國網(wǎng)浙江省電力有限公司 余劍鋒
配電網(wǎng)作為聯(lián)系電網(wǎng)和電力負荷的中間環(huán)節(jié),同時也是電力系統(tǒng)關鍵組成部分,通過做好配電網(wǎng)電力調度,能夠有效推動電力生產(chǎn)發(fā)展,為電力安全平穩(wěn)運行提供有力的保障,隨著我國智能電網(wǎng)不斷建設發(fā)展推進,傳統(tǒng)的配電網(wǎng)調度已無法滿足智能電網(wǎng)需求,需要進一步推動配電網(wǎng)智能調度發(fā)展,通過分析其關鍵技術,對于我國智能電網(wǎng)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。
自愈性。智能電網(wǎng)作為一個整體系統(tǒng),當在運行過程中受到不良因素侵害時,智能電網(wǎng)調度工作人員只需要進行少量干預,即可將智能電網(wǎng)系統(tǒng)中的問題元件進行隔離開來,避免“牽一發(fā)而動全身”問題出現(xiàn),影響整體系統(tǒng)正常運行。此外,當智能電網(wǎng)中的系統(tǒng)元件或局部網(wǎng)絡出現(xiàn)異常問題時,智能電力系統(tǒng)能夠進行自我診斷檢測分析,從而使得智能電網(wǎng)能夠盡快恢復運行。
兼容性。智能電網(wǎng)的兼容性特點主要體現(xiàn)在以下幾個方面,一是智能電網(wǎng)在電能生產(chǎn)方面能夠接入清潔能源,例如風能、太陽能等;二是智能電網(wǎng)能夠與分布式電網(wǎng)、微電網(wǎng)進行并網(wǎng)運行。
配網(wǎng)調度高效優(yōu)質性。智能電網(wǎng)的智能性主要體現(xiàn)在其引入了網(wǎng)絡信息化技術,在配電網(wǎng)調度過程中能夠實現(xiàn)自動化控制、調度,因此有效促使了設備功能實現(xiàn)更好的發(fā)揮,使得電網(wǎng)運行更加優(yōu)質、高效,有效滿足了人們的用電需求。
盡管當下智能電網(wǎng)調度系統(tǒng)引入了多種技術, 有效豐富了系統(tǒng)功能,但在系統(tǒng)架構設計方面,依然難以實現(xiàn)一體化式架構設計,因此無法實現(xiàn)多級調度與多專業(yè)的全面覆蓋,難以滿足調度部門在調度過程中橫向協(xié)同、縱向貫通需求。另一方面,受種種因素影響,各級調度機構和廠站在系統(tǒng)建設過程中,引入的技術多種多樣,缺乏統(tǒng)一性與協(xié)調性,多是獨立建設,彼此之間聯(lián)系不夠緊密,設計缺乏規(guī)范化與標準化,因此在不同獨立系統(tǒng)之間很難實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)共享,系統(tǒng)相互之間改動影響較大,這也是導致調度系統(tǒng)缺乏靈活性的主要原因所在。
對于配電網(wǎng)調度來說,在調度業(yè)務方面理應按照不同的業(yè)務職業(yè)進行劃分,有利于不同業(yè)務部門進行分批建設,從而使得調度自動化系統(tǒng)業(yè)務導向更加明確。但實際上,由于在調度系統(tǒng)建設的初期,就缺乏整體的規(guī)劃,基礎技術支撐體系也不夠統(tǒng)一,使得調度自動化系統(tǒng)功能不夠完善。難以全面滿足調度計劃、監(jiān)視、校正控制等相關技術支持,從而使得系統(tǒng)的業(yè)務導向也不夠清晰明朗。另一方面,隨著電力行業(yè)不斷進步發(fā)展,越來越多的信息技術逐漸被應用于智能電網(wǎng)調度系統(tǒng)中去,因此也導致了一些開發(fā)的比較早的系統(tǒng)實用性功能越來越差。例如部分系統(tǒng)中的傳統(tǒng)應用已逐漸被功能更加強大的應用所取代,已不再具備實際應用的迫切性;而一些應用由于技術落后或其他原因,在實際運用時需要投入大量的人力物力去去進行維護,才能夠確保應用能夠正常運行。
隨著與電力相關的技術不斷發(fā)展,電力系統(tǒng)也在一直“更新?lián)Q代”,這一過程中產(chǎn)生了很多電網(wǎng)數(shù)據(jù)和模型應用版本,由于系統(tǒng)標準化管理發(fā)展一直落后于與技術發(fā)展,從而產(chǎn)生模型數(shù)據(jù)不統(tǒng)一問題,由于功能獨立的模型難以全面滿足整體調度需求,彼此之間的獨立性又限制了其互相整合,使得系統(tǒng)標準化推廣率低下問題日益凸顯,對智能電網(wǎng)調度運行的靈活性造成了嚴重的制約。伴隨著電網(wǎng)的發(fā)展,電網(wǎng)調度日趨變得復雜,僅僅依靠傳統(tǒng)的經(jīng)驗型為主的調度方式,已經(jīng)無法滿足當下電網(wǎng)調度需求。當下在各種信息化技術的支持下,電網(wǎng)實時仿真需求日益凸顯,但受限于上述種種原因,電網(wǎng)實時仿真需求無法得到全面滿足。
