周炳華,王洋,李峰,崔金棟,冉子晗
(1.杭州市電力設(shè)計(jì)院有限公司余杭分公司,杭州310030;2.東北電力大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院,吉林吉林132012)
分布式發(fā)電(Distributed Generation,DG)與高質(zhì)量用電需求改變了傳統(tǒng)供配電模式。主動(dòng)配電網(wǎng)(ADN)利用互聯(lián)網(wǎng)通信、需求側(cè)響應(yīng)技術(shù),實(shí)現(xiàn)了對(duì)規(guī)劃區(qū)域內(nèi)DG、柔性負(fù)荷的雙向潮流協(xié)調(diào)管控,保障了用戶的用電質(zhì)量和電網(wǎng)企業(yè)的盈利。規(guī)劃主動(dòng)配電網(wǎng)的過(guò)程中,DG的隨機(jī)性以及需求側(cè)響應(yīng)機(jī)制造成的電網(wǎng)系統(tǒng)供需不平衡,對(duì)電網(wǎng)雙向互動(dòng)智能服務(wù)提出了更高的要求。在《能源與電力分析系列年度報(bào)告2019》中,提出了基于能源互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)平臺(tái)貫徹“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源的指導(dǎo)方針,推動(dòng)能源、5G通信網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)中心的深度融合。
2019 年我國(guó)首個(gè)城市能源互聯(lián)網(wǎng)的建成,實(shí)現(xiàn)了以主動(dòng)配電網(wǎng)為核心的“源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)”協(xié)調(diào)發(fā)展。新形勢(shì)下,主動(dòng)配電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)對(duì)配電網(wǎng)規(guī)劃產(chǎn)生了新的影響。本文就能源互聯(lián)網(wǎng)衍生的主動(dòng)配電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)對(duì)配電網(wǎng)規(guī)劃的影響進(jìn)行了深入分析,并提出建議與對(duì)策。
ADN 由國(guó)際大電網(wǎng)會(huì)議(CIGRE)C6.11 項(xiàng)目組最早提出[1]。ADN 利用其主動(dòng)管控能力解決了傳統(tǒng)配電網(wǎng)電能質(zhì)量惡化、供電可靠性低的問(wèn)題,電網(wǎng)規(guī)劃結(jié)果也直接影響配電網(wǎng)投資收益以及未來(lái)配電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行[2-4]。
目前,國(guó)內(nèi)外學(xué)者主要從DG 規(guī)劃、線路網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃等方面入手進(jìn)行ADN 規(guī)劃優(yōu)化配置。為確保DG接入后,電力系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)電壓與電力網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運(yùn)行,文獻(xiàn)[5]綜合考慮了風(fēng)電機(jī)組(WT)和光伏發(fā)電(PV)的多重配置,提出以確定性方法來(lái)規(guī)劃有源配電網(wǎng)。文獻(xiàn)[6-7]將電動(dòng)汽車與城市電網(wǎng)交通互聯(lián),構(gòu)建起兩階段魯棒優(yōu)化模型,合理規(guī)劃、耦合配電網(wǎng)。文獻(xiàn)[8-9]基于多類DG 和用電負(fù)荷時(shí)序特性構(gòu)建負(fù)荷預(yù)測(cè)模型,明晰分布式電源選址。文獻(xiàn)[10]提出網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)、DG 調(diào)度、需求側(cè)管理和無(wú)功補(bǔ)償4 種主動(dòng)管理模式,確保儲(chǔ)能系統(tǒng)(ESS)與DG 的規(guī)模和選址優(yōu)化。文獻(xiàn)[11]基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)方案,生成適應(yīng)多種可能的電網(wǎng)網(wǎng)格狀態(tài),高精度估計(jì)電網(wǎng)中電壓幅度和線路負(fù)載。
