配電網(wǎng)調(diào)控操作分析與輔助決策平臺(tái)的研究與應(yīng)用

袁野

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)和居民經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展，人們對電力企業(yè)供電服務(wù)質(zhì)量的要求越來越高。基于此，文章首先分析了當(dāng)前配電網(wǎng)調(diào)控操作中存在的問題以及優(yōu)化辦法，其后從功能定位、數(shù)據(jù)需求、功能需求三個(gè)角度研究了配電網(wǎng)的輔助決策平臺(tái)，其后從現(xiàn)狀分析、負(fù)荷預(yù)測、選址定容等方面闡釋了當(dāng)前輔助決策平臺(tái)在配電網(wǎng)工作中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)；負(fù)荷預(yù)測模塊；輔助決策平臺(tái)

中圖分類號(hào)：TM726 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2017）34-0179-02

引言

作為我國國民經(jīng)濟(jì)水平發(fā)展的基礎(chǔ)性能源，電能的應(yīng)用貫穿于人們?nèi)可a(chǎn)生活之中。現(xiàn)階段，隨著我國電力行業(yè)的迅速發(fā)展，傳統(tǒng)電網(wǎng)監(jiān)管和調(diào)度方式已經(jīng)無法滿足電力企業(yè)的實(shí)際工作需要，所以有必要對配電網(wǎng)調(diào)控操作以及輔助決策平臺(tái)進(jìn)行分析研究。

1 配電網(wǎng)調(diào)控操作的相關(guān)分析

1.1 當(dāng)前配電網(wǎng)調(diào)控操作中存在的問題

首先，配電網(wǎng)調(diào)控工作存在一定的局限性。由于配電網(wǎng)調(diào)控工作涉及的技術(shù)環(huán)節(jié)和電氣設(shè)備較多，只依靠配電網(wǎng)的工程圖紙無法實(shí)現(xiàn)調(diào)控過程的順利完成。此外，如果調(diào)控過程中出現(xiàn)失誤，哪怕是很小的故障點(diǎn)，也將影響到線路上各設(shè)備環(huán)節(jié)的運(yùn)行及情況，繼而造成配電線路的整體運(yùn)行不利；其次，當(dāng)前配電網(wǎng)調(diào)控多選用分散式的工作模式，操作工序較為困難復(fù)雜，加之一些調(diào)控人員在工作中過分依靠經(jīng)驗(yàn)，容易造成盲目調(diào)控的情況出現(xiàn)，繼而導(dǎo)致配電線路故障的發(fā)生。

1.2 實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)調(diào)控操作優(yōu)化的可行辦法

為了改善當(dāng)前配電網(wǎng)調(diào)控操作中存在的問題狀況，配電企業(yè)應(yīng)踐行以下兩點(diǎn)策略辦法：

第一，配電網(wǎng)調(diào)控是一項(xiàng)系統(tǒng)化的復(fù)雜性工作，為了防止操作問題的出現(xiàn)，應(yīng)結(jié)合配電網(wǎng)實(shí)際工作情況與綠色電力理念，構(gòu)建統(tǒng)一的調(diào)控工作標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量體系。

第二，應(yīng)結(jié)合通信技術(shù)進(jìn)行配電調(diào)控工作的改良升級(jí)，可以通過加設(shè)無線通信、載波通信等多種通信渠道，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和監(jiān)控，以便增強(qiáng)調(diào)控工作的力度和時(shí)效性[1]。

其三，可結(jié)合自動(dòng)化技術(shù)建立線路故障的排查診斷機(jī)制，通過計(jì)算機(jī)終端對整體配電網(wǎng)及故障線路的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，先使用線路分段、聯(lián)絡(luò)開關(guān)等手段將故障線路與非故障區(qū)域分離，保證配電線路的整體運(yùn)行不受故障影響，再根據(jù)線路的故障原因?qū)嵤┴?fù)荷轉(zhuǎn)移、局部重建等措施，實(shí)現(xiàn)故障的及時(shí)解決。

2 配電網(wǎng)輔助決策平臺(tái)的研究

2.1 配電網(wǎng)輔助決策平臺(tái)的功能定位

配電網(wǎng)輔助決策平臺(tái)的建立主要是為配電網(wǎng)整體的調(diào)度管理、事故處理提供平臺(tái)支撐和技術(shù)支持，其應(yīng)用范圍涵蓋配電網(wǎng)調(diào)度操作的全部業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)，貫穿于配電網(wǎng)監(jiān)管工作的全過程之中，是一種技術(shù)信息化、通信交互化、工作智能化、信息具象化的先進(jìn)配電網(wǎng)配套平臺(tái)。

