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

鄧偉華

摘 要：近幾年來，出現(xiàn)了很多新型技術(shù)，這些技術(shù)讓人民的生活水平得到根本上的提高，用電量也在逐漸增加?；诖耍疚奶岢隽酥悄芘潆娋W(wǎng)優(yōu)化調(diào)度這一方法，在簡單了解具體設(shè)計目標(biāo)后，從主要功能入手，深入分析優(yōu)化調(diào)度過程中使用到的關(guān)鍵技術(shù)，包括：優(yōu)化目標(biāo)構(gòu)建、區(qū)域能量綜合預(yù)測、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化調(diào)度、負荷優(yōu)化調(diào)度、分布式電源優(yōu)化調(diào)度、源網(wǎng)荷互動協(xié)調(diào)機制，并且提出實際的應(yīng)用案例，以供參考。

關(guān)鍵詞：智能配電網(wǎng);優(yōu)化調(diào)度;運行趨勢;優(yōu)化內(nèi)容

中圖分類號：TM73 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）19-0171-02

0 引言

當(dāng)前，傳統(tǒng)的配電網(wǎng)模式早已沒辦法滿足現(xiàn)代社會的發(fā)展需求了，不僅在工序相當(dāng)復(fù)雜，在日常運作的過程中經(jīng)常需要進行檢修工作，耗費大量的人力、物力、財力。推進現(xiàn)代化智能配電網(wǎng)的發(fā)展，不僅可以有效解決上述問題，還能夠滿足復(fù)雜配電網(wǎng)的多時間調(diào)度，實現(xiàn)全局化調(diào)控，從根本上推動國家電力行業(yè)得到穩(wěn)定的可持續(xù)發(fā)展。

1 智能配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度設(shè)計目標(biāo)

智能配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度設(shè)計的主要目標(biāo)可以分為兩個方面，分別為：配電網(wǎng)的態(tài)勢感知和運行趨勢以及調(diào)度策略的制定、調(diào)度策略庫的建立和調(diào)度策略自學(xué)習(xí)。新時期，智能配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度設(shè)計可以對多類型、多元用戶進行全面的態(tài)勢感知，同時利用各種技術(shù)進行配電網(wǎng)態(tài)勢預(yù)測，獲得完整準(zhǔn)確的配電網(wǎng)運行軌跡信息。同時，智能配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度設(shè)計還可以根據(jù)具體的調(diào)度目標(biāo)，下發(fā)相應(yīng)的調(diào)度命令，實現(xiàn)在優(yōu)化控制上面的協(xié)調(diào)，在這個過程當(dāng)中，優(yōu)化調(diào)度策略庫，如果仍然沒辦法滿足調(diào)度目標(biāo)，那么就可以通過人工的決策來實現(xiàn)。配電網(wǎng)指標(biāo)整體的框架體系是智能配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度的基礎(chǔ)，貫穿全部調(diào)度流程，在一部分情況下，我們可以采取人工調(diào)整調(diào)度目標(biāo)后，調(diào)度策略來完成整個的優(yōu)化過程。

2 智能配電網(wǎng)優(yōu)化主要功能分析

2.1 分析配電網(wǎng)優(yōu)勢

智能配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度的主要功能在于充分分析配電網(wǎng)優(yōu)勢，對配電網(wǎng)運行進行科學(xué)合理的研究，對智能配電網(wǎng)整體優(yōu)勢進行客觀的評價，主要包括管理系統(tǒng)、信息系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)運行系統(tǒng)等方面的分析。在此基礎(chǔ)上，可以對智能配電網(wǎng)進行調(diào)度優(yōu)化，根據(jù)現(xiàn)行運行狀況，分析其中的薄弱環(huán)節(jié)、優(yōu)勢環(huán)節(jié)，從而對智能配電網(wǎng)制定相應(yīng)的計劃。

