考慮運行和網架風險的配電網運行方式制定及優化

袁秀梅 趙煜國

【摘 要】電力系統的運行穩定性和運行安全關系到整個電網的穩定運行，更進一步的來講，其關系到電力資源用戶的用電是否能夠及時穩定的供應。在配電網的運行中，不同的運行模式和應用環境都存在不同的風險類型；在具體的工作中，也有許多標準化的注意事項。電網運行與管理的工作人員必須結合配電網的應用需求，實現其具體工作過程中運行方式的合理化和科學性，并針對運行過程中的不足之處進行優化和完善，從而減低可能發生的風險對電網運行的影響，提高其運行質量和效率。

【關鍵詞】運行和網架風險；配電網運行；運行方式；優化措施

在常規的情況下，電力系統的運行方式的內涵包括了其在運行中的檢修工作、電力負荷的曲線變化以及外部環境的情況。另外，還包括了一些在特殊情況（最大和最小負荷）下，電網系統的整體運行方式，只有維持電網整體處在良好的運行狀態下，才能更好地滿足用戶的實際應用需求。

一、配電網絡的運行討論

在我國，配電網運行中長期采用的方式是“設計閉環，運行開環”的方式。具有關研究結果表明，電網在開環的運行模式下，應當關注的核心問題是運行的穩定性和可靠性，這也是本文研究其運行方式的主要目的。因為，只有在實際運行方式的角度上對目前建設和應用規模都很大的配電網絡進行保障，才能真正的做到促進網絡運行的安全性和科學性。而從優化方法的角度上來說，結合不同的配電網運行要求，對其實施優化的方法也是多種多樣的，只有本文重點以網架風險為主要考慮要點，從這個角度出發開展優化和完善工作。這種優化方法的優勢在于，能夠兼顧滿足配電網絡本身的優化要求，且也能夠做到兼顧網架的具體風險。

二、基于網架風險的電網運行方案確定準則

在考慮網架風險的背景下，要想科學地確定好電網的運行方式，應當從風險的角度入手進行分析，并本著控制風險的目的，確定具體的運行方案。其中風險的類型有電網運行中的風險以及網架施工環節的風險兩個方面。具體的電網運行方案，可按照以下的準則來確定。

（一）安全準則

這里所指的安全準則，實際上是一種專業的安全要求內容，命名為N-1安全準則。其中的數字1，其含義在于當配電網絡的正常運行狀態下，有1條線路發生問題。或者從變電站的角度來講，配電變壓器組中，有1臺出現了故障時，應當繼續維持以下的運行狀態[1]。第一，處發生故障的小范圍區域之外，其他區段不出現斷電的情況。且不應當出現電壓走低以及負荷量超出的現象。第二，如發生故障的時間節點在計劃檢修模式的時間范圍內，屬于二次發生的故障情況，則可以采取人為干預的方式做停電處理，以便嚴格細致地開展檢修工作，待所有問題都排查解決后，方可恢復供電。

（二）接線準則

電力網絡的運行穩定性和電力供應負載量的科學性，都取決于在大規模的電網建設中，相應的布線工作能否保證其科學性。另外，接線模式還會受到具體的電流荷載能力的影響。不同的接線方式，其電流荷載量也有所差別。需根據不同的荷載要求選擇合理的接線方式及進行接線。例如，若供應方式為2供1被，則應當保證最大的電流負荷量不得超過安全載流量的總值，且當備用線路運行的過程中，不得出現其有電流負荷的現象。而如果整體的接線模式為單環網接線。則此模式下的最高電路負荷量應當低于安全模式下荷載流量的50%。除此之外，接線方式還包括了單環網絡、獨立單環、雙環網絡等，在具體接線時，應當注意按照其相應的電流荷載量的安全范圍進行接線操作。

（三）基于應用需求的準則

首先，供電可靠性發的要求，電力系統的運行和應用，具有一定的風險性，因為了提高用戶實際應用中的可靠性，需要從饋線的角度，提高其組內聯絡點的配置科學性來提高運行可靠性。例如，在進行用戶選擇時，優先考慮重點用戶，保證其供電穩定性和效率[2]。另外，從風險的角度考慮，配電網電路的運行風險要想降低，則應當將荷載過量的問題予以重視，避免這種現象發生。最后，從經濟成本的角度出發，為了最大限度的利用好電網系統和電力資源，則應當將變壓器與實際線路的功率值有效降低，實現能耗的節約。

三、優化措施分析

（一）確定目標函數

配電網的運行方式，從專業模型的角度分析，其屬于多目標的狀態下實施的優化。也就是說，其優化方案制定時，需從經濟成本、技術實施、風險控制等多個方面進行綜合考慮，將以上幾個方面獨立建立成為評價指標，確定目標函數。在選取的定目標函數的環節中，需要從以下幾個方面入手進行。第一，確定線路節點區域的電壓值與正常值比較的偏離情況。第二，確定線路電量負載是否均衡。第三，網絡運行中的損傷情況。第四，運行中的具體風險。第五，網架操作的風險。

（二）對局限電網運行的要素進行優化

這里所指的優化對象，主要從平衡方面、電壓方面、線路方面、變壓器容量方面、補償容量方面、以配電網絡本身的結構方面進行優化，具體的優化過程，需要應用專業的函數計算方法對各個環節的指標數值進行科學的確定和計算。在這里要強調的是，在具體的計算和優化環節中，以上幾方面要素的計算和優化，也必須在相互協調運行的狀態下進行[3]。

（三）基于模型的數據求解

通過目標函數的確定和計算整理，綜合的函數模型的計算，需要在各個子計算環節的取值分別得到優化的前提下進行。具體的計算要點包括，第一，計算開環運行模式下，的潮流值（目標函數值）[4]。第二，閉合開關，搜索所有已形成的環網路徑。第三，隨機抽取一條路徑進行搜索，并進行函數值的分析。第四，在隨機算去一套路徑進行搜索，按照此流程和方法將網絡中所有的線路搜索完畢，最終得到優化后的運行模式。

四、結束語

總之，配電網絡的運行系統在現階段無論從規模上還是運行系統的復雜性上，都相對較高，且運行中一旦出現故障和風險，則會影響整個電路的正常運行狀態。另外，通過本文的分析可知，在考慮運行和網架風險的背景下，配電網絡系統的運行和優化需要經過專業的函數計算來完成。這就要求工作人員在實踐能力和理論水平上同步具備。

【參考文獻】

[1]林子釗，潘凱巖，周名煜，等.考慮實時和潛在因素的城市配電網風險評估模型和方法[J].電力系統自動化，2017，41（4）：48-55.

[2]周江昕，余浩斌，吳萬祿.考慮負荷特性的新市鎮配電網網架優化研究[J].電力與能源，2017（1）：16-20.

[3]王凌纖，汪沨，陳春，等.考慮運行方式的分布式電源多目標優化配置[J].電力系統及其自動化學報，2016，28（3）：18-23.

[4]施偉亞.居民住宅小區的配電網用戶接入方案分析[J].科學家，2016，4（6）：130-131.