配電網有主動和被動之分，目前大都是被動的，實現主動配電網才是配電，電氣行業優先考慮的問題，主動配電網的實現將會給供電部門，以及終端用戶節省更多資源，減少不必要的損失，提供更多的方便。

一、為什么要發展主動配電網?

布式電源大量進入配電網，到一定程度，傳統配電網將面臨“電流倒送”危險。提及主動配電網的研究，有必要先認識一下配電網的概念和分布式電源的特點。

配電網，指的是在電力網中起分配電能作用的網絡。打個形象的比喻，如果把電網主網比作人體的“主動脈”，那么，配電網就是四通八達的“毛細血管”，用戶則處于這些毛細血管的最末端。

電由大型發電廠發出，流經主網，通過配電網送到用戶，就如血從心臟流出，流經主動脈，通過毛細血管輸送至全身一樣。電流自上而下流動，就如同大河衍變成小河，再從小河衍變成小溪。

在傳統的配電網中，線路選型、設備選型、相應的繼電保護、潮流控制、計量，考慮的都是單方向流動的特點。

分布式電源的出現，使得用戶可以不再被動地接受電網輸送的“血液”補給，而是具有了“造血”的能力。但隨著分布式電源不斷增多，“造血”的量不斷增加，其分散性、不穩定性、間歇性的特點，則使得這些新造“血液”不能平緩、定量、持續地輸入“毛細血管”。當分布式電源增多到一定的程度，就會影響傳統配電網的特性。這意味著，傳統配電網的保護、控制策略將失效，電網的供電可靠性將受到影響。

根據國外的經驗，分布式電源接入容量原則上不超過配電網容量的30%，否則，電流可能產生倒送，有些保護和控制就會誤動。為對日益增長的分布式電源加以有效控制，主動配電網的研究被提上日程。

二、什么是主動配電網?

主動配電網是內部具有分布式或分散式能源，具有控制和運行能力的配電網。

1、配電網的概念出現了外延，隨著分布式發電和可再生能源并網的增加，能量的雙向流動成為趨勢，用戶對電能質量、安全性和可靠性要求更高，通過需求側管理協調當地能源管理以及分布式發電、可再生能源同大規模集中發電的有效整合。

隨著電動汽車和充電站的增加，配電網的概念也出現了外延：充電設備普遍功率較大且可能產生諧波污染，不同于一般的商業或居民用電負荷。發展充電網絡不僅是建設充換電站與充電樁，還必須配套開展配電網的升級改造，才能滿足配電網安全和電能質量的要求。充電網絡運營管理平臺一方面把電動汽車充電對配電網的影響降到最低，提高系統整體效率;另一方面通過峰谷電價機制，降低用戶用電成本支出。

因此，未來配電網的功能是將電源和用戶需求有效連接起來，允許雙方共同決定如何最好地實時運行。而要達到這一要求，控制水平就要遠高于目前配電網的水平，這包括：潮流優化、電壓控制和保護技術，以及比目前配電網擁有更多的傳感器和自動裝置。

2、主動配電網的概念， 主動配電網是分布式電源高度滲透、功率雙向流動的配電網絡。高度滲透指接入的分布式發電對配電網的潮流、短路電流產生實質性的影響，使得傳統配電網的規劃設計、保護控制、運行管理方法不再有效。可以說，傳統配電網正在向主動配電網轉變。

隨著以風電、光伏發電等分布式電源在配電網中的滲透率日趨升高，傳統配電網的架構發生了較大變化;同時，以風電為代表的新能源做為大規模間歇式能源具有較大波動性，對電網的穩定安全帶來影響;還有，電動汽車的充放電對電網的潮流也帶來波動，等等。因此，需要對并網機組和充放電裝置做好監視和控制，而這些正是主動配電網的功能所在。

3、主動配電網有四個特征，一是具備一定分布式可控資源，二是有較為完善的可觀可控水平，三是具有實現協調優化管理的管控中心，四是可靈活調節的網絡拓撲結構。

“可觀性”體現在，主動配電網控制中心可以監測到主網、配電網和用戶側的負荷和分布式電源的運行情況，在此基礎上利用態勢感知技術預測其發展狀態，提出優化協調控制策略。“可控性”體現在對分布式電源、儲能、負荷等的靈活有效控制上。當優化協調控制策略制定出來以后，通過控制中心能夠實現有效的執行。

通俗地講，主動配電網有更大的可觀測范圍，能掌握更多信息。目前對電網的監測范圍只能到配電網，沒有辦法知道用戶更多的實際用信息，比如說，有沒有使用空調、安裝光伏，有哪些重要設備，更不可能知道用戶的用電行為習慣，什么時候洗衣服、開空調……主動配電網卻可以知道這些信息，進而主動服務用戶，滿足用戶的需求。

它通過自動采集到的信號，進行數據分析掌握相關信息，為用戶提供最優方案。供電企業事先可以將網絡和負荷準備好，提醒用戶在合適的時機選擇用電等。用戶可以隨時查詢到實時的電價，來調整用電行為，節省電費支出，還可以查詢到周邊分布式電源有哪些，自主選用，實現一定區域內的電力資源最優分配等。