隨著城市能源互聯(lián)網(wǎng)示范項(xiàng)目的推廣,多能耦合、互聯(lián)互通為ADN 優(yōu)化配置帶來(lái)新的技術(shù)發(fā)展思路。國(guó)內(nèi)外專家主要從分布式電源協(xié)同管控技術(shù)、儲(chǔ)能技術(shù)、需求側(cè)響應(yīng)、通信技術(shù)入手,研究城市能源互聯(lián)網(wǎng)視角下ADN 關(guān)鍵技術(shù)影響。文獻(xiàn)[12]考慮可再生DG 出力不穩(wěn)定與用戶用電分時(shí)段的特征,提出電力系統(tǒng)規(guī)劃靈活調(diào)度評(píng)估方法,滿足規(guī)劃方案更高靈活運(yùn)行。文獻(xiàn)[13]將每個(gè)配電系統(tǒng)中的分布式電源視為獨(dú)立節(jié)點(diǎn),發(fā)揮需求側(cè)用電效能最大化,滿足需求側(cè)用電需求。針對(duì)電力系統(tǒng)源荷雙端的不確定性,文獻(xiàn)[14]創(chuàng)新性地提出區(qū)塊鏈去中心化與城市能源互聯(lián)網(wǎng)分布式電力系統(tǒng)構(gòu)建融合,通過(guò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)(P2P)和智能合約實(shí)現(xiàn)供需側(cè)互動(dòng)。文獻(xiàn)[15]提出在智能電網(wǎng)中,電器設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)由ZigBee 模塊組建的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)、通用無(wú)線分組業(yè)務(wù)技術(shù)(GPRS)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行無(wú)線通信,保障了ADN中大電網(wǎng)與智能風(fēng)光發(fā)電的有效結(jié)合。
目前,國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)基于能源互聯(lián)網(wǎng)的ADN 規(guī)劃已有大量研究,但大多停留在前端開(kāi)發(fā)階段,缺少關(guān)鍵技術(shù)對(duì)ADN 設(shè)計(jì)管理機(jī)制的影響分析。因此,本文在城市能源互聯(lián)網(wǎng)視角下,進(jìn)行ADN 關(guān)鍵技術(shù)對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃的影響分析,并結(jié)合電網(wǎng)運(yùn)行規(guī)劃經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定性對(duì)各電力部門(mén)具體實(shí)施策略提出建議。
城市能源互聯(lián)網(wǎng)是由分布式能源發(fā)電系統(tǒng)、能源傳輸、能源協(xié)調(diào)運(yùn)行系統(tǒng)以及智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)管理、信息采集等多系統(tǒng)構(gòu)成的能源互聯(lián)平臺(tái)。城市能源互聯(lián)網(wǎng)下可再生分布式電源、電動(dòng)汽車(EV)及ESS 等電力負(fù)荷劇增,使得城市內(nèi)部可利用能源多元化,對(duì)傳統(tǒng)配網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)工作帶來(lái)沖擊[16-17];大量電力資源分散性接入電網(wǎng)使得能源管理模式發(fā)生改變,要實(shí)現(xiàn)多源電力負(fù)荷間的平衡與協(xié)調(diào)規(guī)劃,必須提高供能和用能雙方的配合度;另外,對(duì)多類型能源間的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總、分析、挖掘,以實(shí)現(xiàn)能源與信息交互、共享,也是配網(wǎng)規(guī)劃發(fā)展關(guān)鍵性研究。
