面對全球節(jié)能減排和能源可持續(xù)發(fā)展的巨大挑戰(zhàn)，大力發(fā)展分布式可再生能源發(fā)電已經(jīng)成為必然選擇。分布式發(fā)電在配電網(wǎng)中的大量涌現(xiàn)，在提高節(jié)能減排效果的同時，其隨機、間歇、波動、難以控制的特點，導致電網(wǎng)消納分布式發(fā)電的能力受到限制。

如何處理數(shù)以萬計的分布式電源接入電網(wǎng)，同時確保電網(wǎng)運行的可靠性和安全性，迫切需要通過新的技術和經(jīng)濟手段增強電網(wǎng)運行控制的靈活性。儲能、冷熱電三聯(lián)供燃氣機組和需求響應是增強配電網(wǎng)運行控制靈活性的重要手段，對其進行靈活協(xié)同控制是現(xiàn)代配電網(wǎng)運行與控制系統(tǒng)所必須具備的基本功能。配電網(wǎng)正從傳統(tǒng)的被動型用電網(wǎng)轉(zhuǎn)變成可以根據(jù)電網(wǎng)的實際運行狀態(tài)、進行主動調(diào)節(jié)、參與電網(wǎng)運行與控制的主動配電網(wǎng)。主動配電網(wǎng)是具有分布式發(fā)電、儲能(電動汽車)和需求響應等負荷調(diào)控手段，能夠針對電力系統(tǒng)的實際運行狀態(tài)，以經(jīng)濟性和安全性為控制目標，自適應調(diào)節(jié)其網(wǎng)絡、發(fā)電及負荷的配電網(wǎng)。依據(jù)主動配電網(wǎng)的特性，發(fā)展適應于主動配電網(wǎng)的運行與控制理論和系統(tǒng)，具有重要的理論意義和實際意義。

為了實現(xiàn)對主動配電網(wǎng)的高效經(jīng)濟控制，必須充分考慮主動配電網(wǎng)網(wǎng)絡規(guī)模大且結(jié)構復雜、分布式電源的接入點分散且可控性弱、終端用戶的行為模式豐富但與系統(tǒng)的交互隨機性強的特點，開發(fā)主動配電網(wǎng)運行控制系統(tǒng)。

綜合利用多類型時空尺度觀測信息的態(tài)勢感知由狀態(tài)估計、預想故障快速仿真和風險評估與預警等一序列軟件構成，是評估配電網(wǎng)運行狀態(tài)、制定電網(wǎng)控制和綜合能源優(yōu)化策略的基礎，其特點是要考慮全電壓三相網(wǎng)絡，并融合智能電表系統(tǒng)、綜合信息單元，以及最近提出的配電同步量測等多種信息資源。

分布式發(fā)電的大量接入使無功電壓控制面臨嚴峻挑戰(zhàn)，主動配電網(wǎng)中的無功電壓控制必須考慮無功資源的協(xié)調(diào)配合，以同時實現(xiàn)降壓節(jié)能和保證電壓質(zhì)量兩個目標;同時，需要基于短期、超短期和分布式發(fā)電的變化趨勢，發(fā)展時序遞進的無功電壓優(yōu)化計劃和策略。

分布式可再生發(fā)電的隨機性對配電網(wǎng)的靈活性提出了更高的要求。消納大量分布式可再生發(fā)電的有效途徑是綜合能源優(yōu)化。綜合能源優(yōu)化充分利用以天然氣為原料的冷熱電聯(lián)產(chǎn)、電動汽車充放電設施、儲能裝置和需求響應等資源在時空上的互補性和可控性，提高整個能源系統(tǒng)的整體利用效率。為充分利用需求響應這樣一種有效的負荷控制資源，需要重點發(fā)展集群需求響應的控制策略與利潤分配機制。