主動配電網的“主動”,還體現在對有可能出現的危險進行預判，并制定一定應對策略，通過控制中心有效執行，而不是像傳統配電網只能在故障發生后才被動地采取措施。

這里舉一個簡單的例子。當即將遭遇暴雨時，哪些線路有可能遭遇雷擊，可以通過控制中心對電流進行控制，使其繞過這些線路，防止大面積停電的發生，這需要用上一項關鍵技術——態勢感知技術。

主動配電網核心內容之一是使配電網具有更高的供電可靠性，具有自愈(重構)功能，最大限度減少供電故障對用戶的影響。由此我們可以推論：解決當前供電可靠性不足和提高電能質量是配電網未來的發展重點。

無疑主動配電網能夠承擔起這項功能，但必須看到，隨著新能源的接入、電動汽車和充電站在未來環境改善中扮演越來越重要的角色，現有的配電網已經變得越來越復雜，其控制保護早已區別于傳統意義的配電網，配電網的發展正在向“主動配電網”邁進。

三、主動配電網發展方向

配電網的發展趨勢是：強調引入分布式能源之后的雙向潮流狀態下的穩定控制、電能質量;強調用戶交互，隨著測點增多和實時性要求，后臺軟件將面臨真正海量數據，移動互聯技術更使得巡視、維護、檢修與遠程辦公融為一體(主動配電網)。

配電網未來的方向是：分布式智能微電網和配電網的融合交叉;環形配電網絡(繼電保護的革命);直流配電網和交直流混合配網。具體方向如下：

1.加強監控。采用更加經濟、可靠、先進的傳感、通信和控制終端技術，實現對配電網運行狀態、資產設備狀態和供電可靠狀況的實時、全面的監視，實現配電網的可觀測性。

2.提高可靠性和電能質量。研究智能配電網控制理論和方法，實現電網自愈控制;研究分布式電源并入配電網運行控制與保護技術，優化發輸配用各環節的協調調度;研究利用電力電子技術，實現電能質量控制和電能的靈活分配，降低損耗、提高供電可靠性和電能質量。

3.國家電網公司對主動配電網的定位：以覆蓋全部配網設備為基本考慮;以信息資源綜合利用為重要手段;以配網調度/生產指揮為應用主體;以提高配網管理水平為主要目的。

四、配售電領域放開催生主動配電網

之所以要發展主動配電網，是氣候變化、配售電開放、服務質量、監管多方面因素發生變化的共同結果。

主動配電網即內部具有分布式或分散式能源且具有控制和運行能力的配電網。它包含了三方面的愿景：

一、在主動配電網中，隨著分布式發電的發展和電力市場的建立，將出現一批售電公司，分為：負荷、發電和發用聚合體，組織起來參與電力市場，提供電能和輔助服務;

二、作為聯結用戶與輸電網的重要配電基礎設施，不僅承擔確保配電網安全運行的配電調度員的職責，還將肩負使得用戶可以方便參與電力市場買賣電能、協調控制分布式發電的重任，即使市場的經營者;

三、主動配電網的目標是在確保電網運行可靠性和電能質量的前提下，增加對現有配電網對可再生能源發電的容納能力。

主動配電網包含三大要素：主動管理、控制、規劃與服務;可控資源;配電網基礎設施。它們之間又有著千絲萬縷的聯系。

主動管理、控制、規劃與服務包含了資產管理、保護和控制、自動化、信息通信技術等內容;而可控能源則又包含了分布式能源、靜止無功補償器、需求響應及發用電聚合體等內容;配電網基礎設施則包含一次設備和二次系統，其中一次設備包含電纜、直流配網和新材料，二次系統則包含自動化系統、通信系統和保護系統等內容。

主動配電網的核心理念是充分利用主動配電網的可控資源，研究可以實現電網側的主動規劃、管理、控制與服務、負荷側的主動響應和發電側的主動參與的核心技術(裝置與系統)，變被動接受為主動利用，實現主動配電網的運行目標。

五、主動配電網的投資分析

主動配電網對傳統的配電網提出了新的要求：如在電壓控制、繼電保護、短路電流限制、故障定位與隔離、分布式電源調度管理等方面。

主動配電網的建設目標包括三個方面：降低損耗、保證電能質量和供電可靠性。由于電能質量與損耗是相互的，損耗往往伴隨著電壓質量的下降，因此，主動配電網的目標就是提高電能質量和提升供電可靠性。

節能和智能是電網持久的話題，電網公司對供電可靠性問題更加關注，而節能問題更多的是用戶的考慮。許多節能的前提是電能質量的改善，我們將智能方向的考慮放在投資的首位。具體來說，提升供電可靠性包括配電設備在線監測和配網自動化兩個方面:

我們預計配網自動化市場，2015年400億元。其中，智能化終端(FTU/TTU/DTU)預2015年達到30億元;配電網管理系統預計2015年達到20億元;其他環網柜、戶外柱上真空開關、智能變壓器等預計2015年達到350億元。

另一大市場是配電設備在線監測市場，包括配電電纜(饋線)在線監測系統、配電開關在線監測系統、配電開關柜在線監測系統、配電變壓器在線監測系統和配電網電能質量在線監測系統等。我們推算，配電網在線監測的市場容量大約有10億元，每年會以10%左右的速度遞增。

其他可關注機會：

未來主動配電網值得關注的機會還有：配電網的整體解決方案提供、全球能源互聯網和物聯網概念在配電網中的應用、配電網單相接地故障定位技術、配電網人身安全保護、直流配電網及相關問題的解決方案以及儲能電池的研制和推廣等。