关于电网分配中供电需求规划的探究

朱婵　张清平

摘 要：众所周知，在电力系统进行电网分配的过程中，都是通过分析电力系统消耗的负载功率来规划供电需求的，并且全面探讨供电需求规划在电力系统在线和离线两种状态下的具体情况，在此基础上制订出科学、合理的电网分配方案。简要分析了电网分配中供电需求规划的相关内容，以期为日后的相关工作提供参考。

关键词：供电需求规划；电网分配；电力系统；智能电网

中图分类号：TM715 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.16.117

1 智能电网的概述

智能电网主要是为了提升电网运行的灵活性、稳定性和可靠性，利用先进的信息通信技术和数字化技术使电网拥有智能化和自动化的功能，进而在智能电网系统的控制下，将一些可再生资源、储电站电力资源和发电机的供电资源等各种类型的资源有效整合起来。近年来，随着自动化技术、信息通信技术、网络技术、计量技术、储存技术与分布式发电技术等各项技术的不断创新应用，智能化电网的发展有了重大的突破，而且还可以利用计算机与网络技术实现电力资源的操作者与使用者之间的实时智能化通讯交流。

电网供电的分配工作是需要建立在电力系统负载需求的基础上完成的，而电网分配的合理性对电网供电质量有直接的影响，合理性越高，供电质量就越高，而且电力系统操作的合理性也能够提升电网的供电质量。因此，在智能电网的设计和建设过程中，需要满足电网分配的建设要求和目标，通过对电力资源的合理分配来解决用电高峰期的紧张状况，从而实现对电网的合理分配，提高电力供给质量。

2 优化供电需求规划的思路

在电网分配中，供电需求规划优化思路是，按照不同电力需求的基本信息合理分配电力，主要就是对负载的需求管理。在管理电力负载需求时，并不会降低电力能源的总量消耗。很多情况下，降低电力负载的消耗就是在电力的高峰使用阶段到非高峰使用阶段的间隔时间段内进行的。通过将这种超负荷的电力运行周期的规避可以舒缓整个电力运行周期内的电力需求，降低因为持续的供电需求比负载界限低而导致电压波动的不稳定，从而保证电网的运行安全。

在电网分配中，采用供电需求规划就是要建立一个供电需求的规划模型，解决电力的基本控制和电网运营的优化。通过智能电网的网络计量装置可以实现电力消费者与电力运营者之间的通讯交流。电网的主要运营员可以远程控制电力消费者的电器设备，而不同的电力消费者还可以通过这个电力运营控制设备传输电力需求和请求，不同的电力需求有不同的功率体现、电力弹性时间段等。对于电网分配运营商来说，要设计一个电力需求与分配的调度优化策略，最大限度地降低某个时间段内的电网运行成本，以满足供电需求规划在电网分配中的应用要求。

3 供电需求规划的应用

供电需求规划在电网分配中的应用可以有效提高电网的供电质量，降低电网运营的总成本，提高经济效益。在实际应用中，电力营销、规划、调度等都会影响电网的分配，从而影响供电需求的整体规划。电力调度的运行需要从电力生产调度的实际情况出发，依据具体的供电需求进行电网调度。

3.1 分析供电需求规划模型的建立

从电网运营商的角度来看，在电网主要运营商处设立一个具备通信交流功能的电力控制设备，可以实现电力消费者与电力运营商之间的沟通。此外，控制设备还要与智能电网的相关电力设备连接，而智能电网设备连接不同消费者之间的电力需求后就可以准确获取用户的电力需求状况。电力消费者可以运用自动化装置和相应的手动操作向电力运营商发送电力需求。

所有的电力需求工作任务都可以用数字表示，并且每个电力需求任务都有具体的时间间隔段。当电力需求的任务激活时，就会有一个瞬时消耗的电力负载功率；当电力需求任务激活后，会产生暂时的延缓性。这个电力需求要在具体时间段内进行，而且不同的功率需求对应不同的任务参数。

当电力运营商的控制设备接收到每个电力智能设备的电力需求后，就要根据实际情况确定电力激活的时间，然后将信号发送给智能电力设备，再将电力传递到用户的电器设备中，从而实现电力供给。要想实现电网分配的供电需求规划，就是要从最低的电网运营成本出发。如果该供电需求模型中负载功率的需求产生时间、需求任务持续时间和完成截止时间都是确定的，那么，就可以进行电力需求的离线规划，获取电力需求的边界条件，从而以模型的最低成本在线规划和分析供电的功率需求。明确了电网系统的瞬时功率与时间关系后，将在某时间点的瞬时功率的消耗定义为模型的求解目标，从而得出一个供电需求的模型规划，实现电网的合理分配。

3.2 电力在线情况下的供电需求规划分析

电力需求的在线规划分析就是将需求在线问题转化为规划问题，这个需求规划问题需要按照泊松的过程进行，找到符合供电需求规划的期望函数，从而得到最佳的优化控制的分配策略模型。

3.3 电力在离线情况下的需求规划分析

在离线情况下，假定供电需求的规划问题是由若干个功率需求的工作任务构成的，每一个任务用数字n表示，将需求任务的起止时间表示为a，将需求的消耗功率表示为P，将需求任务持续的时间表示为s，将电力需求的完成截止时间表示为d，如果供电需求参数可以确定界限，那么，它就可以将这个供电需求问题通过规划表达出来。

在电网调度前，需要考虑电力弹性的需求状况，也就是说，每一个电力需求任务都要预先处理，但是，没有规定必须连续完成，这样就可以在完成任务的过程中根据实际情况暂停计划，然后再继续进行。这个不连续时间段内的需求任务的实现就是要在截止时间d前完成，而需求任务的完要满足基本的功率P的要求。这样每一个需求任务n就会与需求任务的完成时间t形成一个函数关系，而电力需求任务不在连续时间内工作就可以得到激励。电力需求任务可以用函数规划表示出来，将需求任务的时间段定义为从零初始到t，而运营商控制设备的需求规划策略就是要在该时间范围内合理的规划，找到最优的策略实现运营成本的最低，将这个供电需求规划模型转换为策略的最优问题，就可以找到最合理的电网分配方案。

4 结束语

总之，在电网分配过程中，供电需求规划不仅可以有效优化电网的供给质量，还能降低电网中的电能损耗，进而在一定程度上为电网企业创造更好的经济效益，使电力系统中电力分配更加安全、可靠、合理。

〔编辑：白洁〕