提高分布式能源的使用效率，调控储能设备充电与放电过程，以及平衡电力负荷与供电需求，提高电力系统运行效率是目标。

动态追踪电网状况及负荷需求为核心目标的智能调控策略，为了实现此目标，需建立一个高度分散的数据收集架构，获取电力设备和传感器的实时数据。电压、电流、频率、功率等参数被用于分析电力系统的情况。先进的预测模型助力实时数据驱动的智能控制策略实施，预测未来能源负荷与可再生资源产能。然后，发电机组最优运行方式与储能设备充电放电管理，利用优化算法以最大化满足电力需求并降低能源损耗。

2.通信与数据管理

确保源网荷储协同主动配电网各部分高效协同运作，实施了一种基于物联网的通信技术架构。各类电力设备和储能设备都已安装智能传感器，用于实时监测状态与性能参数。无线通信技术助力这些传感器运作，数据传送至中心控制系统。中心控制系统执行数据搜集、处理及策略制定。该设备采用高效传输协议实现与其他设备的资讯互通，运用智能调控策略对电力系统运行进行优化。将大量数据存储在云端网络空间，借助云计算技术，对历史数据进行挖掘分析，以预测发展趋势并优化性能。数据同步与协同办公得以在跨终端上实现，得益于云计算技术。信息安全与隐私保护成为当务之急。采用加密技术与访问权限控制机制，防止未经授权的入侵导致通信信息受损。

数据管理系统在源网荷储协同主动配电网中至关重要，大规模分布式数据采集系统实时汇总各类电力设备与传感器数据，涉及电流、电压、频率、功率等多个方面。针对海量数据的持续产生，需采用具备卓越扩展性和稳定性的解决方案加以应对。云存储和分布式数据库被广泛应用[1]。

3.储能系统集成与优化

在电力行业有多种可选的储能方案，其中包括锂离子电池和超级电容器等，涉及压缩空气储能系统等技能。不同技术各具特色，具有独特功能及适用领域。锂离子电池在众多储能技术中具有最广泛的应用。这些产品拥有高能量密度、高效率和长寿命特性，针对短期与长期储能需求均可应用。锂离子电池助力我国电力系统平衡可再生能源波动，为电力系统配置应急电源以增强其稳定性。超级电容器具有出色的充电与放电速度，具有较长的循环使用寿命，应用于瞬时储能和频率调控领域。在电力系统中，这些设备具备高速响应的特点，调整电压波动以适应瞬间功率需求。压缩空气储能设备将空气压缩并储存，随后，膨胀过程在需求时刻产生电力。这种技术适用于中等至长期储能需求，利用膨胀与压缩速度的调整，可实现功率与能量的控制。

在设定储能系统容量时，需综合考虑电力系统负荷特性、可再生能源波动、电力市场价格及运营成本。针对这些因素来调整算法，以确定最适合的储能规模。储能系统运作包括充电、储电、放电及释能等环节。实时电网状况、市场需求及电价动态调整是优化算法所依据的，为了确保系统经济和高效运作，制定了卓越的运行方案。储能方式融合是电力系统的普遍特征，如锂离子电池与超级电容器。协同运作是确保各种技术特色得到优化的关键，专注于实现多技术整合的最高效益。

4.增加电力系统的稳定性和可靠性

采用实时监测与传感器技术，电力系统拥有高效率的故障检测功能，如电网故障或设备出现问题等。智能调控机制能解析数据并发出预警，报告运营团队故障详细信息。就必须立即实施有效策略来推动系统恢复正常运行。备用电源启用，电力系统拓扑重置，调整储能设备的运行方式，为持续稳定供电，采取必要措施。

防范电力系统通信网络安全风险至关重要，阻止未授权入侵与恶意攻击，保障信息安全。采取高强度密码、加密通讯、防火墙及入侵检测等安全保护措施，针对网络恶意攻击的防御措施得以实施。电力系统产出的数据具有较强的敏感性，电力消耗和设备性能指标数据。为确保数据未经许可不被泄露，这些信息必须保密。数据加密、访问管控及合规监管均为隐私保护措施的一部分。衡量电力系统稳定性的方法如下，运用适宜的可靠性分析方法，如可靠性区块图、故障模式与影响分析、可靠性重要性评估等[2]。

总结

本文提出了一种基于柔性互联的源网荷储协同主动配电网设计研究，涵盖了智能控制策略设计、通信与数据管理、储能系统集成与优化等关键领域。其研究成果为未来电力系统的发展提供了重要的参考，有望推动电力系统向更可持续、智能化和安全的方向发展。其技术和策略的实施将有助于实现可再生能源的高效利用，减少能源浪费，并提高电力系统的可靠性和可持续性。

参考文献

[1]张晓毅，高振峰，孙雷.源网荷储协同主动配电网分布鲁棒优化调度系统[J].电子设计工程，2023，31（24）：113-117.

[2]章雷其，汪湘晋，徐珂等.基于柔性互联的源网荷储协同主动配电网设计研究[J].供用电，2018，35（01）：28-33.