首先，輔助決策平臺(tái)可以將配電網(wǎng)整體網(wǎng)絡(luò)中的信息數(shù)據(jù)和資源進(jìn)行集成管理，并進(jìn)行實(shí)時(shí)的信息資源更新和通信，保證了配電網(wǎng)調(diào)度與管理工作的科學(xué)性、時(shí)效性；其次，在集成配電網(wǎng)信息數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，輔助決策平臺(tái)還配備有完善的預(yù)測機(jī)制，可以為配電網(wǎng)工作人員提供短期內(nèi)經(jīng)濟(jì)效益、線路運(yùn)行情況的預(yù)估分析、長期發(fā)展的路線模型以及線路故障發(fā)生及處理的模擬方案，保證了配電網(wǎng)管理工作的超前性和穩(wěn)定性。

2.2 配電網(wǎng)輔助決策平臺(tái)的數(shù)據(jù)需求

配電網(wǎng)輔助決策平臺(tái)產(chǎn)生于現(xiàn)代化的大數(shù)據(jù)技術(shù)理念，以配電網(wǎng)管理工作各個(gè)業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的大量信息數(shù)據(jù)為操作基礎(chǔ)。根據(jù)實(shí)際的配電網(wǎng)工作以及大數(shù)據(jù)集成相關(guān)功能的需要，在架設(shè)輔助決策平臺(tái)時(shí)應(yīng)注意線路實(shí)時(shí)運(yùn)行反饋、配電用戶信息、外部環(huán)境變化、信息接口設(shè)置等方面的功能，以便最大程度發(fā)揮輔助決策平臺(tái)的作用，通過共享和管理配電網(wǎng)的運(yùn)行變化情況、集成計(jì)算線路承載能力、監(jiān)控資料等數(shù)據(jù)，為配電網(wǎng)調(diào)度管理工作提供全面準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)輔助。

2.3 配電網(wǎng)輔助決策平臺(tái)的功能需求

以配電網(wǎng)輔助決策平臺(tái)在工作中的功能定位為依據(jù)，平臺(tái)的設(shè)計(jì)構(gòu)建要重點(diǎn)滿足以下功能：

第一，數(shù)據(jù)整合和共享功能。大量的信息數(shù)據(jù)是配電網(wǎng)輔助決策平臺(tái)的工作基礎(chǔ)，所以要打通各個(gè)配電網(wǎng)線路環(huán)節(jié)、配電網(wǎng)用戶端及監(jiān)控管理端與平臺(tái)終端相連的數(shù)據(jù)通道，以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)全面。同時(shí)，構(gòu)建出大型的數(shù)據(jù)庫，以便過往信息數(shù)據(jù)的整理、保留，為配電網(wǎng)數(shù)據(jù)的預(yù)估和回顧工作打下基礎(chǔ)。

第二，配電網(wǎng)調(diào)度管理工作的配合功能。在構(gòu)建配電網(wǎng)決策智能輔助平臺(tái)時(shí)，應(yīng)保證數(shù)據(jù)收集工作精準(zhǔn)涵蓋從110kV到380V多種供電線路，通過負(fù)荷預(yù)測、拓?fù)浞治觥⒕W(wǎng)架分析、電量管控等功能模塊，為配電網(wǎng)調(diào)度管理提供全方位、多角度的技術(shù)支持和監(jiān)控輔助，以確保配網(wǎng)故障的及時(shí)發(fā)現(xiàn)處理，保障配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

第三，保證功能模塊可優(yōu)化更新。隨著科技水平、生產(chǎn)能力的不斷提升，配電網(wǎng)管理工作的要求也將不斷變高，為了保證輔助決策平臺(tái)“輔助”二字的切實(shí)貫徹，必須在平臺(tái)功能模塊設(shè)置上保證功能可更新、可變動(dòng)。

3 配電網(wǎng)輔助決策平臺(tái)的實(shí)際應(yīng)用

3.1 配電網(wǎng)輔助決策平臺(tái)在現(xiàn)狀分析中的應(yīng)用

輔助決策平臺(tái)中的現(xiàn)狀分析功能模塊主要對配電工作區(qū)域內(nèi)的電網(wǎng)進(jìn)行潮流分析，即對電網(wǎng)損耗情況、無功率優(yōu)化情況、運(yùn)行方式、靜態(tài)安全性等方面進(jìn)行數(shù)據(jù)集成和分析計(jì)算。

現(xiàn)狀分析功能模塊的工作速度很快，通常在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治銮凹纯勺詣?dòng)完成。同時(shí)，由于其結(jié)合了行業(yè)先進(jìn)的PQ分解法和N-L法兩種潮流算法，使得計(jì)算分析結(jié)果可以直觀、有序地呈現(xiàn)在輔助決策平臺(tái)上。此外，由于該平臺(tái)的計(jì)算結(jié)果大多是通過接線圖的方式呈現(xiàn)出來的，配電網(wǎng)管理人員可以方便、準(zhǔn)確地查看區(qū)域內(nèi)的配電線路運(yùn)行參數(shù)、母線運(yùn)行參數(shù)、通路開關(guān)參數(shù)、線路荷載峰值等具體參數(shù)，繼而對各配電環(huán)節(jié)電氣元件、設(shè)備線路以及變壓器進(jìn)行開關(guān)控制，并及時(shí)查看線路故障情況，通過修改荷載閾值、聯(lián)絡(luò)投切等方法解決和規(guī)避線路故障。endprint