ADN 概念的提出為城市能源互聯(lián)網(wǎng)下配網(wǎng)規(guī)劃提供了新的思路。ADN 充分利用可控柔性資源,逐步完成對(duì)電源側(cè)的主動(dòng)規(guī)劃、管控,改變?cè)瓉?lái)傳統(tǒng)配電網(wǎng)被動(dòng)的運(yùn)行、管控模式,將被動(dòng)接受改變成主動(dòng)運(yùn)行。ADN 的出現(xiàn)提高了清潔能源的滲透度,實(shí)現(xiàn)了多元化能源、能源協(xié)同融合以及能源與信息上的互聯(lián)互通。同時(shí),ADN 下的分布式電源(DR)技術(shù)整合了分布式與集中式發(fā)電的優(yōu)點(diǎn),利用先進(jìn)的信息技術(shù)、“互聯(lián)網(wǎng)+”和智能管控系統(tǒng)開(kāi)發(fā)各種智能裝置,使得城市互聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃的內(nèi)部信息交流更加緊密,信息可靠性和安全性水平大幅度提升,技術(shù)人員可以及時(shí)掌握規(guī)劃全過(guò)程中的動(dòng)態(tài)用電需求的電力電量。城市能源互聯(lián)網(wǎng)下ADN 的基本框架如圖1所示。
圖1 城市能源網(wǎng)下ADN規(guī)劃的基本框架Fig.1 Basic framework of ADN planning under urban energy internet
現(xiàn)階段,城市能源互聯(lián)網(wǎng)下ADN 規(guī)劃多數(shù)采用綜合協(xié)調(diào)規(guī)劃技術(shù),除可再生分布式能源布局規(guī)劃、ESS以及電網(wǎng)設(shè)備選址定容規(guī)劃,用戶側(cè)需求響應(yīng)作為全新電力資源也歸于ADN 綜合協(xié)調(diào)規(guī)劃中。新能源和需求側(cè)響應(yīng)勢(shì)必會(huì)給配電網(wǎng)添加很多不確定性因素。目前配電網(wǎng)規(guī)劃主要有3 種模式,傳統(tǒng)柔性配電網(wǎng)(FDN),ADN 和城市能源互聯(lián)網(wǎng)下ADN,區(qū)別見(jiàn)表1。
表1 配電網(wǎng)規(guī)劃對(duì)比分析Tab.1 Comparative analysis of distribution network plans
ADN 通過(guò)靈活的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行潮流約束,結(jié)合先進(jìn)的需求響應(yīng)技術(shù)與用戶參與需求調(diào)度的自主性對(duì)負(fù)荷綜合治理,使能源形式逐步向耦合和集成方向發(fā)展。城市能源互聯(lián)網(wǎng)視角下ADN 規(guī)劃中多類型、不確定的分布式電源的引入給城市電網(wǎng)高品質(zhì)供/用電與電網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度提出挑戰(zhàn),頻繁的負(fù)荷變化會(huì)產(chǎn)生較大的頻率偏差甚至頻率崩潰。受間歇電源分布隨機(jī)性和出力不穩(wěn)定性以及柔性負(fù)荷柔性調(diào)度和調(diào)節(jié)能力局限影響,ADN 在潮流管理、電壓協(xié)調(diào)控制、供需平衡方面面臨巨大壓力,導(dǎo)致的電壓及電能質(zhì)量不穩(wěn)定,使得負(fù)荷預(yù)測(cè)與發(fā)電預(yù)測(cè)工作量增大,增加電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。
