智能配電網優化調度設計及關鍵技術分析

何少威

（廣東順德電力設計院有限公司 廣東佛山 528300）

近些年，配電網主要是對電力負荷和大電網的中間環節進行聯系，從而提供出可靠性的電力，利用配電網來實現各種資源的優化配置。近些年來，我國的配電網自動化技術得到了不斷的更新，提升了配電網的運行效率和供電的可靠性。但是在我國的配電網建設方面，存在著長期忽視的現象，配電網技術處于偏低的狀態，并且還伴隨著其他方面的問題。與此同時，用電用戶對于電能的質量要求也在不斷的提升過程當中，對于其用電的設備和方式都發生了很大程度的轉變。因此在此種程度下，需要對配電往的調度運行做出科學的分析，最終保證人們的日常用電穩定。

1 智能配電網調度的基礎

在對智能配電網的調度基礎進行分析的時候，需要明確配電網的運行規律和特點，從而可以對配電網的未來運行趨勢進行研究。在對配電網的趨勢進行分析的時候，需要實現配電網態勢感知和配電網運行趨勢分析，最終實現智能配電網優化調度的基礎。

（1）在配電網的態勢感知方面，主要可以分為采集、多源信息融合以及配電網的態勢預測這三個部分。其中的態勢需要對被感知對象當中的重要線索或者元素進行有效的采集，在配電網的傳感器、測量裝置以及監控系統等基礎上進行實現。在傳統的配電網當中，所包含的元素是相對較少的，因此在配電網新元素的態勢采集方面需要不斷的進行擴大范圍，其中包括和發電用能相關的氣象環境等多種方面的因素。最終的感知結果需要涉及到多個方面的系統，從而生成數據類型和表征信息。將采集到的信息進行充分的融合交換之后，可以在解決單一配電測量配置不足的同時，還可以最大新都的對配電網的狀態進行估計。

（2）在配電網的運行趨勢分析方面，主要是根據當前的配電網的運行狀態來對起配電網的運行狀態做出預測，其中需要對電網電源、負荷以及運行方式等做出考慮。對于智能配電網的運行趨勢分析對象以及遞進關系，如圖1所示，其中主要包括了設備狀態分析、饋線斷面分析和系統運行狀態分析。其中在對設備狀態進行分析的時候，需要對當前的配電網設備進行跟蹤，利用態勢感知和參數的辨認來對設備的運行狀態趨勢進行分析。在對饋線的斷面分析當中，需要結合設備狀態的實際狀況來進行實時的負荷檢測，從而分析出斷面信息。

2 智能配電網優化調度目標及實現功能

在對智能配電網的優化調度目標作出分析的時候，需要充分的利用綜合能量預測手段、配電網運行分析手段等多種技術來實現對多類型分布式的電源、多元用戶的負荷狀態以及配電網的全面態勢感知來進行分析，最終獲取到準確的配電網運行軌道信息。在實際情況的基礎上進行調度策略的生成，完成對配電網各項指標的調配，最終進行命令的下發，完成指定的調度目標。

圖1 智能配電網運行趨勢分析

在智能配電網的調度實現功能方面，需要保證對電源、網絡以及負荷這三個調度對象的充分的調度來實現其互動優化，其中主要包括配電網態勢感知、主動優化和被動優化兩種優化調度方式、分布式電源優化調度、配電網絡優化調度、負荷優化調度3類優化調度內容以及特殊情況下人工干預決策機制。在這個過程當中，需要實現配電網態勢的分析，利用對各種的系統信息進行充分的融合，最終完成優化調度的目標。在主動優化調度方面，需要根據實際情況來進行優化，進行兩種形式的優化，其中分為針對薄弱環節所進行的優化和針對當前狀態所進行的優化。在被動優化方面，需要根據不同的時間尺度來進行調節和優化。在對配電網絡進行優化調度的過程當中，需要實現對現有的配電網接線模式進行梳理和分析，實現優化目標。在分布式的電源優化調度方面，需要在態勢感知的基礎上進行方案的制定并且進行控制。在負荷優化調度方面，需要考慮到其中各種負荷的特點和電網當中的負荷水平的大小來對其作出分析，實現區域配電的能量保持平衡。最后，在人工輔助策略方面，需要在自動化優化調度目標策略沒有辦法實現的前提下進行人工干預，根據實際情況來調整優化的目標策略。