3.2 配電網(wǎng)輔助決策平臺(tái)在負(fù)荷預(yù)測中的應(yīng)用

配電企業(yè)必須要實(shí)時(shí)掌握用戶的用電量變動(dòng)情況，以了解階段內(nèi)用戶的實(shí)際用電需求，繼而根據(jù)線路負(fù)荷的變動(dòng)幅度通過分流、定壓等手段調(diào)整電力供應(yīng)方案，以避免因線路中的階段性電流承載量過大而對線路造成損耗，實(shí)現(xiàn)配電工作經(jīng)濟(jì)效益和安全效益的“雙保險(xiǎn)”。負(fù)荷預(yù)測會(huì)直接影響到線路使用壽命和用戶的用電安全，是配電網(wǎng)業(yè)務(wù)人員的基礎(chǔ)性工作，也是輔助決策平臺(tái)功能的重要發(fā)展方向之一[2]。

據(jù)此，配電網(wǎng)輔助決策平臺(tái)負(fù)荷預(yù)測功能的重要性不言而喻。在實(shí)際的負(fù)荷預(yù)測工作中，輔助決策平臺(tái)應(yīng)用的數(shù)據(jù)計(jì)算方法主要有時(shí)間預(yù)測和空間預(yù)測兩大類，其中時(shí)間預(yù)測還可分為人均指標(biāo)法、單耗法和彈性系數(shù)法，工作人員可根據(jù)負(fù)荷數(shù)據(jù)、預(yù)測出發(fā)角度等條件選擇一種或幾種不同的計(jì)算方法，從而保證預(yù)測工作的簡便以及預(yù)測結(jié)果的精準(zhǔn)。

除此之外，輔助決策平臺(tái)的負(fù)荷預(yù)測模塊還配備有以下功能：第一，查詢和修改功能。在這一功能中操作者可以實(shí)時(shí)進(jìn)行覆蓋小區(qū)實(shí)際面積、GDP曲線、既往負(fù)荷數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)預(yù)測年份等數(shù)據(jù)檔案的查找和改動(dòng)，為配網(wǎng)人員的調(diào)度工作提供便利；第二，預(yù)測形勢修改功能。除了常用的圖表呈現(xiàn)方式外，負(fù)荷預(yù)測模塊還可將結(jié)果呈現(xiàn)為列表、代碼等多種形式，以滿足不同操作者的操作習(xí)慣；第三，個(gè)性化負(fù)荷預(yù)測功能。操作者可對數(shù)據(jù)處理圖表覆蓋的任意一小區(qū)進(jìn)行具體化、個(gè)性化的負(fù)荷預(yù)測，加強(qiáng)了負(fù)荷預(yù)測工作的針對性。

3.3 配電網(wǎng)輔助決策平臺(tái)在選址定容中的應(yīng)用

正確實(shí)施變電站的選址定容，是加強(qiáng)電網(wǎng)安全性的關(guān)鍵。將輔助決策平臺(tái)應(yīng)用到選址定容工作中，有助于變電站新站建設(shè)及其容量的擬定，為配電網(wǎng)變電站的安全建成和投入使用提供了可靠的技術(shù)支持和理論基礎(chǔ)。

具體來講，輔助決策平臺(tái)的選址定容模塊以實(shí)現(xiàn)變電站建設(shè)成本最小化為功能目標(biāo)，依據(jù)變壓器數(shù)量、變電站工作范圍、變電站荷載比等條件，將各個(gè)參數(shù)值帶入到粒子群算法中，以便計(jì)算出有效可行的變電站容量方案。[3]

4 結(jié)束語

總而言之，從配電網(wǎng)調(diào)控和輔助決策平臺(tái)兩方面進(jìn)行分析研究，對電力企業(yè)的發(fā)展具有重要意義。由本文分析可知，在當(dāng)前配電網(wǎng)的調(diào)控管理和安全保障工作中，經(jīng)常因調(diào)控不利、資源收集不全而出現(xiàn)線路故障、負(fù)荷預(yù)測失能等問題。對此，通過結(jié)合綠色安全的新型電力發(fā)展理念，構(gòu)建自動(dòng)化配電網(wǎng)調(diào)控系統(tǒng)和數(shù)據(jù)化輔助決策平臺(tái)，可以加強(qiáng)對配電網(wǎng)運(yùn)行的監(jiān)管和調(diào)控力度，繼而促進(jìn)配電網(wǎng)整體工作的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和安全效益的雙豐收。

參考文獻(xiàn)：

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