ADN 電力系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的整合較為復(fù)雜,實(shí)際規(guī)劃過(guò)程中需考慮網(wǎng)損、DG 坐標(biāo)、電壓穩(wěn)定性等問(wèn)題。含DG 的ADN 規(guī)劃研究靠電源協(xié)同布置、接入DG 后的供電穩(wěn)定性、電力系統(tǒng)電能質(zhì)量實(shí)現(xiàn)對(duì)城市電網(wǎng)規(guī)劃模型的多目標(biāo)經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估。電網(wǎng)公司可借助互聯(lián)網(wǎng)無(wú)線信息網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建新型ADN 多源協(xié)同優(yōu)化調(diào)度平臺(tái),如圖2所示。
平臺(tái)基于區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)及集中/分布式協(xié)同控制原理,收集終端用戶信息,分析微網(wǎng)儲(chǔ)能、EV出行對(duì)用電能效的影響,依照能源交互、負(fù)荷側(cè)響應(yīng)、電網(wǎng)運(yùn)行3 個(gè)層次整合優(yōu)化調(diào)度,建立ADN 多源一體化無(wú)功優(yōu)化模型,借助全球定位系統(tǒng)(GPS)信號(hào)將規(guī)劃區(qū)域網(wǎng)格化設(shè)定,通過(guò)臨近節(jié)點(diǎn)電源的電力調(diào)度運(yùn)算實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)信息的感知,從而擬定目標(biāo)DG與移動(dòng)電力設(shè)備的分布選址。
圖2 ADN多源協(xié)同優(yōu)化調(diào)度平臺(tái)Fig.2 Multi-source collaborative scheduling platform for ADN
在傳統(tǒng)的配電網(wǎng)模式中,電力資源都是即發(fā)即用,能源網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)行安全性低。儲(chǔ)能設(shè)備可實(shí)時(shí)響應(yīng)電力系統(tǒng)頻率、電壓調(diào)節(jié),提升系統(tǒng)電能質(zhì)量和安全系數(shù)。面向能源聯(lián)網(wǎng)的ADN 下,ESS 的應(yīng)用可分為電源側(cè)、輸配側(cè)、需求側(cè)3類:以DR多能源發(fā)電協(xié)同大規(guī)模集中式發(fā)電的配電網(wǎng)電源側(cè)的ESS,解決了新能源接入電網(wǎng)間歇性和波動(dòng)性問(wèn)題,提高電力系統(tǒng)分析消納能力;在配電網(wǎng)輸配側(cè),ESS可以用于不間斷電源,達(dá)到削峰填谷、降低網(wǎng)絡(luò)損耗的目的;在需求側(cè),大規(guī)模儲(chǔ)能設(shè)備的應(yīng)用有效緩解了分時(shí)用電失衡的情況,提高了設(shè)備的利用率和系統(tǒng)效率。在實(shí)際的ADN 規(guī)劃中,需要綜合城市整體規(guī)劃考慮ESS 的接入位置和不同類型ESS 的最大容量與功率。其中,EV充電樁作為數(shù)字新基建的研究聚點(diǎn),利用車載儲(chǔ)能設(shè)備平抑可再生能源接入電網(wǎng)造成的電壓波動(dòng)。車到電網(wǎng)(Vehicle-to-Grid,V2G)技術(shù)可根據(jù)用戶的行為規(guī)律與用電習(xí)慣,實(shí)現(xiàn)EV即插即用與智能管控。城市能源互聯(lián)網(wǎng)中大量充電樁的投入在一定條件下補(bǔ)充了微網(wǎng)原有儲(chǔ)能單位的供電不足與供需不平衡,保證整個(gè)ADN 系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。由于EV 充電在時(shí)間、空間上的隨機(jī)性,在配電網(wǎng)規(guī)劃過(guò)程中要精確區(qū)域的充電負(fù)荷預(yù)測(cè),在滿足充電需求的基礎(chǔ)上,考慮接入位置的經(jīng)濟(jì)、可用性,根據(jù)場(chǎng)景與時(shí)段的不同進(jìn)行合理選址定容、擴(kuò)展規(guī)劃。
