智能配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度設(shè)計及關(guān)鍵技術(shù)

練石興

國網(wǎng)福建武平縣供電有限公司

配電網(wǎng)是電網(wǎng)的重要組成部分，電網(wǎng)的智能調(diào)度要滿足可持續(xù)性、安全性、可靠性的原則下對配電網(wǎng)絡(luò)、電源和負荷進行優(yōu)化，從而滿足人們對電的需求。雖然我國目前配電網(wǎng)的發(fā)展落后于先進國家的水平，但是相比與之前的傳統(tǒng)電網(wǎng)已經(jīng)有了明顯的進步。因此對智能電網(wǎng)的研究是必不可少的，可以促進電網(wǎng)更好更快更高的發(fā)展。

1 .智能配電網(wǎng)概述

智能配電網(wǎng)以配電網(wǎng)高級自動化技術(shù)為基礎(chǔ)，應(yīng)用先進的傳感技術(shù)、控制技術(shù)、計算機與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，在先進的可視化軟件的支持下，允許大量的分布式能源接入，給用戶提供安全、可靠、綠色的電力供應(yīng)和其他相關(guān)服務(wù)。

1.1 智能配電網(wǎng)組成與功能

智能配電網(wǎng)主要由主站系統(tǒng)、子站系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、配電遠方終端四部分組成。通過智能化軟件和信息管理系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠合理的協(xié)調(diào)配電網(wǎng)的各個環(huán)節(jié)，對配電網(wǎng)態(tài)勢感知，利用各種優(yōu)化調(diào)度的方式，實現(xiàn)電資源的合理調(diào)度，從而達到優(yōu)化的目的，進而實現(xiàn)用戶的供電需求。

1.2 智能配電網(wǎng)特點

智能配電網(wǎng)具有以下特征：①更高的供電可靠性，在主網(wǎng)停電時，能更少的減少對用戶的影響。②更高的電能質(zhì)量，保證電壓合格率，實現(xiàn)敏感用電設(shè)備的不間斷連續(xù)供電。③支持大量的分布式電源接入，包括風力發(fā)電、太陽能發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電等。④提高電網(wǎng)資源利用率，能夠進行合理的管理，使用戶獲得更廉價的電力。⑤對配電網(wǎng)及其設(shè)備進行可視化管理，實時采集數(shù)據(jù)和信息。⑥實現(xiàn)配電網(wǎng)管理的信息化、智能化、自動化。

2 .智能配電網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計

優(yōu)化調(diào)度是一種多模型多目標的復(fù)雜系統(tǒng)優(yōu)化問題。智能配電網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計是電網(wǎng)調(diào)度中關(guān)鍵的一部分。隨著用戶需求的增加，對智能電網(wǎng)的調(diào)度也提出了不小的挑戰(zhàn)。

2.1 全局優(yōu)化調(diào)度

智能配電網(wǎng)的全局優(yōu)化調(diào)度技術(shù)是以提高智能配電網(wǎng)的運行效率，綜合應(yīng)用配電網(wǎng)分布式能源、儲能裝置、非線性負荷等新元素，從而適應(yīng)配電網(wǎng)的發(fā)展趨勢，提高配電網(wǎng)的安全可靠性。

2.2 主動優(yōu)化調(diào)度

主動優(yōu)化調(diào)度以配電網(wǎng)中的薄弱環(huán)節(jié)比如設(shè)備陳舊、惡劣天氣造成的影響等和配電網(wǎng)態(tài)勢分析的數(shù)據(jù)為依據(jù)，采取兩種措施分別是針對薄弱環(huán)節(jié)和配電網(wǎng)運行狀態(tài)及未來趨勢提出相關(guān)的優(yōu)化方法，以達到優(yōu)化目標，從而進行優(yōu)化調(diào)度。

2.3 被動優(yōu)化調(diào)度

不同的用戶在不同的時間段、不同的場合對電的需求不同。根據(jù)相應(yīng)的調(diào)度業(yè)務(wù)，結(jié)合配電網(wǎng)電源、負荷的調(diào)節(jié)裕度、網(wǎng)絡(luò)等因素，被動的給出相關(guān)調(diào)度策略，從而達到優(yōu)化目標。

2.4 配電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化調(diào)度

配電網(wǎng)絡(luò)調(diào)度優(yōu)化有兩種方式，分別是以配電負荷均衡化為目標和以線損為目標。針對不同的負荷密度、不同的負荷類型以及不同的供電場合采取相關(guān)技術(shù)并且利用相應(yīng)的調(diào)度手段來生成優(yōu)化目標。

2.4 分布式電源優(yōu)化調(diào)度

電源是一種不可控的對象，對分布式電源的調(diào)度主要是通過對分布式電源的狀態(tài)分析、可調(diào)裕度、發(fā)電預(yù)測等因素制定合理的調(diào)度方案，減少分布式電源對電網(wǎng)的影響，從而提高電網(wǎng)的運行效率，使電網(wǎng)能夠更穩(wěn)定可靠的運行，為用戶帶來良好的體驗。

