曾心怡 國(guó)網(wǎng)四川省電力公司天府新區(qū)供電公司

電力能源作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要的能源之一，在促進(jìn)科學(xué)技術(shù)發(fā)展、推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步、確保人們用電安全等方面具有不可替代的作用。近年來(lái)隨著社會(huì)對(duì)于電力的需求越來(lái)越大，對(duì)電力配電等方面也提出了更高的要求，傳統(tǒng)的配電模式已經(jīng)不適應(yīng)當(dāng)前日益增長(zhǎng)的電力需求。隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，配電網(wǎng)的建設(shè)也實(shí)現(xiàn)了快速的發(fā)展。為更好發(fā)揮智能配電網(wǎng)在電力系統(tǒng)中的作用，更好推動(dòng)電力市場(chǎng)的發(fā)展，需要結(jié)合智能配電網(wǎng)的發(fā)展特點(diǎn)，探討其發(fā)展應(yīng)用的策略，更好促進(jìn)電力行業(yè)的發(fā)展。

一、智能配電網(wǎng)的概念及特征

從技術(shù)層面講，智能配電網(wǎng)是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、人工智能技術(shù)等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)構(gòu)建的自動(dòng)化的供電網(wǎng)絡(luò)，利用分布式智能以及自動(dòng)控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)控每個(gè)用戶以及節(jié)點(diǎn)，確保從發(fā)電廠到用戶端每個(gè)節(jié)點(diǎn)上的電流以及信息能夠雙向互動(dòng)。國(guó)家電網(wǎng)公司對(duì)智能配電網(wǎng)的定義是在堅(jiān)固的網(wǎng)架的基礎(chǔ)上，利用信息平臺(tái)，通過(guò)智能控制手段，在輸電、變電、配電等環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)一體化，構(gòu)建高效、可靠、清潔、互動(dòng)的現(xiàn)代電力網(wǎng)絡(luò)。智能配電網(wǎng)承擔(dān)著電力能源的傳輸?shù)戎厝?，是整個(gè)電力系統(tǒng)中的重要的組成部分。智能配電網(wǎng)不僅滿足了用戶的用電需求，還確保電力系統(tǒng)的運(yùn)行安全穩(wěn)定，在當(dāng)前綠色環(huán)保發(fā)展理念下，智能配電網(wǎng)還有效降低了電力傳輸過(guò)程中能源消耗問(wèn)題的發(fā)生率。

智能配電網(wǎng)的主要特征是：

第一，可靠性強(qiáng)。由于電力網(wǎng)絡(luò)覆蓋多在自然環(huán)境下，受外界環(huán)境因素影響比較大，在電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，一些不可控因素很容易導(dǎo)致電力系統(tǒng)發(fā)生故障，傳統(tǒng)電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)模式下，就會(huì)發(fā)生大面積的停電狀況影響用戶的用電。智能配電網(wǎng)供電能力強(qiáng)，即使發(fā)生電網(wǎng)故障，也不會(huì)導(dǎo)致大面積停電，在自然災(zāi)害或者是人為破壞的情況下，依然可以保證電網(wǎng)的安全運(yùn)行。而且，智能配電網(wǎng)運(yùn)用了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)，保證信息安全的能力比較高。

第二，自我評(píng)估及自我恢復(fù)能力強(qiáng)。智能配電網(wǎng)可以對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行持續(xù)的評(píng)估，根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)來(lái)及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障、診斷故障，并消除故障隱患。當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，即使沒(méi)有人為干預(yù)，分布式電源設(shè)備也可以實(shí)現(xiàn)自我恢復(fù)，能夠快速將故障隔離，避免一處故障發(fā)生，導(dǎo)致大面積停電的情況發(fā)生。

第三，具有很強(qiáng)的互動(dòng)性。智能配電網(wǎng)的系統(tǒng)運(yùn)行和電力市場(chǎng)可以實(shí)現(xiàn)有效的對(duì)接，促進(jìn)電力市場(chǎng)交易開(kāi)展，實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置。通過(guò)市場(chǎng)交易又可以激勵(lì)市場(chǎng)主體參與電網(wǎng)管理，讓電力系統(tǒng)的運(yùn)行水平得到提高。

第四，具有很強(qiáng)的兼容性?？梢院芎脤?shí)現(xiàn)與負(fù)荷側(cè)的交互，同時(shí)也支持一些可再生能源的接入，讓系統(tǒng)運(yùn)行的調(diào)節(jié)范圍擴(kuò)大，實(shí)現(xiàn)了綠色發(fā)展模式。而且，可以將新能源發(fā)電以及其他分散式的電源連接起來(lái)，使用便捷，操作簡(jiǎn)單。

