盧志軍

摘 要：本文提出一種基于最大供電能力的配電網(wǎng)規(guī)劃策略，對其具體規(guī)劃分析基礎(chǔ)上，通過實例，對該配電網(wǎng)規(guī)劃策略在實際規(guī)劃應(yīng)用的可行性進行驗證。

關(guān)鍵詞：最大供電能力 配電網(wǎng) 規(guī)劃策略 研究

電網(wǎng)規(guī)劃與建設(shè)發(fā)展中，傳統(tǒng)電網(wǎng)規(guī)劃思路起到了非常重要的作用，并且針對傳統(tǒng)電網(wǎng)規(guī)劃開展的研究，對電網(wǎng)規(guī)劃發(fā)展也起到了較大的推動作用，但是，隨著城市建設(shè)的發(fā)展，電網(wǎng)運行中負荷不斷增長并趨于飽和，再加上城市規(guī)劃用地資源的日益緊張，使得電網(wǎng)規(guī)劃與建設(shè)中，傳統(tǒng)電網(wǎng)規(guī)劃方式受到了嚴(yán)峻的考驗，不能滿足電網(wǎng)規(guī)劃的中遠期發(fā)展目標(biāo)，對電網(wǎng)建設(shè)與發(fā)展形成較大的制約影響。針對這種情況，本文提出一種基于最大供電能力的配電網(wǎng)規(guī)劃策略，并對其具體規(guī)劃實施進行研究。

1 最大供電能力相關(guān)理論與優(yōu)勢分析

最大供電能力是在一定供電區(qū)域內(nèi)配電網(wǎng)滿足相應(yīng)規(guī)劃建設(shè)條件下，從變電站站內(nèi)主變與配電網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)供能力、實際運行約束等影響因素進行綜合考慮設(shè)計的最大負荷供應(yīng)能力。它與傳統(tǒng)配電網(wǎng)規(guī)劃相比，能夠在配電網(wǎng)負荷未知情況下，對滿足配電網(wǎng)規(guī)劃安全約束有關(guān)條件的最大供電負荷進行計算獲取，從而實現(xiàn)電網(wǎng)供電潛力的挖掘，在已有電網(wǎng)的分析與優(yōu)化中具有非常顯著的作用優(yōu)勢。需要注意的是，智能電網(wǎng)建設(shè)環(huán)境下，高級配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)中中壓配電網(wǎng)絡(luò)具備快速負荷轉(zhuǎn)供能力，因此，基于最大供電能力的配電網(wǎng)規(guī)劃中，注重網(wǎng)絡(luò)負荷轉(zhuǎn)供能力在變電站支撐中的作用影響，并且有研究顯示，在對配電網(wǎng)進行合理優(yōu)化基礎(chǔ)上，能夠促使已有電網(wǎng)具備更高負載下水平運行的潛力。總之，基于最大供電能力的配電網(wǎng)規(guī)劃中，對已有網(wǎng)絡(luò)消納新增負荷的充分利用進行優(yōu)先考慮和規(guī)劃，對適應(yīng)負荷增長相對緩慢以及電網(wǎng)規(guī)劃土地資源緊張等需求能夠更好的滿足和實現(xiàn)，更加適合當(dāng)前電網(wǎng)規(guī)劃與建設(shè)的要求。

此外，基于最大供電能力的配電網(wǎng)規(guī)劃中所涉及的重要指標(biāo)不僅包括最大供電能力，同時還包括變電站供電能力、網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)供能力以及全聯(lián)絡(luò)供電能力等。其中，最大供電能力是整個理論體系的核心指標(biāo)，而變電站供電能力與網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)供能力對最大供電能力有著直接的影響，全聯(lián)絡(luò)供電能力在配電網(wǎng)供電潛力挖掘上具有非常重要的作用。