2.2 電網(wǎng)的調(diào)度優(yōu)化

不僅可以分析配電網(wǎng)優(yōu)勢，優(yōu)化后的智能配電網(wǎng)功能還涉及電網(wǎng)的調(diào)度優(yōu)化工作，主要可以分為四個方面，分別為：主動完成調(diào)度優(yōu)化、被動完成調(diào)度優(yōu)化、配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度、分布式電源調(diào)度優(yōu)化。根據(jù)智能配電網(wǎng)在實際運行過程中出現(xiàn)的問題，主動預(yù)測、被動激發(fā)出的調(diào)度優(yōu)化制度，結(jié)合不同的時間段，制定出對應(yīng)的調(diào)度優(yōu)化制度，從而達到優(yōu)化調(diào)度方案和目的，進而實現(xiàn)對智能配電網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度。此外，在優(yōu)化調(diào)度的過程中，還需要對接線類型、不同負荷承載量、不同符合類型等問題進行問題，從而制定出具體優(yōu)化方案，實現(xiàn)對智能配電網(wǎng)的最終優(yōu)化。

2.3 負荷的調(diào)度優(yōu)化

智能配電網(wǎng)中負荷類型也是極為重要的內(nèi)容，因此在對智能配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度設(shè)計的過程中，也需要考慮到不同符合類型在不同時間段下的具體情況。因此，需要對負荷類型和負荷量進行綜合性考慮。對不同影響負荷的因素進行綜合分析后，可以制訂出科學(xué)有效的智能配電網(wǎng)負荷優(yōu)化方案，在這個過程中，需要建立起相應(yīng)的經(jīng)濟模型，并且在不同情況下對負荷量、配電網(wǎng)影響程度進行分析，以此保證負荷優(yōu)化方案負荷具體情況。

2.4 人工輔助和決策

除了上述內(nèi)容之外，智能配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度設(shè)計的主要功能還包括人工輔助和決策，在一些較為復(fù)雜的情況下，智能配電網(wǎng)的在實際運行過程中，無法全面完善智能配電網(wǎng)，此時需要依靠人工輔助力量，對智能配電網(wǎng)進行實地調(diào)查并且詳細記錄。根據(jù)具體的記錄數(shù)據(jù)，結(jié)合智能配電網(wǎng)系統(tǒng)運行狀態(tài)，對智能配電網(wǎng)優(yōu)化策略提出具體的建議，為運行人員做出科學(xué)的決策。

3 智能配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度關(guān)鍵技術(shù)

3.1 優(yōu)化目標(biāo)構(gòu)建技術(shù)

智能配電網(wǎng)在優(yōu)化調(diào)度設(shè)計方面，起著最核心的關(guān)鍵作用就是目標(biāo)構(gòu)建了，基礎(chǔ)以智能配電網(wǎng)的指標(biāo)體系為準(zhǔn)，依據(jù)詳細的調(diào)度業(yè)務(wù)分析和可優(yōu)化性分析，再確定不同時間尺度下的優(yōu)化目標(biāo)和優(yōu)化手段。配電網(wǎng)調(diào)度的主要工作任務(wù)是要通過分析網(wǎng)架狀況、運行現(xiàn)狀、調(diào)度業(yè)務(wù)，來得到具體調(diào)度目標(biāo)，為后續(xù)的工作奠定良好的基礎(chǔ)，優(yōu)化后的目標(biāo)構(gòu)建技術(shù)，可以通過分析指標(biāo)體系結(jié)構(gòu)和調(diào)度業(yè)務(wù)，來得出具體的映射關(guān)系，可提高中長期、短期、超短期的實時可靠性和優(yōu)化經(jīng)濟性，能夠在配電網(wǎng)穩(wěn)定運行的前提下，提高配電網(wǎng)經(jīng)濟性和可靠性。