需求側(cè)響應(yīng)技術(shù)(DSR)可實(shí)現(xiàn)ADN 內(nèi)部功率的雙向流動(dòng),通過(guò)與終端用戶進(jìn)行雙向信息交流和分時(shí)電價(jià)政策的鼓勵(lì),調(diào)整電網(wǎng)系統(tǒng)整體運(yùn)行狀態(tài),達(dá)到提高再生能源利用率、多源互補(bǔ)、電網(wǎng)供用電平衡、削峰填谷的作用。在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中,DSR以信息為導(dǎo)向,實(shí)時(shí)監(jiān)控供/用電信息、整合雙向信息、提高ADN 規(guī)劃靈活性。在實(shí)際城網(wǎng)規(guī)劃過(guò)程中,考慮分布式電源與DSR 相融合的電網(wǎng)綜合規(guī)劃,可有效降低電力系統(tǒng)網(wǎng)損。
我國(guó)電力市場(chǎng)需求響應(yīng)資源復(fù)雜多樣,負(fù)荷電壓調(diào)控難度大?;谀茉椿ヂ?lián)網(wǎng)智能用電理念,創(chuàng)新需求響應(yīng)技術(shù)架構(gòu),全面打造電力供應(yīng)商、電力用戶等多方利益共享模式(如圖3所示)。實(shí)際城市電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)中,政府主管部門(mén)在當(dāng)?shù)匦枨箜憫?yīng)資源基準(zhǔn)上,引導(dǎo)、激勵(lì)電力用戶優(yōu)化用電方式,主動(dòng)參與實(shí)施電力需求響應(yīng);電力供應(yīng)商基于市場(chǎng)供需動(dòng)態(tài)信息與用戶反饋構(gòu)建需求響應(yīng)資源組合優(yōu)化分層分布式體系架構(gòu),全面分析終端需求響應(yīng)資源特征,通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)整合系統(tǒng)運(yùn)行、市場(chǎng)交易和用戶用電數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)需求響應(yīng)資源的智能調(diào)控;分析不同用戶的用能習(xí)慣、用能滿意度、電費(fèi)出資行,通過(guò)分時(shí)電價(jià)與補(bǔ)貼電價(jià)機(jī)制建立供需雙方電量負(fù)荷優(yōu)化調(diào)度,以優(yōu)化用能終端整合利益為目標(biāo),構(gòu)建供需雙方雙層利益驅(qū)動(dòng)模型。
圖3 ADN用戶需求響應(yīng)模型Fig.3 User demand response model of ADN users
城市ADN 規(guī)劃和運(yùn)營(yíng)過(guò)程中,產(chǎn)生海量的能源信息流與數(shù)據(jù)流。城市能源互聯(lián)網(wǎng)下智能配網(wǎng)建設(shè)各配網(wǎng)節(jié)點(diǎn)都可視為獨(dú)立數(shù)據(jù)源,存在于配網(wǎng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)和能源生產(chǎn)、轉(zhuǎn)移、消費(fèi)、存儲(chǔ)的全過(guò)程,海量數(shù)據(jù)通過(guò)能源互聯(lián)轉(zhuǎn)變?yōu)槿碌碾娋W(wǎng)能源資產(chǎn),而能源的分布模式?jīng)Q定了城市電網(wǎng)規(guī)劃數(shù)據(jù)碎片化,這樣極易造成數(shù)據(jù)的丟失與破損。
互聯(lián)網(wǎng)信息融合技術(shù)將“云、大、物、移、智”等先進(jìn)通信技術(shù)與能源技術(shù)進(jìn)行深度融合,實(shí)現(xiàn)了能源鏈與信息鏈的開(kāi)放共享?;ヂ?lián)網(wǎng)信息融合技術(shù)涵蓋了分布式電源、數(shù)據(jù)挖掘、智能數(shù)據(jù)整合、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析、設(shè)備全方位檢測(cè)、數(shù)據(jù)可視化等技術(shù),可精確獲取DG 發(fā)電/運(yùn)行數(shù)據(jù)、電力/電子設(shè)備規(guī)劃、電網(wǎng)與用戶互動(dòng)數(shù)據(jù),并利用大數(shù)據(jù)平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)整合處理,有效融合各種交叉、冗余、不一致、頻率差異大的數(shù)據(jù),減少數(shù)據(jù)的流失,實(shí)現(xiàn)電力數(shù)據(jù)的無(wú)差別共享,考慮數(shù)據(jù)資產(chǎn)價(jià)值建立信息通信技術(shù)的ADN 協(xié)調(diào)規(guī)劃模型與規(guī)劃方法,可以有效指導(dǎo)電網(wǎng)規(guī)劃資源配置。
