配電網智能調度運行面臨的關鍵技術分析

國網浙江省電力有限公司 余劍鋒

0 前言

配電網作為聯系電網和電力負荷的中間環節，同時也是電力系統關鍵組成部分，通過做好配電網電力調度，能夠有效推動電力生產發展，為電力安全平穩運行提供有力的保障，隨著我國智能電網不斷建設發展推進，傳統的配電網調度已無法滿足智能電網需求，需要進一步推動配電網智能調度發展，通過分析其關鍵技術，對于我國智能電網實現可持續發展具有重要的意義。

1 智能電網基本特點分析

自愈性。智能電網作為一個整體系統，當在運行過程中受到不良因素侵害時，智能電網調度工作人員只需要進行少量干預，即可將智能電網系統中的問題元件進行隔離開來，避免“牽一發而動全身”問題出現，影響整體系統正常運行。此外，當智能電網中的系統元件或局部網絡出現異常問題時，智能電力系統能夠進行自我診斷檢測分析，從而使得智能電網能夠盡快恢復運行。

兼容性。智能電網的兼容性特點主要體現在以下幾個方面，一是智能電網在電能生產方面能夠接入清潔能源，例如風能、太陽能等；二是智能電網能夠與分布式電網、微電網進行并網運行。

配網調度高效優質性。智能電網的智能性主要體現在其引入了網絡信息化技術，在配電網調度過程中能夠實現自動化控制、調度，因此有效促使了設備功能實現更好的發揮，使得電網運行更加優質、高效，有效滿足了人們的用電需求。

2 當下配電網調度系統存在的不足之處

2.1 調度系統靈活性依然有所欠缺

盡管當下智能電網調度系統引入了多種技術， 有效豐富了系統功能，但在系統架構設計方面，依然難以實現一體化式架構設計，因此無法實現多級調度與多專業的全面覆蓋，難以滿足調度部門在調度過程中橫向協同、縱向貫通需求。另一方面，受種種因素影響，各級調度機構和廠站在系統建設過程中，引入的技術多種多樣，缺乏統一性與協調性，多是獨立建設，彼此之間聯系不夠緊密，設計缺乏規范化與標準化，因此在不同獨立系統之間很難實現信息數據共享，系統相互之間改動影響較大，這也是導致調度系統缺乏靈活性的主要原因所在。

2.2 系統缺乏明確的導向與實用性

對于配電網調度來說，在調度業務方面理應按照不同的業務職業進行劃分，有利于不同業務部門進行分批建設，從而使得調度自動化系統業務導向更加明確。但實際上，由于在調度系統建設的初期，就缺乏整體的規劃，基礎技術支撐體系也不夠統一，使得調度自動化系統功能不夠完善。難以全面滿足調度計劃、監視、校正控制等相關技術支持，從而使得系統的業務導向也不夠清晰明朗。另一方面，隨著電力行業不斷進步發展，越來越多的信息技術逐漸被應用于智能電網調度系統中去，因此也導致了一些開發的比較早的系統實用性功能越來越差。例如部分系統中的傳統應用已逐漸被功能更加強大的應用所取代，已不再具備實際應用的迫切性；而一些應用由于技術落后或其他原因，在實際運用時需要投入大量的人力物力去去進行維護，才能夠確保應用能夠正常運行。

2.3 系統標準化推廣率低下

隨著與電力相關的技術不斷發展，電力系統也在一直“更新換代”，這一過程中產生了很多電網數據和模型應用版本，由于系統標準化管理發展一直落后于與技術發展，從而產生模型數據不統一問題，由于功能獨立的模型難以全面滿足整體調度需求，彼此之間的獨立性又限制了其互相整合，使得系統標準化推廣率低下問題日益凸顯，對智能電網調度運行的靈活性造成了嚴重的制約。伴隨著電網的發展，電網調度日趨變得復雜，僅僅依靠傳統的經驗型為主的調度方式，已經無法滿足當下電網調度需求。當下在各種信息化技術的支持下，電網實時仿真需求日益凸顯，但受限于上述種種原因，電網實時仿真需求無法得到全面滿足。

3 配電網智能調度運行關鍵技術分析

3.1 多階段一體化決策技術應用

通常來說，配電網智能調度在時間方面跨度都比較大，在規劃設計階段，關于實際負荷需要考慮多種因素，例如負荷本身的性質、變化、實際社會生產生活用電需求等，因此在進行實際設計時需要留出一定的余度，自然最終得到的設計值與實際負荷存在很大出入，另一方面，由于處于高峰時期的負荷一般持續時間較短，因此會造成大量資源浪費，再加上網絡接線模式的限制，因此很難確定出最佳的調度方案。針對這些靈活性不足問題，隨著DG（分布式發電，dist ributed generation）、微電網、儲能裝置等設施的出現，從而得到了有效的解決。通過運用多階段一體化決策技術，可以有效的調整配電網絡、電源、負荷之間的多階段能量，使其更加趨于平衡狀態，通過利用該技術，實現多階段能量平衡的一體化優化調度模型與算法的建立，能夠促使供電方式和運行方式自動化得以有效實現，使得傳統智能配電網調度系統靈活性不足、標準化缺乏等問題得到有效的解決。

3.2 運行評估技術應用

不同階段的調度方案將會對配電網高效運行產生直接的影響，而配電網智能調度的最終目標即是實現電網調度的自動化、互動化、信息化。因此，實現智能調度目標的關鍵即是采用科學合理的配電網運行評估技術。首先，在進行配電網調度運行各個指標評估時，需要對各個運行指標加以明確，使得評估更加具有方向性，指標包含多種，例如配電網運行的安全性、穩定性、經濟性、兼容性等，不同指標之間互相影響，存在著千絲萬縷的聯系，因此需要對影響配電網運行特性的指標進行深入研究，通過實現不同指標與配電網運行狀態參數的及其變化趨勢之間函數關系的構建，并最終建立一個指標評估模型，該模型具有多目標、多層次、多屬性等特點，通過利用該模型，實現配電網運行的有效評估。對于配電網調度來說，由于不同階段相互作用也有所不同，因此需要采用建立的模型，分別去建立評估與后評價方法，使得調度系統業務導向更加明確，對于調度方案制定與高效運行產生積極意義的影響。

3.3 運行風險技術應用

國家“十三五”規劃明確指出，在我國能源建設發展過程中，應積極開展推廣新能源的發展與應用。然而就當前主流的清潔能源發展現狀來看，例如水利發電、風力發電等，受自然因素影響較大，發電具有一定的不確定性。雖然小容量DG能夠通過微電網并網運行，但穩定性較差，受不可控因素影響較多，致使配電網負荷不確定性增大，正式由于上述這些不確定因素影響，從而使得配電網潮流分布也帶有一定的不可預見性，不可預見性即意味著無法對其進行良好的控制，自然會對配電網運行的安全性、穩定性、經濟性等各項指標造成不利影響，使得配電網運行風險進一步加大，最終對供電質量造成一定程度的影響。基于此，通過研究并建立基于DG、微電網、儲能裝置等設施等與新能源電源相關運行模糊的隨機模型，在尊重概率特性與運行模糊特性的前提之下，實現動態配電網運行風險預警方案的制定，對于智能調度的抗風險能力提升具有重要的影響意義。

4 總結

綜上所述，配電網智能調度是保證智能電網功能發揮的關鍵，針對智能電網發展中的歷史遺留問題，需要深入分析原因所在，不斷進行關鍵技術的創新與發展，并進一步推廣智能電網調度運的關鍵技術的應用，從而為后續智能電網的調度和運行提供有力的參考依據，推動電力行業平穩順利的發展。