2 基于最大供電能力的配電網(wǎng)規(guī)劃策略

結(jié)合配電網(wǎng)建設(shè)改造的實際情況，一般情況下，在進行配電網(wǎng)建設(shè)或改造規(guī)劃中按照從低到高的代價情況可以將配電網(wǎng)規(guī)劃實施分為負荷再分配、饋線規(guī)劃以及變電站規(guī)劃等不同的結(jié)構(gòu)類型和內(nèi)容，而基于最大供電能力的配電網(wǎng)規(guī)劃中，結(jié)合一般電網(wǎng)規(guī)劃的內(nèi)容，其規(guī)劃內(nèi)容與規(guī)劃中優(yōu)先級別設(shè)置如下圖1所示。

上圖中，從字母A至C以及從數(shù)字1至4分別表示基于最大供電能力的配電網(wǎng)規(guī)劃優(yōu)先級別，即字母A的優(yōu)先級別高于B，同樣數(shù)字1的優(yōu)先級別高于2。需要注意的是，在基于最大供電能力的配電網(wǎng)規(guī)劃中，負荷再分配規(guī)劃中，對網(wǎng)架結(jié)構(gòu)沒有進行改變，而是針對負荷在饋線以及主變間的分配進行重新規(guī)劃，以在負荷分配優(yōu)化基礎(chǔ)上實現(xiàn)配電網(wǎng)運行的安全性，同時達到改善電網(wǎng)負載均衡性效果。此外，在進行配電網(wǎng)饋線分布規(guī)劃中，通過更換導(dǎo)線以及新建聯(lián)絡(luò)、新建饋線等措施實現(xiàn)饋線的規(guī)劃設(shè)置，而變電站規(guī)劃則是通過新增主變或更換主變、新建變電站等方式實現(xiàn)。

根據(jù)上述基于最大供電能力的配電網(wǎng)規(guī)劃內(nèi)容及優(yōu)先級別設(shè)置，其具體規(guī)劃實施的流程如下圖2所示，需要注意的是，根據(jù)下圖2所示的配電網(wǎng)規(guī)劃流程進行規(guī)劃實施過程中，對于新增負荷在電網(wǎng)結(jié)構(gòu)基本不變情況下被銷納的狀況，可以只通過負荷再分配實現(xiàn)配電網(wǎng)規(guī)劃與建設(shè)改造；反之，如果電網(wǎng)中新增負荷超過現(xiàn)有電網(wǎng)的最大供電能力，并且不能被現(xiàn)有的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)進行銷納，但是在進行電網(wǎng)網(wǎng)架加強與電網(wǎng)最大供電能力挖掘后，其負荷情況超出總負荷時，即可以首先采用饋線規(guī)劃的策略，在饋線規(guī)劃后分布校驗不通過時，再進行負荷再分配規(guī)劃，以實現(xiàn)最大供電能力下的配電網(wǎng)規(guī)劃；最后，對于電網(wǎng)總負荷超出可擴展最大供電能力的全聯(lián)絡(luò)供電能力時，就需要通過新增變電站容量來滿足電網(wǎng)改造或建設(shè)的需求，對于這種情況需要通過變電站規(guī)劃實現(xiàn)配電網(wǎng)優(yōu)化，在此基礎(chǔ)上結(jié)合配電網(wǎng)規(guī)劃的需求分別進行饋線分布與負荷再分配規(guī)劃。

基于最大供電能力的配電網(wǎng)規(guī)劃中，負荷再分配規(guī)劃是實現(xiàn)配電網(wǎng)最大供電能力規(guī)劃的關(guān)鍵，下文將針對負荷再分配的優(yōu)化配置進行分析。由于基于最大供電能力的配電網(wǎng)規(guī)劃中，對于負荷再分配的優(yōu)化設(shè)置，是在變電站以及電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)確定情況下，結(jié)合配電網(wǎng)規(guī)劃的有關(guān)安全準(zhǔn)則，對聯(lián)絡(luò)線路的聯(lián)絡(luò)開關(guān)位置與狀態(tài)進行改變，以及進行新增負荷優(yōu)化分配，并針對已有負荷所在線路進行切改，來實現(xiàn)滿足電網(wǎng)主變安全運行有關(guān)準(zhǔn)則以及電網(wǎng)運行負載率均衡性的配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)置方案。因此，結(jié)合最大供電能力的有關(guān)理論模型即可得出配電網(wǎng)規(guī)劃的負荷再分配計算模型，如下（1）所示。