考慮城市能源互聯(lián)網(wǎng)下的ADN 規(guī)劃的目的是構(gòu)建以電為核心,城市內(nèi)部各類分布式能源綜合利用、協(xié)調(diào)優(yōu)化,打造優(yōu)質(zhì)、可靠、滿足各方利益的資源配置平臺(tái)。針對(duì)我國(guó)城市配電網(wǎng)規(guī)劃存在較嚴(yán)重問(wèn)題,需對(duì)電力、能源等行業(yè)采取有效措施。
在城市能源互聯(lián)網(wǎng)中,DR,EV,ESS與城市交通系統(tǒng)相得益彰,較常規(guī)的ADN 規(guī)劃市場(chǎng)更為開(kāi)放、運(yùn)營(yíng)模式更加豐富。無(wú)論是城市ADN 規(guī)劃前期負(fù)荷預(yù)測(cè)與發(fā)電預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性,還是市場(chǎng)交易、綜合能源服務(wù)等多方位平臺(tái)對(duì)資源的優(yōu)化配置,都離不開(kāi)中央以及各級(jí)地方政府的扶持政策。
在新一輪國(guó)家電力體制改革中,為滿足城市ADN 供電負(fù)荷需求以及電力市場(chǎng)參與者利益最大化,結(jié)合規(guī)劃區(qū)域整體產(chǎn)業(yè)鏈與電力經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)發(fā)展?fàn)顩r,采用“主新建、副改造”的設(shè)計(jì)思路。各電網(wǎng)建設(shè)相關(guān)部門(mén)應(yīng)與政府、用戶積極溝通,實(shí)現(xiàn)城市電網(wǎng)的整體標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)建,流程如圖4 所示。在規(guī)劃過(guò)程中,除考慮技術(shù)手段的影響外,城市內(nèi)部變電站場(chǎng)地的合理布局、交通條件以及網(wǎng)架周邊的居民設(shè)施等都是規(guī)劃可行性的重要因素。在規(guī)劃前期,與當(dāng)?shù)卣?guī)劃部門(mén)進(jìn)行有效溝通,了解城市建設(shè)與市場(chǎng)環(huán)境和當(dāng)?shù)卣谂潆娋W(wǎng)規(guī)劃各個(gè)階段的用電政策,制定完善的規(guī)劃制度,充分利用城市土地資源以保障地方政府政策收入最大化,避免出現(xiàn)變電站選址、電源定容與城市整體規(guī)劃沖突的情況。同時(shí),還需要保障城市給排水、網(wǎng)絡(luò)通信、城市出行等合理規(guī)劃設(shè)計(jì),以及與風(fēng)光、燃?xì)狻⑼ㄐ诺榷鄠€(gè)技術(shù)單位進(jìn)行規(guī)劃對(duì)接,保障城區(qū)配電網(wǎng)規(guī)劃項(xiàng)目有序開(kāi)展落實(shí)。因此,在規(guī)劃過(guò)程中需加強(qiáng)與各個(gè)審核部門(mén)之間的溝通聯(lián)絡(luò),對(duì)城市各地區(qū)電力負(fù)荷即時(shí)收集、準(zhǔn)確預(yù)測(cè),遇到問(wèn)題及時(shí)溝通,最大限度地加快審核效率,進(jìn)而縮短工期、降低建設(shè)成本,滿足當(dāng)?shù)仉娏π枨蟆?/p>
圖4 各部門(mén)溝通流程Fig.4 Communication among different departments