3.2 區(qū)域能量綜合預(yù)測

區(qū)域能量綜合預(yù)測是智能配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度設(shè)計的基礎(chǔ)，也是關(guān)鍵技術(shù)，通過這一技術(shù)可以更好的完成發(fā)電預(yù)測、負荷預(yù)測、配電網(wǎng)運行態(tài)勢預(yù)測。傳統(tǒng)的配電網(wǎng)能量控制可以滿足負荷預(yù)測和發(fā)電預(yù)測，但是一些大中型配電網(wǎng)，其獨立能量體功率預(yù)測的簡單疊加則會導(dǎo)致誤差積累效應(yīng)，因此還需要對區(qū)域能量綜合預(yù)測進行進一步優(yōu)化，以此修正具體的預(yù)測結(jié)果，保證預(yù)測的準(zhǔn)確性。區(qū)域能量綜合預(yù)測可以對海量數(shù)據(jù)進行融合和處理，包括（配電自動化管理系統(tǒng)、用電信息系統(tǒng)、負荷控制管理系統(tǒng)、電動汽車充換電監(jiān)控系統(tǒng)等。不僅如此，優(yōu)化后的區(qū)域能量綜合預(yù)測技術(shù)還能夠抽取出能量體之間的影響因子，以此對短期、超短期優(yōu)化調(diào)度起到至關(guān)重要的作用。

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

在智能配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度設(shè)計時，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化調(diào)度技術(shù)首先就是要對現(xiàn)在存在的配電網(wǎng)接線的模式進行認真整理，其次還要認真歸納并總結(jié)出各種不同于供電場合的可靠性要求，最終我們根據(jù)具體的場合和要求，再確定所需要采取的接線模式，大力的保證電網(wǎng)得到一個充分的優(yōu)化[1]。網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化調(diào)度，將結(jié)合配電網(wǎng)現(xiàn)在的供電水平，可以將目標(biāo)進行更加細致的劃分，一般情況下，分為中長期、短期、超短期這三個目標(biāo)，在此基礎(chǔ)上形成中長期、短期、超短期的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化調(diào)度手段。不同的子目標(biāo)下，關(guān)注的內(nèi)容不同，在網(wǎng)絡(luò)調(diào)度優(yōu)化技術(shù)的協(xié)調(diào)配合下，就可以滿足中長期、短期、超短不同時經(jīng)尺度下預(yù)定的總體控制目標(biāo)，不僅如此，在不同類型的電網(wǎng)中，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化調(diào)度技術(shù)，也可以根據(jù)具體的曲線特性，進行時間解耦，將分布式電源、微電網(wǎng)、多樣性負荷中的動態(tài)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化問題，轉(zhuǎn)變?yōu)槎鄷r間、多斷面的靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化問題，高效解決調(diào)度技術(shù)。

3.4 負荷優(yōu)化調(diào)度技術(shù)

負荷調(diào)度模塊的主要任務(wù)在于根據(jù)過往負荷數(shù)據(jù)來完成中長期、短期、超短期的負荷預(yù)測工作，優(yōu)化后這一模塊的預(yù)測將戶更加的準(zhǔn)確，并且縮小負荷操作范圍。在實際優(yōu)化調(diào)度的過程中，需要參考負荷預(yù)測結(jié)果、負荷控制、店家調(diào)節(jié)機制等內(nèi)容，以此對負荷側(cè)可調(diào)資源進行準(zhǔn)確預(yù)測，根據(jù)這一預(yù)測結(jié)果，結(jié)合負荷預(yù)測就可以對中長期、短期、超短期的負荷調(diào)度進行合理的控制，明確不同是尺度下具體的優(yōu)化調(diào)度方案。中長期、短期的符合可以降低最大負荷和峰谷差值，超短期符合調(diào)度目標(biāo)也會縮小到可控制操作的范圍[2]。

3.5 分布式電源優(yōu)化調(diào)度

在智能配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度設(shè)計過程中，分布式電源調(diào)度技術(shù)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，通過對分布式電源調(diào)度的優(yōu)化設(shè)計，可以讓配電網(wǎng)區(qū)域中的分布式電源、分布式儲能得到高質(zhì)量的控制和能量管理。分布式電源優(yōu)化調(diào)度技術(shù)主要可以分為兩種時間尺度，包括短期日前調(diào)度控制以及實時修正控制，需要根據(jù)具體的運行場景制定出不同的策略。前者主要的控制策略是結(jié)合分布式電源未來24小時的出力預(yù)測、負荷預(yù)測等曲線來制定。

