[科普中国]-有源网络

有源网络(Active Network) 指的是分布式电源高度渗透、功率双向流动的配电网络。

所谓“高度渗透”是指高度渗透、短路电流产生了实质性的影响，使得传统配电网的规划设计、保护控制、运行管理方法不再有效。有源网络的概念是针对并网技术对DER 接入容量做出严格限制的配电网而提出的。

有源网络不再单纯地为了不影响现有配电网而严格限制DER 的接入，而是让DER 尽可能地多发电(特别是对可再生能源) 、充分地发挥其对配电网的积极作用以及节省电力系统的整体投资。DER 的容量客观上是可以替代一部分配电容量的，从而减少对发、输、配电系统的投资。因此，考虑DER 对配电容量的替代作用，也是有源网络的一个重要的特征。

有源网络给配电网的保护控制、运行管理提出了新挑战，它包括电压控制、继电保护、短路电流限制、故障定位与隔离、DER 调度管理等方面的问题。

有源网络（active network）包含可编程网络节点，对通过节点的网络信息可以进行智能处理。比如，可以对网络节点进行编程，使其支持处理个人用户的数据包或者处理多播数据包。有源网络对移动网络用户非常重要。可以定义一种“智能数据包”，对包中的数据按照特定格式进行描述，这样网络节点就可以对其进行智能处理。安全有源网络环境（SANE）是一种安源有源网络体系。1

设有源网络N含n+1个端子。网络内部是连通的，且无独立电源。我们假定电位的参考点选在网络外的任意一点，如图9.1.1所示，各端子对参考点之间的电压（端子的电位）以及端子电流的参考方向已标示于图上。

由于我们所讨论的网络是线性的，各端子电流可表示成端子电位的线性组合，简记为

式中， 即不定导纳矩阵，它是网络N的短路导纳参数矩阵，其参数可由短路法测定，如图9.1.2所示。

由式子及图9.1.2，可得

不定导纳矩阵用来描述n+1端网络的外特性。

网络导纳元件的电流电压关系一般表达式为

式中，表示结点至结点的电压，表示从结点流向结点的电流。在图中采用两个边表示导纳，如图9.5.1所示。图中箭头里标示的边称为电压边，标示的边为电流边。对无源元件（如RLC元件）其电流电压关系为

这时图9.5.2（a）的表示法可简化成图9.5.2（b）。

有源网络其受控源为CCCS，经过简单的变换使其成为VCCS，当利用KCL分析网络中各支路电流之间的关系时，仅需考虑由电流边构成的子图。2