何少威

（廣東順德電力設(shè)計院有限公司 廣東佛山 528300）

近些年，配電網(wǎng)主要是對電力負荷和大電網(wǎng)的中間環(huán)節(jié)進行聯(lián)系，從而提供出可靠性的電力，利用配電網(wǎng)來實現(xiàn)各種資源的優(yōu)化配置。近些年來，我國的配電網(wǎng)自動化技術(shù)得到了不斷的更新，提升了配電網(wǎng)的運行效率和供電的可靠性。但是在我國的配電網(wǎng)建設(shè)方面，存在著長期忽視的現(xiàn)象，配電網(wǎng)技術(shù)處于偏低的狀態(tài)，并且還伴隨著其他方面的問題。與此同時，用電用戶對于電能的質(zhì)量要求也在不斷的提升過程當中，對于其用電的設(shè)備和方式都發(fā)生了很大程度的轉(zhuǎn)變。因此在此種程度下，需要對配電往的調(diào)度運行做出科學的分析，最終保證人們的日常用電穩(wěn)定。

1 智能配電網(wǎng)調(diào)度的基礎(chǔ)

在對智能配電網(wǎng)的調(diào)度基礎(chǔ)進行分析的時候，需要明確配電網(wǎng)的運行規(guī)律和特點，從而可以對配電網(wǎng)的未來運行趨勢進行研究。在對配電網(wǎng)的趨勢進行分析的時候，需要實現(xiàn)配電網(wǎng)態(tài)勢感知和配電網(wǎng)運行趨勢分析，最終實現(xiàn)智能配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度的基礎(chǔ)。

（1）在配電網(wǎng)的態(tài)勢感知方面，主要可以分為采集、多源信息融合以及配電網(wǎng)的態(tài)勢預(yù)測這三個部分。其中的態(tài)勢需要對被感知對象當中的重要線索或者元素進行有效的采集，在配電網(wǎng)的傳感器、測量裝置以及監(jiān)控系統(tǒng)等基礎(chǔ)上進行實現(xiàn)。在傳統(tǒng)的配電網(wǎng)當中，所包含的元素是相對較少的，因此在配電網(wǎng)新元素的態(tài)勢采集方面需要不斷的進行擴大范圍，其中包括和發(fā)電用能相關(guān)的氣象環(huán)境等多種方面的因素。最終的感知結(jié)果需要涉及到多個方面的系統(tǒng)，從而生成數(shù)據(jù)類型和表征信息。將采集到的信息進行充分的融合交換之后，可以在解決單一配電測量配置不足的同時，還可以最大新都的對配電網(wǎng)的狀態(tài)進行估計。

（2）在配電網(wǎng)的運行趨勢分析方面，主要是根據(jù)當前的配電網(wǎng)的運行狀態(tài)來對起配電網(wǎng)的運行狀態(tài)做出預(yù)測，其中需要對電網(wǎng)電源、負荷以及運行方式等做出考慮。對于智能配電網(wǎng)的運行趨勢分析對象以及遞進關(guān)系，如圖1所示，其中主要包括了設(shè)備狀態(tài)分析、饋線斷面分析和系統(tǒng)運行狀態(tài)分析。其中在對設(shè)備狀態(tài)進行分析的時候，需要對當前的配電網(wǎng)設(shè)備進行跟蹤，利用態(tài)勢感知和參數(shù)的辨認來對設(shè)備的運行狀態(tài)趨勢進行分析。在對饋線的斷面分析當中，需要結(jié)合設(shè)備狀態(tài)的實際狀況來進行實時的負荷檢測，從而分析出斷面信息。

2 智能配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度目標及實現(xiàn)功能

在對智能配電網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度目標作出分析的時候，需要充分的利用綜合能量預(yù)測手段、配電網(wǎng)運行分析手段等多種技術(shù)來實現(xiàn)對多類型分布式的電源、多元用戶的負荷狀態(tài)以及配電網(wǎng)的全面態(tài)勢感知來進行分析，最終獲取到準確的配電網(wǎng)運行軌道信息。在實際情況的基礎(chǔ)上進行調(diào)度策略的生成，完成對配電網(wǎng)各項指標的調(diào)配，最終進行命令的下發(fā)，完成指定的調(diào)度目標。