風(fēng)光與儲(chǔ)能等柔性負(fù)荷的不確定性,為負(fù)荷預(yù)測(cè)帶來(lái)巨大的工程量。DR 改變了傳統(tǒng)配電系統(tǒng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu),單一電源發(fā)電變?yōu)槎囝悇e能源發(fā)電,不合理的分布式電源位置與容量導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)電壓下降。因此,在城市配電網(wǎng)規(guī)劃中,供電企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)與配網(wǎng)公司的溝通和工程技術(shù)對(duì)接,綜合城市電力設(shè)備的合理選址,充分考慮DG,ESS,EV 等多方利益博弈,在動(dòng)態(tài)非線性特征負(fù)荷模型下實(shí)現(xiàn)城市電網(wǎng)環(huán)境經(jīng)濟(jì)效益最大化和造價(jià)成本最小化,實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)負(fù)荷精準(zhǔn)預(yù)測(cè)。
同時(shí),在用戶階段加大電力市場(chǎng)調(diào)研,提升自身服務(wù)能力。以主動(dòng)增強(qiáng)服務(wù)意識(shí)為切入點(diǎn),基于互聯(lián)網(wǎng)信息化理念,打造創(chuàng)新性客戶互動(dòng)平臺(tái),利用5G信息媒介及時(shí)了解客戶用電需求要點(diǎn),并及時(shí)更新、完善客戶的基礎(chǔ)用電信息,完善所有用電戶主信息的無(wú)中心化溝通。樹(shù)立完善的電力數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理制度,加強(qiáng)信息化管控,強(qiáng)化企業(yè)內(nèi)部各部門(mén)技術(shù)對(duì)接,建立主動(dòng)對(duì)接機(jī)制,有利于規(guī)劃部門(mén)提前對(duì)城區(qū)公用資源進(jìn)行合理規(guī)劃使用與專項(xiàng)配網(wǎng)規(guī)劃項(xiàng)目的落地實(shí)施,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)工程全壽命周期的積極參與。
電力設(shè)計(jì)企業(yè)可在工程規(guī)劃與信息融合、人力資源優(yōu)化配置、業(yè)務(wù)流程再造等多方面完成企業(yè)價(jià)值增值,如圖5所示。
圖5 電力設(shè)計(jì)公司業(yè)務(wù)流程Fig.5 Business process of an electric power design company
新形勢(shì)下,城市能源互聯(lián)網(wǎng)下配電網(wǎng)規(guī)劃要滿足科學(xué)、合理、穩(wěn)定的設(shè)計(jì)理念,電網(wǎng)設(shè)計(jì)公司就需要在競(jìng)爭(zhēng)激烈的互聯(lián)網(wǎng)新時(shí)代主動(dòng)求變。要緊跟時(shí)代主流,多渠道開(kāi)展拓展新能源市場(chǎng)業(yè)務(wù)升級(jí),保持能源信息融合綜合服務(wù)前瞻性與一體化對(duì)接;緊抓電網(wǎng)設(shè)計(jì)工作新業(yè)務(wù)技術(shù)研討與內(nèi)部員工專業(yè)技能提升,通過(guò)自身技術(shù)提升,形成設(shè)計(jì)企業(yè)專業(yè)技術(shù)壁壘,增強(qiáng)設(shè)計(jì)工作價(jià)值含量,推動(dòng)城市智慧電網(wǎng)設(shè)計(jì)工作的高低搭配。
通過(guò)建設(shè)集成共享的數(shù)字電網(wǎng)平臺(tái),提升電網(wǎng)與政府、電網(wǎng)與客戶以及電網(wǎng)內(nèi)部各部門(mén)、各專業(yè)之間的資源整合和數(shù)據(jù)共享水平,提升電網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)的精準(zhǔn)性和前瞻性,提高新基建電網(wǎng)配套項(xiàng)目的建設(shè)質(zhì)量和速度。同時(shí),在信息化時(shí)代,城市ADN 終端用戶主動(dòng)參與需求響應(yīng),將改變負(fù)荷特性,導(dǎo)致負(fù)荷預(yù)測(cè)難度高、城市電網(wǎng)規(guī)劃前期設(shè)計(jì)工作專業(yè)復(fù)合性強(qiáng)。設(shè)計(jì)人員應(yīng)加強(qiáng)技能型知識(shí)儲(chǔ)備,企業(yè)應(yīng)提高技術(shù)性人才比例與人員升級(jí),完善企業(yè)業(yè)務(wù)、增強(qiáng)技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