通常來說,配電網(wǎng)智能調度在時間方面跨度都比較大,在規(guī)劃設計階段,關于實際負荷需要考慮多種因素,例如負荷本身的性質、變化、實際社會生產(chǎn)生活用電需求等,因此在進行實際設計時需要留出一定的余度,自然最終得到的設計值與實際負荷存在很大出入,另一方面,由于處于高峰時期的負荷一般持續(xù)時間較短,因此會造成大量資源浪費,再加上網(wǎng)絡接線模式的限制,因此很難確定出最佳的調度方案。針對這些靈活性不足問題,隨著DG(分布式發(fā)電,dist ributed generation)、微電網(wǎng)、儲能裝置等設施的出現(xiàn),從而得到了有效的解決。通過運用多階段一體化決策技術,可以有效的調整配電網(wǎng)絡、電源、負荷之間的多階段能量,使其更加趨于平衡狀態(tài),通過利用該技術,實現(xiàn)多階段能量平衡的一體化優(yōu)化調度模型與算法的建立,能夠促使供電方式和運行方式自動化得以有效實現(xiàn),使得傳統(tǒng)智能配電網(wǎng)調度系統(tǒng)靈活性不足、標準化缺乏等問題得到有效的解決。
不同階段的調度方案將會對配電網(wǎng)高效運行產(chǎn)生直接的影響,而配電網(wǎng)智能調度的最終目標即是實現(xiàn)電網(wǎng)調度的自動化、互動化、信息化。因此,實現(xiàn)智能調度目標的關鍵即是采用科學合理的配電網(wǎng)運行評估技術。首先,在進行配電網(wǎng)調度運行各個指標評估時,需要對各個運行指標加以明確,使得評估更加具有方向性,指標包含多種,例如配電網(wǎng)運行的安全性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟性、兼容性等,不同指標之間互相影響,存在著千絲萬縷的聯(lián)系,因此需要對影響配電網(wǎng)運行特性的指標進行深入研究,通過實現(xiàn)不同指標與配電網(wǎng)運行狀態(tài)參數(shù)的及其變化趨勢之間函數(shù)關系的構建,并最終建立一個指標評估模型,該模型具有多目標、多層次、多屬性等特點,通過利用該模型,實現(xiàn)配電網(wǎng)運行的有效評估。對于配電網(wǎng)調度來說,由于不同階段相互作用也有所不同,因此需要采用建立的模型,分別去建立評估與后評價方法,使得調度系統(tǒng)業(yè)務導向更加明確,對于調度方案制定與高效運行產(chǎn)生積極意義的影響。
國家“十三五”規(guī)劃明確指出,在我國能源建設發(fā)展過程中,應積極開展推廣新能源的發(fā)展與應用。然而就當前主流的清潔能源發(fā)展現(xiàn)狀來看,例如水利發(fā)電、風力發(fā)電等,受自然因素影響較大,發(fā)電具有一定的不確定性。雖然小容量DG能夠通過微電網(wǎng)并網(wǎng)運行,但穩(wěn)定性較差,受不可控因素影響較多,致使配電網(wǎng)負荷不確定性增大,正式由于上述這些不確定因素影響,從而使得配電網(wǎng)潮流分布也帶有一定的不可預見性,不可預見性即意味著無法對其進行良好的控制,自然會對配電網(wǎng)運行的安全性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟性等各項指標造成不利影響,使得配電網(wǎng)運行風險進一步加大,最終對供電質量造成一定程度的影響?;诖?,通過研究并建立基于DG、微電網(wǎng)、儲能裝置等設施等與新能源電源相關運行模糊的隨機模型,在尊重概率特性與運行模糊特性的前提之下,實現(xiàn)動態(tài)配電網(wǎng)運行風險預警方案的制定,對于智能調度的抗風險能力提升具有重要的影響意義。
綜上所述,配電網(wǎng)智能調度是保證智能電網(wǎng)功能發(fā)揮的關鍵,針對智能電網(wǎng)發(fā)展中的歷史遺留問題,需要深入分析原因所在,不斷進行關鍵技術的創(chuàng)新與發(fā)展,并進一步推廣智能電網(wǎng)調度運的關鍵技術的應用,從而為后續(xù)智能電網(wǎng)的調度和運行提供有力的參考依據(jù),推動電力行業(yè)平穩(wěn)順利的發(fā)展。