圖1 智能配電網(wǎng)運行趨勢分析

在智能配電網(wǎng)的調(diào)度實現(xiàn)功能方面，需要保證對電源、網(wǎng)絡(luò)以及負荷這三個調(diào)度對象的充分的調(diào)度來實現(xiàn)其互動優(yōu)化，其中主要包括配電網(wǎng)態(tài)勢感知、主動優(yōu)化和被動優(yōu)化兩種優(yōu)化調(diào)度方式、分布式電源優(yōu)化調(diào)度、配電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化調(diào)度、負荷優(yōu)化調(diào)度3類優(yōu)化調(diào)度內(nèi)容以及特殊情況下人工干預(yù)決策機制。在這個過程當中，需要實現(xiàn)配電網(wǎng)態(tài)勢的分析，利用對各種的系統(tǒng)信息進行充分的融合，最終完成優(yōu)化調(diào)度的目標。在主動優(yōu)化調(diào)度方面，需要根據(jù)實際情況來進行優(yōu)化，進行兩種形式的優(yōu)化，其中分為針對薄弱環(huán)節(jié)所進行的優(yōu)化和針對當前狀態(tài)所進行的優(yōu)化。在被動優(yōu)化方面，需要根據(jù)不同的時間尺度來進行調(diào)節(jié)和優(yōu)化。在對配電網(wǎng)絡(luò)進行優(yōu)化調(diào)度的過程當中，需要實現(xiàn)對現(xiàn)有的配電網(wǎng)接線模式進行梳理和分析，實現(xiàn)優(yōu)化目標。在分布式的電源優(yōu)化調(diào)度方面，需要在態(tài)勢感知的基礎(chǔ)上進行方案的制定并且進行控制。在負荷優(yōu)化調(diào)度方面，需要考慮到其中各種負荷的特點和電網(wǎng)當中的負荷水平的大小來對其作出分析，實現(xiàn)區(qū)域配電的能量保持平衡。最后，在人工輔助策略方面，需要在自動化優(yōu)化調(diào)度目標策略沒有辦法實現(xiàn)的前提下進行人工干預(yù)，根據(jù)實際情況來調(diào)整優(yōu)化的目標策略。

3 關(guān)鍵技術(shù)

3.1 全局優(yōu)化調(diào)度技術(shù)

在進行全局優(yōu)化調(diào)度技術(shù)的實現(xiàn)過程當中，需要結(jié)合每個時間的尺度進行重點優(yōu)化目標的調(diào)度，確保全局優(yōu)化可以在每個時間尺度當中都可以得到最充分的體現(xiàn)。在其過程當中，主要可以利用目標、空間以及時間等方面的優(yōu)化，實現(xiàn)高效經(jīng)濟的配電網(wǎng)運行效率，在這個過程當中主要可以分為以下幾個方面來進行分析：

（1）在長期優(yōu)化調(diào)度策略方面，需要協(xié)調(diào)好負荷資源，進行風險評估，利用非保守的優(yōu)化規(guī)劃方式進行調(diào)度協(xié)調(diào)。對于其中的饋線聯(lián)絡(luò)點的分布、電源等設(shè)備可以實現(xiàn)終端負荷，比如可以在夏季和冬季這兩個用電高峰的季節(jié)當中進行最大用電需求量和電源側(cè)的電力供應(yīng)調(diào)度優(yōu)化。保證重要的負荷可以實現(xiàn)安全可靠的供電，以此來削減高峰用電。如果供電能力存在不足的現(xiàn)象，需要利用降低峰谷差的方式進行優(yōu)化。對于其中具備了太陽能光伏發(fā)電的電網(wǎng)，可以在夏季的時候利用太陽能光伏發(fā)電來進行高峰負荷供電。

（2）在中長期的優(yōu)化調(diào)度策略方面，主要是針對于工作日和節(jié)假日所進行的優(yōu)化，根據(jù)實際情況來做出計劃檢修的需求，制定出智能配電網(wǎng)的月度下的常態(tài)調(diào)度方案。針對于利用月度負荷相對比較大的用電需求、以及電源側(cè)的壓力和可調(diào)度量來作為條件進行不斷的與優(yōu)化，保證重要負荷的安全可靠用電和削減高峰期的用電負荷。對于不同性質(zhì)的用戶負荷之間的差異也要進行充分的考慮，實現(xiàn)供電的穩(wěn)定性。