上示負荷再分配計算模型中，表示電網(wǎng)主變的安全裕度，而表示電網(wǎng)負載率均衡度，、分別為權(quán)重系數(shù)。其中，電網(wǎng)主變的安全裕度是進行電網(wǎng)當(dāng)前負荷下主變在安全運行準(zhǔn)則下的安全程度描述，它與主變安全距離Dis以及主變負載裕量的最小值有關(guān)，而主變安全距離Dis是指主變i的安全距離，它與主變i相聯(lián)絡(luò)所有主變可轉(zhuǎn)帶負荷總量及主變i實際成本負荷的差值相等。對于負載率均衡度計算，可以通過下列公式（2）進行計算求取。其中，表示主變i的額定容量，表示負荷再分配后主變i的負載。

此外，上述負荷再分配計算模型在計算應(yīng)用中還需要滿足電網(wǎng)運行安全準(zhǔn)則中有關(guān)負荷轉(zhuǎn)帶約束條件與負荷再分配平衡約束條件，即主變i故障時，故障前主變i正常帶轉(zhuǎn)負荷需要有變電站內(nèi)其余主變以及有關(guān)站聯(lián)絡(luò)主變進行共同轉(zhuǎn)帶，其中，主變i故障時的向主變j轉(zhuǎn)移負荷大小使用表示；而負荷分配平衡約束條件則包含已有負荷分配與新增負荷分配兩部分，其中，已有負荷分配中，根據(jù)改變聯(lián)絡(luò)開關(guān)位置的實際情況，需要滿足切改負荷上限值為，而新增負荷分配中，表示新增負荷l向主變i分配的負荷值，而與新增負荷l相關(guān)的之和與新增負荷l的負荷值相等，同時，電網(wǎng)各主變負荷分配后所承擔(dān)負荷值需要在以下。根據(jù)上述負荷分配計算模型約束條件，在代入模型通過Lingo軟件進行線性優(yōu)化計算求解后，即可獲取包含電網(wǎng)新增負荷分配以及聯(lián)絡(luò)線間負荷再分配的優(yōu)化方案，同時對電網(wǎng)各主變最終負載進行獲取，完成基于最大供電能力的配電網(wǎng)負荷再分配優(yōu)化設(shè)置。

3 結(jié)論

根據(jù)本文所述的基于最大供電能力的配電網(wǎng)規(guī)劃策略及其模型計算與優(yōu)化方式，通過代入實例與傳統(tǒng)配電網(wǎng)規(guī)劃方法進行計算驗證并對比分析后顯示，配電網(wǎng)傳統(tǒng)規(guī)劃方法中以容載比經(jīng)驗值為配電網(wǎng)規(guī)劃的理論基礎(chǔ)，其規(guī)劃方案相對保守，并且對電網(wǎng)互聯(lián)下供電能力提升的考慮不夠充分，而基于最大供電能力的配電網(wǎng)規(guī)劃策略，在電網(wǎng)建設(shè)改造規(guī)劃應(yīng)用中，能夠減少對容載比的依賴，通過全網(wǎng)供電能力的精確計算與規(guī)劃，實現(xiàn)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)潛力的充分發(fā)揮，解決電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)與土地資源緊張之間的矛盾，更加符合當(dāng)前電網(wǎng)規(guī)劃的實際需求。

參考文獻

[1]劉洪，范博宇，唐翀，等.基于博弈論的主動配電網(wǎng)擴展規(guī)劃與光儲選址定容交替優(yōu)化[J].電力系統(tǒng)自動化，2017，41（23）：38-45.

[2]林少華，吳杰康，莫超，等.基于二階錐規(guī)劃的含分布式電源配電網(wǎng)動態(tài)無功分區(qū)與優(yōu)化方法[J].電網(wǎng)技術(shù)，2018，42（01）：238-246.

[3]張沈習(xí)，程浩忠，邢海軍，等.配電網(wǎng)中考慮不確定性的分布式電源規(guī)劃研究綜述[J].電力自動化設(shè)備，2016，36（08）：1-9.