基于城市能源互聯(lián)網(wǎng)下城市內(nèi)部互聯(lián)互通、優(yōu)化共享理念,打造城市電力行業(yè)全過(guò)程整體利益價(jià)值鏈。在電力數(shù)據(jù)資產(chǎn)全生命周期成本(LCC)內(nèi)搭建電力資金流、信息流、業(yè)務(wù)流、價(jià)值流“四流合一”的全行業(yè)框架指標(biāo)。其中,信息流通過(guò)能源電力基礎(chǔ)設(shè)備與先進(jìn)的信息通信技術(shù)、泛在物聯(lián)技術(shù)實(shí)現(xiàn)電力供應(yīng)設(shè)備到終端用戶的全生態(tài)信息交互平臺(tái);業(yè)務(wù)流以企業(yè)的業(yè)務(wù)目標(biāo)為導(dǎo)向,在電力市場(chǎng)能源交易過(guò)程中連接能源生產(chǎn)者與消費(fèi)者,伴隨業(yè)務(wù)活動(dòng)實(shí)現(xiàn)電力資產(chǎn)增值;電力行業(yè)價(jià)值流主要指在中央或地方政府對(duì)電力數(shù)據(jù)資產(chǎn)的統(tǒng)一監(jiān)管下,能源資產(chǎn)自產(chǎn)生至綜合能源服務(wù)評(píng)價(jià)全過(guò)程中的能源增值?!八牧骱弦弧睂⒊鞘须娋W(wǎng)巧妙形成一個(gè)閉環(huán),實(shí)現(xiàn)了“四流”的無(wú)縫對(duì)接,達(dá)到了城市互聯(lián)網(wǎng)雙向交互、平等共享及服務(wù)增值的目標(biāo),最終有效提高城市多能耦合利用率,促進(jìn)新能源最優(yōu)消納,達(dá)到城市電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)全局最優(yōu)。
城市互聯(lián)下電力企業(yè)整體利益價(jià)值鏈涵蓋了城市各類能源發(fā)、輸、變電以及城市用戶用電調(diào)度基礎(chǔ)環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與信息在電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)公司、電力設(shè)備供應(yīng)商、發(fā)電企業(yè)、終端用戶與用戶間的轉(zhuǎn)換與整合,確保電力能源貫通信息與城市互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)系統(tǒng)連接城市智能電網(wǎng)價(jià)值鏈各個(gè)行業(yè),如圖6 所示。強(qiáng)大的城市互聯(lián)系統(tǒng)通過(guò)收集、分析計(jì)算到最終管控電力信息,協(xié)調(diào)價(jià)值鏈上的各利益相關(guān)方活動(dòng),打破了電力企業(yè)多方業(yè)務(wù)壁壘,降低了不同行業(yè)間的溝通成本。
圖6 城市互聯(lián)下電力行業(yè)整體利益價(jià)值鏈Fig.6 Value chain of the whole power industry the under urban interactions
ADN 通過(guò)需求分析自主管控實(shí)現(xiàn)多源協(xié)同優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)接入DG 的最大消納。DG、ESS、EV 等柔性負(fù)荷的接入,需要在ADN 運(yùn)行中采用更多的先進(jìn)技術(shù)與靈活的輸配用電模式,城市能源互聯(lián)網(wǎng)理念的發(fā)展趨勢(shì)為電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)提供更多聯(lián)動(dòng)性。
本文首先研究了DR 協(xié)同互動(dòng)、ESS、信息通信、DSR 等核心技術(shù)對(duì)配網(wǎng)規(guī)劃影響機(jī)理,然后從加強(qiáng)地方政府溝通、加強(qiáng)企業(yè)技術(shù)對(duì)接、公司自身業(yè)務(wù)求變和建構(gòu)整體價(jià)值鏈4個(gè)角度出發(fā)對(duì)城市配電網(wǎng)提出規(guī)劃建議。