二、配電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)存在的不足

近年來(lái)，廣域測(cè)量、能量管理、在線預(yù)決策、調(diào)度生產(chǎn)等系統(tǒng)從監(jiān)控方面增強(qiáng)了配電網(wǎng)的調(diào)度效果，降低了調(diào)度員對(duì)復(fù)雜配電網(wǎng)的掌控難度。然而，當(dāng)前的調(diào)度系統(tǒng)仍然存在如下主要改進(jìn)方向：

（一）系統(tǒng)靈活性

智能化配電網(wǎng)的調(diào)度管理需要滿足縱向貫通、橫向協(xié)調(diào)的基本需求，在系統(tǒng)架構(gòu)上需要包含覆蓋各級(jí)調(diào)度、各類專業(yè)。以往，為了保證配電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，調(diào)度機(jī)構(gòu)、變電站及電廠各自建設(shè)了大量獨(dú)立且單一的定值系統(tǒng)。這些定值系統(tǒng)具有兼容性差、無(wú)法快速并入智能配電網(wǎng)整體調(diào)度規(guī)劃、未考慮后續(xù)靈活應(yīng)用、缺乏標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)等缺點(diǎn)，存在定值系統(tǒng)改動(dòng)和數(shù)據(jù)共享困難、集成性和安全性不足等問(wèn)題，對(duì)配電網(wǎng)的運(yùn)維和調(diào)度管理工作帶來(lái)不利影響。

（二）功能實(shí)用性

在保證配電網(wǎng)安全運(yùn)行的前提下，電網(wǎng)企業(yè)也在不斷地通過(guò)創(chuàng)新及技術(shù)升級(jí)來(lái)提升調(diào)度工作的效率和質(zhì)量。然而，受資金限制，與調(diào)度系統(tǒng)優(yōu)化相關(guān)的新業(yè)務(wù)常常缺乏充分的資金支持。

（三）標(biāo)準(zhǔn)化推廣

近二十多年以來(lái)，我國(guó)大力開(kāi)展對(duì)電力系統(tǒng)的自動(dòng)化改造。在此期間，對(duì)電力系統(tǒng)的認(rèn)知以及各專業(yè)職能的劃分發(fā)生了數(shù)次較大的變化，導(dǎo)致多個(gè)不同版本電網(wǎng)模型的產(chǎn)生。由于缺乏標(biāo)準(zhǔn)化，調(diào)度中心甚至同時(shí)存在多套電網(wǎng)模型，不同的調(diào)度業(yè)務(wù)依靠不同的模型支持，而且各模型之間難以兼容使用，使得模型整合困難。此外，廠站和主站所應(yīng)用的調(diào)度模型也未能統(tǒng)一，在電網(wǎng)信息共享及監(jiān)控的過(guò)程中需要聯(lián)合多方資源。部分500kV 及以上的廠站未配備支持RTU 數(shù)據(jù)格式的PMU 測(cè)量單元，導(dǎo)致難以實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地獲取關(guān)鍵運(yùn)行數(shù)據(jù)。

（四）系統(tǒng)業(yè)務(wù)導(dǎo)向

在電力行業(yè)發(fā)展過(guò)程中，雖然調(diào)度系統(tǒng)結(jié)合專業(yè)職能對(duì)業(yè)務(wù)類型進(jìn)行了劃分，然而該劃分并未進(jìn)行整體規(guī)劃，而是分階段分批次進(jìn)行。不同部門之間缺乏統(tǒng)一的基礎(chǔ)技術(shù)體系，不能為監(jiān)控預(yù)警、調(diào)度計(jì)劃、調(diào)度管理、校正控制等提供充分的技術(shù)支持。

（五）實(shí)時(shí)仿真能力

實(shí)時(shí)仿真及調(diào)整控制是配電網(wǎng)調(diào)度的難點(diǎn)，日趨復(fù)雜的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)給傳統(tǒng)的調(diào)度模式帶來(lái)困難。依靠經(jīng)驗(yàn)調(diào)度已不能適應(yīng)大型配電網(wǎng)的調(diào)度管理，調(diào)度系統(tǒng)亟待提高實(shí)時(shí)仿真性能、完善調(diào)控功能。該項(xiàng)工作需要成規(guī)模的高水平計(jì)算機(jī)軟、硬件支持。

三、智能配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度技術(shù)

智能配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度的關(guān)鍵在于選取科學(xué)、合理的指標(biāo)體系，該體系在態(tài)勢(shì)感知、趨勢(shì)分析、策略制定等環(huán)節(jié)占據(jù)重要地位。在對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行全面感知分析的基礎(chǔ)上，可以結(jié)合配電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行環(huán)境，對(duì)調(diào)度策略進(jìn)行優(yōu)化創(chuàng)新。改進(jìn)后的調(diào)度策略需要對(duì)配電網(wǎng)的眾多因素進(jìn)行綜合分析，并考慮配電網(wǎng)元件間的互補(bǔ)、互動(dòng)特性，確保調(diào)度方案的解耦并行。