3.6 源網(wǎng)荷互動協(xié)調(diào)機制

除了上述幾個方面之外，源網(wǎng)荷互動協(xié)調(diào)機制也是智能配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度設(shè)計過程中不可忽視的關(guān)鍵性技術(shù)。該機制在空間尺度上，分別指的是配電臺區(qū)的就地平平衡、饋線之間的互供以及配電系統(tǒng)的區(qū)域協(xié)調(diào)，因此想要實現(xiàn)調(diào)度模型的優(yōu)化設(shè)計，就要在不同類型的分布式電源下，不同拓撲結(jié)構(gòu)配電網(wǎng)下、多樣性負荷下，實現(xiàn)配電臺區(qū)的就地平平衡、饋線之間的互供以及配電系統(tǒng)三者之間的互動，最終讓配電網(wǎng)得到穩(wěn)定運行[3]。

4 智能配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度具體應(yīng)用

智能配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度設(shè)計的前提是要明確配電網(wǎng)的態(tài)勢感知，只有對配電網(wǎng)的運行狀態(tài)進行全面感知還有，才能夠真正把握住配電網(wǎng)的運行規(guī)律和具體特性，繼而有效分析出配電網(wǎng)未來的運行趨勢。最后分析運行狀況，根據(jù)上述練歌房囊Ian，分析配電網(wǎng)系統(tǒng)未來得到運行狀況，以此及早的采取優(yōu)化調(diào)度措施，讓配電網(wǎng)得到全面穩(wěn)定的運行，得到完整準(zhǔn)確的配電網(wǎng)運行軌跡信息，為后續(xù)計算配電網(wǎng)各項指標(biāo)提供參考，保證調(diào)度策略準(zhǔn)確[4]。

以廣東電網(wǎng)公司某縣區(qū)供電局為例，某個區(qū)的面積約為11km2，一共含有8個變電站，其中包括兩座220kV變電站和6座110kV變電站，以及132條10kV饋線，根據(jù)過往數(shù)據(jù)顯示，該區(qū)域內(nèi)的歷史負荷最大值為760MW。新時期，為了保證電力運行安全可靠，借助智能配電網(wǎng)的綜合優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)，優(yōu)選了各類優(yōu)化，停電計劃的186項得到了合理的安排，經(jīng)過125次調(diào)整運行方式，在短時間內(nèi)，努力通過多時段的運行方式大大的實現(xiàn)了負荷上面的互補。在實時時段和超短時間，管控并優(yōu)化分布式電源，能夠快速的診斷和處理各項異常，系統(tǒng)運行期間，一共處理了26次的突發(fā)故障。根據(jù)前后指標(biāo)變化情況，可以看出，本文提出的智能配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度這一方法，隨著非電能源深度互聯(lián)的情況下，還有很多的技術(shù)和管理問題需要得到進一步解決。

5 結(jié)語

綜上所述，隨著現(xiàn)代科技進步發(fā)展，智能化應(yīng)用也在得到推廣，在這樣的情況下，配電網(wǎng)系統(tǒng)也要進行智能化管理和應(yīng)用。在智能配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度設(shè)計后，不僅電力工作人員的工作量得到減少，工作效率、運行質(zhì)量、公司成本也都會得到提高。需要注意的是，在優(yōu)化調(diào)度設(shè)計的過程中，必須要對關(guān)鍵技術(shù)進行優(yōu)化。

參考文獻

[1] 朱建銘.智能配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度設(shè)計及關(guān)鍵技術(shù)[J].科技經(jīng)濟導(dǎo)刊，2018，26（36）：84.

[2] 何少威.智能配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度設(shè)計及關(guān)鍵技術(shù)分析[J].建材與裝飾，2018（16）：233-234.

[3] 黃建梅.智能配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度設(shè)計及關(guān)鍵技術(shù)[J].農(nóng)村電氣化，2017（10）：40-41.

[4] 魯文，杜紅衛(wèi)，丁恰，等.智能配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度設(shè)計及關(guān)鍵技術(shù)[J].電力系統(tǒng)自動化，2017，41（03）：1-6+88.