2.5 負荷優(yōu)化調(diào)度

針對多樣性的負荷優(yōu)化調(diào)度要考慮網(wǎng)絡(luò)中負荷的分布特性、負荷的類型以及不同時間段負荷接入電網(wǎng)的大小等因素，建立相關(guān)的處理模型，盡量達到不同地域的用電量平衡。目前國內(nèi)外主要采用需求測響應(yīng)、負荷控制等手段來引導(dǎo)負荷對電網(wǎng)的影響。

2.6 人工輔助決策

由于配電網(wǎng)在運行時有很大的不可預(yù)料性，遇到情況復(fù)雜的時候，在選擇優(yōu)化策略或者多次調(diào)整時不能夠達到優(yōu)化目標時就需要人工干預(yù)進行電網(wǎng)的優(yōu)化，根據(jù)具體的現(xiàn)實情況給出恰當合理的決策。

3 .智能配電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)

要保證電網(wǎng)能夠安全、可靠、經(jīng)濟、低碳化的運行，不僅需要實時性的調(diào)度方案，更離不開多項關(guān)鍵技術(shù)。通過應(yīng)用先進的配電網(wǎng)運行自動化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化調(diào)度技術(shù)、分布式能源控制技術(shù)、用戶自動化技術(shù)等提高了配電網(wǎng)的自動化水平，實現(xiàn)了電資源的分配均衡，并且減小了各種因素對配電網(wǎng)的影響。

3.1 優(yōu)化目標構(gòu)建技術(shù)

根據(jù)指標體系中的不同指標，進行可優(yōu)化性分析和配電網(wǎng)調(diào)度業(yè)務(wù)分析。可優(yōu)化性分析包括指標類型分析、可計算性分析和權(quán)重分析。配電網(wǎng)調(diào)度業(yè)務(wù)分析包括配電網(wǎng)調(diào)度業(yè)務(wù)關(guān)注指標分析、配電網(wǎng)各時間尺度關(guān)注指標分析。這些分析從而對調(diào)度目標的構(gòu)建進行了優(yōu)化。

3.2 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化調(diào)度技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化調(diào)度技術(shù)是指針對不同時間段、不同場合的用電需求分別通過超短期、短期、中長期的網(wǎng)路優(yōu)化手段實現(xiàn)智能配電網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度。對于超短期網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化調(diào)度，關(guān)注失電負荷、開關(guān)次數(shù)、電壓質(zhì)量等指標；對于短期網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化調(diào)度，關(guān)注日線損電量、電壓質(zhì)量、開關(guān)次數(shù)等指標。對于中長期網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化調(diào)度則關(guān)注月度線損電量、用戶停電戶數(shù)、開關(guān)次數(shù)等指標。通過多個時間尺度的優(yōu)化手段，達到相應(yīng)的控制目標。

3.3 分布式電源優(yōu)化調(diào)度技術(shù)

分布式電源優(yōu)化調(diào)度技術(shù)以不同能源的接入為優(yōu)化目標，主要采取短期日前調(diào)度控制和實時修正控制兩種手段在不同的供電場所和時間段對分布式能源和儲能進行優(yōu)化，制定合理的可調(diào)度能源的分布，減小對配電網(wǎng)的影響，實現(xiàn)配電網(wǎng)整體高效的運行。

3.4 配電網(wǎng)運行自動化技術(shù)

配電自動化技術(shù)是城鄉(xiāng)配電網(wǎng)改造建設(shè)的重要技術(shù)，其中通信技術(shù)是配電自動化的關(guān)鍵。目前，我國配電自動化進行了較多的試點工作。配電自動化技術(shù)立足于我國的基本國情，在保證用電可靠性的前提下，滿足用戶的需求和供電的質(zhì)量，同時降低電網(wǎng)的消耗，對電資源進行合理的配送和調(diào)整，形成較好的供應(yīng)體系。

結(jié)語：

對配電網(wǎng)的智能調(diào)度不僅可以實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置，還可以滿足用戶在不同時間段、不同場合的需求，獲得良好的體驗。雖然我國的智能配電網(wǎng)較之前的智能配電網(wǎng)已經(jīng)有了長足的進步，但是還存在許多不足，相關(guān)人員應(yīng)加強對智能電網(wǎng)的技術(shù)研究，也應(yīng)在立足實際的前提下，把握其發(fā)展趨勢，不斷的探索實踐，攻破各種難題，為我國的電力調(diào)度做出不可磨滅的貢獻。

[1]劉東.智能配電網(wǎng)的特征及實施基礎(chǔ)分析[J].電力科學與技術(shù)學報.2011(01)