（一）智能自動(dòng)化技術(shù)

對(duì)配電網(wǎng)運(yùn)行的整體過(guò)程進(jìn)行分析，使用智能自動(dòng)化技術(shù)是目前大力使用并取得良好效果的技術(shù)，通過(guò)有效的信息處理，可以使相關(guān)工作人員將工作信息進(jìn)行有效整理傳輸，創(chuàng)立自動(dòng)化的子站和主站。在當(dāng)前階段，對(duì)于自動(dòng)化功能仍處于不斷的完善和升級(jí)中，在智能預(yù)警技術(shù)的應(yīng)用上，自動(dòng)化功能可以有效起到保障作用，并在配電作業(yè)時(shí)，將相應(yīng)信息進(jìn)行準(zhǔn)確核對(duì)整理，如果在運(yùn)行中出現(xiàn)運(yùn)行故障，自動(dòng)化處理系統(tǒng)會(huì)發(fā)出相應(yīng)預(yù)警，工作人員根據(jù)智能系統(tǒng)給出的信息可以展開(kāi)有效的排查，并將對(duì)應(yīng)問(wèn)題解決。此外，智能系統(tǒng)還有其余的一些輔助功能，可以大幅度的減少工作中出現(xiàn)的不必要損失。

（二）高精度數(shù)字化量測(cè)技術(shù)

應(yīng)用高精度數(shù)字化量測(cè)技術(shù)能實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行狀況的實(shí)時(shí)反饋，及時(shí)發(fā)現(xiàn)不同時(shí)段的電力和電量變化情況，為分析用電需求提供數(shù)據(jù)，有效提升電網(wǎng)調(diào)度管理效果。同時(shí)，該技術(shù)還有助于發(fā)現(xiàn)偷漏電行為，輔助電量計(jì)費(fèi)。例如，采用智能電表替代電磁式電表，可以大大降低電量計(jì)量難度。

在執(zhí)行配電網(wǎng)的規(guī)劃時(shí)，需要合理應(yīng)用參數(shù)測(cè)量技術(shù)，來(lái)確保所得到的數(shù)據(jù)可靠有效，并在這一基礎(chǔ)上構(gòu)建成直觀的數(shù)據(jù)信息。這類技術(shù)的應(yīng)用，可以科學(xué)合理的對(duì)某地某時(shí)間段內(nèi)的用電情況作出有效準(zhǔn)確的分析判斷，查找出其中異常處，使管理工作簡(jiǎn)捷高效。同時(shí)，這類技術(shù)的應(yīng)用還能準(zhǔn)確對(duì)用電量和費(fèi)用進(jìn)行計(jì)算分析，及時(shí)與用電用戶進(jìn)行溝通解決用電費(fèi)用問(wèn)題。

（三）分布式能源發(fā)電技術(shù)

分布式能源發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用在配電網(wǎng)規(guī)劃中，分布式能源發(fā)電技術(shù)有著較為廣泛的應(yīng)用，其具體意義是通過(guò)對(duì)用戶所在地進(jìn)行確認(rèn)，并以其為中心，在周圍范圍內(nèi)設(shè)置可以自發(fā)自用的發(fā)電設(shè)施，或者通過(guò)能源轉(zhuǎn)化的形式將其他能源轉(zhuǎn)化成電能，從而使用戶能夠結(jié)合自身需求對(duì)電能使用進(jìn)行合理調(diào)節(jié)，達(dá)到自給自足的效果。在能源利用上，太陽(yáng)能、風(fēng)能以及地?zé)崮艿饶茉炊紝儆诜植际桨l(fā)電技術(shù)，通過(guò)有效的手段可以將這一系列能源和城市整體能源進(jìn)行良好結(jié)合。與傳統(tǒng)發(fā)電方式相比較，新型發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用在降低環(huán)境污染的情況下，保障了電能的損失，同時(shí)還有著良好的靈活性。但目前分布式發(fā)電技術(shù)還存在一定缺陷，需要不斷進(jìn)行改進(jìn)。

四、結(jié)束語(yǔ)

隨著時(shí)代的發(fā)展我國(guó)科技水平不斷提升，電力企業(yè)也保持了良好的發(fā)展勢(shì)態(tài)，在當(dāng)前環(huán)境中，對(duì)配電網(wǎng)運(yùn)行管理工作提出了更高的要求。為了提高電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行效率和安全可靠性，電網(wǎng)企業(yè)需要構(gòu)建智能配電網(wǎng)并應(yīng)用優(yōu)化調(diào)度技術(shù)，提高電力調(diào)度的節(jié)能環(huán)保效果，促進(jìn)智能配電網(wǎng)的持續(xù)發(fā)展。