另外，在短期優(yōu)化調(diào)度策略方面，主要是針對于太陽能光伏發(fā)電、電動汽車充放電、以及其它不同性質(zhì)的負荷用電，其中具備明顯的規(guī)律性，需要進行及時的檢修和保證供電需求，制定出多時段的調(diào)度方案。在具體的調(diào)度方案當中，可以利用次日的負荷調(diào)度用電量和電源側(cè)大電壓進行條件的優(yōu)化，如果需要對日前優(yōu)化調(diào)度方案進行優(yōu)化，實現(xiàn)電壓質(zhì)量的最大限度滿足。

3.2 源網(wǎng)荷互動協(xié)調(diào)機制

在源網(wǎng)荷互動協(xié)調(diào)機制的當中，需要考慮到其安全性、可靠性、經(jīng)濟性以及優(yōu)化性進行分析，其中需要利用智能配電網(wǎng)的全局優(yōu)化目標來作為主要的目標，根據(jù)時間尺度和調(diào)度業(yè)務(wù)的來實現(xiàn)對目標的分層分解。在局部平衡方面，需要利用不改變或者少改變配電運行的方式來進行協(xié)調(diào)。在分區(qū)協(xié)調(diào)方面，需要在局部平衡無法達到預(yù)定目標的情況下利用分區(qū)負荷的方式來減少對上級電網(wǎng)的沖擊。在整體吸納方面，需要根據(jù)整體的配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來制定出各分區(qū)的分布電源發(fā)展規(guī)劃方案，實現(xiàn)源網(wǎng)負荷協(xié)協(xié)調(diào)發(fā)展。

3.3 智能配電網(wǎng)高效運行評估技術(shù)

在智能配電網(wǎng)的綜合優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)的應(yīng)用方面，可以充分的實現(xiàn)配電網(wǎng)的運行效率評估。根據(jù)其邊界條件、服務(wù)對象以及運行目標等相關(guān)流程進行分析，構(gòu)建出安全性、可靠性、優(yōu)質(zhì)性和智能性等多項指標進行完善。在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)區(qū)間識別模型和高效性的指標優(yōu)化。

3.4 實際應(yīng)用

在本文當中，主要以某地區(qū)的智能電網(wǎng)示范區(qū)來作為主要的研究對象，該區(qū)域當中，面積約11km2，區(qū)域內(nèi)最大負荷功率約為76萬kW，涵蓋220kV變電站2座、110kV變電站6座、饋線132條。在該地區(qū)的夏季用電高峰期當中，其中的配電網(wǎng)的優(yōu)化運行方式存在著差異現(xiàn)象，因此需要利用配電網(wǎng)的調(diào)度來實現(xiàn)每條饋線的負荷峰谷差，通過優(yōu)化可以提高供配電的效率。在該地區(qū)當中，主要是在運行方式的優(yōu)化上進行了開關(guān)動作情況的優(yōu)化，對負荷轉(zhuǎn)移前后的潮流進行了對比，如圖2和圖3所示。

圖2 線路1負荷轉(zhuǎn)移前后對比圖

圖3 線路2負荷轉(zhuǎn)移前后對比圖

4 結(jié)語

綜上所述，我國的智能配電網(wǎng)的用電技術(shù)、電力市場以及電源技術(shù)也都得到了快速的發(fā)展，智能配電網(wǎng)的建設(shè)也得到了相當廣泛的應(yīng)用，其中對于智能配電網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度就成為了現(xiàn)階段最重要的環(huán)節(jié)之一。在對傳統(tǒng)的配電網(wǎng)調(diào)度的問題分析的基礎(chǔ)上，對于智能化的配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度的目標進行了分析和定義，在此基礎(chǔ)上建立出了一套全句話的調(diào)度策略方案，根據(jù)實際情況進行了應(yīng)用，最終取得了良好的成就，實現(xiàn)了其經(jīng)濟效益和社會效益。與此同時，也有效降低了負荷峰谷差和電網(wǎng)損耗，保證了電網(wǎng)的安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟運行。

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