3 關鍵技術

3.1 全局優化調度技術

在進行全局優化調度技術的實現過程當中，需要結合每個時間的尺度進行重點優化目標的調度，確保全局優化可以在每個時間尺度當中都可以得到最充分的體現。在其過程當中，主要可以利用目標、空間以及時間等方面的優化，實現高效經濟的配電網運行效率，在這個過程當中主要可以分為以下幾個方面來進行分析：

（1）在長期優化調度策略方面，需要協調好負荷資源，進行風險評估，利用非保守的優化規劃方式進行調度協調。對于其中的饋線聯絡點的分布、電源等設備可以實現終端負荷，比如可以在夏季和冬季這兩個用電高峰的季節當中進行最大用電需求量和電源側的電力供應調度優化。保證重要的負荷可以實現安全可靠的供電，以此來削減高峰用電。如果供電能力存在不足的現象，需要利用降低峰谷差的方式進行優化。對于其中具備了太陽能光伏發電的電網，可以在夏季的時候利用太陽能光伏發電來進行高峰負荷供電。

（2）在中長期的優化調度策略方面，主要是針對于工作日和節假日所進行的優化，根據實際情況來做出計劃檢修的需求，制定出智能配電網的月度下的常態調度方案。針對于利用月度負荷相對比較大的用電需求、以及電源側的壓力和可調度量來作為條件進行不斷的與優化，保證重要負荷的安全可靠用電和削減高峰期的用電負荷。對于不同性質的用戶負荷之間的差異也要進行充分的考慮，實現供電的穩定性。

另外，在短期優化調度策略方面，主要是針對于太陽能光伏發電、電動汽車充放電、以及其它不同性質的負荷用電，其中具備明顯的規律性，需要進行及時的檢修和保證供電需求，制定出多時段的調度方案。在具體的調度方案當中，可以利用次日的負荷調度用電量和電源側大電壓進行條件的優化，如果需要對日前優化調度方案進行優化，實現電壓質量的最大限度滿足。

3.2 源網荷互動協調機制

在源網荷互動協調機制的當中，需要考慮到其安全性、可靠性、經濟性以及優化性進行分析，其中需要利用智能配電網的全局優化目標來作為主要的目標，根據時間尺度和調度業務的來實現對目標的分層分解。在局部平衡方面，需要利用不改變或者少改變配電運行的方式來進行協調。在分區協調方面，需要在局部平衡無法達到預定目標的情況下利用分區負荷的方式來減少對上級電網的沖擊。在整體吸納方面，需要根據整體的配電網網絡結構來制定出各分區的分布電源發展規劃方案，實現源網負荷協協調發展。

3.3 智能配電網高效運行評估技術

在智能配電網的綜合優化調度系統的應用方面，可以充分的實現配電網的運行效率評估。根據其邊界條件、服務對象以及運行目標等相關流程進行分析，構建出安全性、可靠性、優質性和智能性等多項指標進行完善。在此基礎上實現區間識別模型和高效性的指標優化。

3.4 實際應用

在本文當中，主要以某地區的智能電網示范區來作為主要的研究對象，該區域當中，面積約11km2，區域內最大負荷功率約為76萬kW，涵蓋220kV變電站2座、110kV變電站6座、饋線132條。在該地區的夏季用電高峰期當中，其中的配電網的優化運行方式存在著差異現象，因此需要利用配電網的調度來實現每條饋線的負荷峰谷差，通過優化可以提高供配電的效率。在該地區當中，主要是在運行方式的優化上進行了開關動作情況的優化，對負荷轉移前后的潮流進行了對比，如圖2和圖3所示。

圖2 線路1負荷轉移前后對比圖

圖3 線路2負荷轉移前后對比圖

4 結語

綜上所述，我國的智能配電網的用電技術、電力市場以及電源技術也都得到了快速的發展，智能配電網的建設也得到了相當廣泛的應用，其中對于智能配電網的優化調度就成為了現階段最重要的環節之一。在對傳統的配電網調度的問題分析的基礎上，對于智能化的配電網優化調度的目標進行了分析和定義，在此基礎上建立出了一套全句話的調度策略方案，根據實際情況進行了應用，最終取得了良好的成就，實現了其經濟效益和社會效益。與此同時，也有效降低了負荷峰谷差和電網損耗，保證了電網的安全、可靠、優質、經濟運行。

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