相對于配電二次系統(tǒng)的飛速發(fā)展，近年來智能配電網(wǎng)一次裝備技術的發(fā)展多集中在“源”、“荷”層面，在配電“網(wǎng)”層面可支持電網(wǎng)靈活調(diào)度與控制的一次裝備仍相對簡單和匱乏，其發(fā)展相對滯后，與傳統(tǒng)配電裝備相比缺少本質上的革新與進步。面向配電層面的智能軟開關（Soft Open Points，SOP）技術正引起新一次的研究熱潮。SOP技術旨在以可控電力電子變換器代替?zhèn)鹘y(tǒng)基于斷路器的饋線聯(lián)絡開關，從而實現(xiàn)饋線間常態(tài)化柔性“軟連接”，能夠提供靈活、快速、精確的功率交換控制與潮流優(yōu)化能力。

1.基于SOP的配電網(wǎng)柔性互聯(lián)理念

與基于聯(lián)絡開關的常規(guī)網(wǎng)絡聯(lián)接方式相比，SOP實現(xiàn)了饋線間常態(tài)化柔性互聯(lián)，避免了開關頻繁變位造成的安全隱患，大大提高了配網(wǎng)控制的靈活性和快速性，使配電網(wǎng)同時具備了開環(huán)運行與閉環(huán)運行的優(yōu)勢，并集中體現(xiàn)在：①調(diào)節(jié)能力更強；②響應速度更快；③動作成本更低；④故障影響更小。

圖1SOP接入位置

2.基于SOP的柔性互聯(lián)關鍵技術

隨著基于SOP的柔性互聯(lián)技術在配電系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)中的廣泛應用，智能配電網(wǎng)將逐漸發(fā)展成為智能柔性供電網(wǎng)絡，使傳統(tǒng)配電裝備與技術體系發(fā)生根本性變化，并集中體現(xiàn)在運行優(yōu)化、故障恢復、優(yōu)化配置、以及裝備實現(xiàn)等幾個關鍵技術。

1）運行優(yōu)化技術

SOP通過準確控制兩側有功功率交換、并根據(jù)需要向兩側分別提供無功補償來優(yōu)化全網(wǎng)潮流分布，能夠快速跟蹤分布式能源和負荷的動態(tài)變化，確保配網(wǎng)實時處在優(yōu)化的運行狀態(tài)。

2）故障恢復技術

更快的故障恢復速度是基于SOP的柔性互聯(lián)配電網(wǎng)的重要優(yōu)勢之一，與智能配電網(wǎng)的自愈特征高度契合。通過在故障發(fā)生后實施適當?shù)目刂撇呗裕琒OP能夠提供限制短路電流、快速供電恢復等關鍵能力。

3）優(yōu)化配置技術

SOP的建設投資和運行成本與其設備容量存在正相關，同時其對配網(wǎng)運行水平的提升效果有著明顯的邊際遞減效應。因此，在實際應用中希望能夠采用最為合理的SOP容量和布局來盡量降低建設和運行成本，實現(xiàn)綜合收益的最大化。

4）裝備實現(xiàn)技術

裝備拓撲設計與制造技術水平將直接決定SOP的投資成本和應用性能，是柔性互聯(lián)技術推廣應用中極為關鍵的一環(huán)?，F(xiàn)有的電力電子器件往往無法在絕緣耐壓水平、最大載流量、開關頻率等方面同時滿足SOP的性能要求，使SOP理想拓撲難以實現(xiàn)。

3.基于SOP的柔性互聯(lián)技術應用、發(fā)展與展望

智能配電網(wǎng)柔性互聯(lián)技術需要與系統(tǒng)多樣化的拓撲結構與運行模式相適應，在常規(guī)饋線柔性互聯(lián)的基礎上，往往還需要滿足多線供電、多電壓等級供電、多級變電站互聯(lián)、儲能輔助調(diào)節(jié)等不同場景下的柔性互聯(lián)需求。這些特殊需求將使未來SOP在結構與功能上逐漸多元化發(fā)展，如圖2所示。

圖2基于SOP的柔性互聯(lián)技術未來發(fā)展與應用

1）多端柔性互聯(lián)技術

為了適應多線供電場景下的柔性互聯(lián)需求，降低設備改造成本與工作量，在常規(guī)的雙端SOP的基礎上，能夠進一步實現(xiàn)多條饋線柔性互聯(lián)的多端SOP將成為未來重要發(fā)展方向之一。

2）變電站間柔性互聯(lián)技術

柔性互聯(lián)使各變電站能夠根據(jù)運行狀態(tài)進行主動負荷分配，以及在必要時由SOP提供精確無功補償，從而能夠充分利用各站點供電能力，優(yōu)化主變負載率水平，對重載站點來說能夠降低其運行風險，對大容量輕載站點則可以提高資產(chǎn)利用率與運行經(jīng)濟性。

3）多電壓等級柔性互聯(lián)技術

多電壓等級饋線的柔性互聯(lián)能力將極大地提升SOP裝置在復雜配電網(wǎng)中的應用靈活性與適用性，有助于充分發(fā)揮高電壓等級饋線的供電能力，強化SOP對相連饋線或站點間的相互支撐作用。

4）儲能聯(lián)合接入技術

通過SOP中的直流環(huán)節(jié)，蓄電池等各種能量型直流儲能元件能夠很方便的接入到配網(wǎng)中。利用SOP兩側的電力電子變換器實現(xiàn)儲能元件的充放電控制，從而使SOP在原有功率傳輸功能的基礎上進一步具備了能量存儲功能，成為高度集成的綜合能量變換裝置。

4.結語

基于SOP的柔性互聯(lián)技術能夠為智能配電網(wǎng)運行控制能力問題提供富有針對性的解決方案，對智能配電技術的不斷發(fā)展和完善有著重要意義，相關研究正在國內(nèi)外廣泛開展。在未來，高性能電力電子技術的日趨成熟及單位容量成本的不斷下降將對SOP技術發(fā)展進步形成有力推動，而配電系統(tǒng)重要性的不斷提升以及配電市場的進一步完善將使SOP的技術價值得以充分發(fā)揮。智能配電網(wǎng)的市場化、多目標、多場景、強不確定性和隨機性等復雜特征對SOP的運行優(yōu)化、故障恢復、優(yōu)化配置、裝備實現(xiàn)等問題均提出了巨大挑戰(zhàn)，盡快開展相關技術的研究與探索極為必要。與此同時，建議盡快選取一次網(wǎng)架堅強、二次系統(tǒng)完備的配電網(wǎng)開展相關示范工程建設，以驗證SOP接入系統(tǒng)后的經(jīng)濟、社會和環(huán)境效益。