智能配电网优化调度设计及关键技术分析

何少威

（广东顺德电力设计院有限公司 广东佛山 528300）

近些年，配电网主要是对电力负荷和大电网的中间环节进行联系，从而提供出可靠性的电力，利用配电网来实现各种资源的优化配置。近些年来，我国的配电网自动化技术得到了不断的更新，提升了配电网的运行效率和供电的可靠性。但是在我国的配电网建设方面，存在着长期忽视的现象，配电网技术处于偏低的状态，并且还伴随着其他方面的问题。与此同时，用电用户对于电能的质量要求也在不断的提升过程当中，对于其用电的设备和方式都发生了很大程度的转变。因此在此种程度下，需要对配电往的调度运行做出科学的分析，最终保证人们的日常用电稳定。

1 智能配电网调度的基础

在对智能配电网的调度基础进行分析的时候，需要明确配电网的运行规律和特点，从而可以对配电网的未来运行趋势进行研究。在对配电网的趋势进行分析的时候，需要实现配电网态势感知和配电网运行趋势分析，最终实现智能配电网优化调度的基础。

（1）在配电网的态势感知方面，主要可以分为采集、多源信息融合以及配电网的态势预测这三个部分。其中的态势需要对被感知对象当中的重要线索或者元素进行有效的采集，在配电网的传感器、测量装置以及监控系统等基础上进行实现。在传统的配电网当中，所包含的元素是相对较少的，因此在配电网新元素的态势采集方面需要不断的进行扩大范围，其中包括和发电用能相关的气象环境等多种方面的因素。最终的感知结果需要涉及到多个方面的系统，从而生成数据类型和表征信息。将采集到的信息进行充分的融合交换之后，可以在解决单一配电测量配置不足的同时，还可以最大新都的对配电网的状态进行估计。

（2）在配电网的运行趋势分析方面，主要是根据当前的配电网的运行状态来对起配电网的运行状态做出预测，其中需要对电网电源、负荷以及运行方式等做出考虑。对于智能配电网的运行趋势分析对象以及递进关系，如图1所示，其中主要包括了设备状态分析、馈线断面分析和系统运行状态分析。其中在对设备状态进行分析的时候，需要对当前的配电网设备进行跟踪，利用态势感知和参数的辨认来对设备的运行状态趋势进行分析。在对馈线的断面分析当中，需要结合设备状态的实际状况来进行实时的负荷检测，从而分析出断面信息。

2 智能配电网优化调度目标及实现功能

在对智能配电网的优化调度目标作出分析的时候，需要充分的利用综合能量预测手段、配电网运行分析手段等多种技术来实现对多类型分布式的电源、多元用户的负荷状态以及配电网的全面态势感知来进行分析，最终获取到准确的配电网运行轨道信息。在实际情况的基础上进行调度策略的生成，完成对配电网各项指标的调配，最终进行命令的下发，完成指定的调度目标。

图1 智能配电网运行趋势分析

在智能配电网的调度实现功能方面，需要保证对电源、网络以及负荷这三个调度对象的充分的调度来实现其互动优化，其中主要包括配电网态势感知、主动优化和被动优化两种优化调度方式、分布式电源优化调度、配电网络优化调度、负荷优化调度3类优化调度内容以及特殊情况下人工干预决策机制。在这个过程当中，需要实现配电网态势的分析，利用对各种的系统信息进行充分的融合，最终完成优化调度的目标。在主动优化调度方面，需要根据实际情况来进行优化，进行两种形式的优化，其中分为针对薄弱环节所进行的优化和针对当前状态所进行的优化。在被动优化方面，需要根据不同的时间尺度来进行调节和优化。在对配电网络进行优化调度的过程当中，需要实现对现有的配电网接线模式进行梳理和分析，实现优化目标。在分布式的电源优化调度方面，需要在态势感知的基础上进行方案的制定并且进行控制。在负荷优化调度方面，需要考虑到其中各种负荷的特点和电网当中的负荷水平的大小来对其作出分析，实现区域配电的能量保持平衡。最后，在人工辅助策略方面，需要在自动化优化调度目标策略没有办法实现的前提下进行人工干预，根据实际情况来调整优化的目标策略。

3 关键技术

3.1 全局优化调度技术

在进行全局优化调度技术的实现过程当中，需要结合每个时间的尺度进行重点优化目标的调度，确保全局优化可以在每个时间尺度当中都可以得到最充分的体现。在其过程当中，主要可以利用目标、空间以及时间等方面的优化，实现高效经济的配电网运行效率，在这个过程当中主要可以分为以下几个方面来进行分析：

（1）在长期优化调度策略方面，需要协调好负荷资源，进行风险评估，利用非保守的优化规划方式进行调度协调。对于其中的馈线联络点的分布、电源等设备可以实现终端负荷，比如可以在夏季和冬季这两个用电高峰的季节当中进行最大用电需求量和电源侧的电力供应调度优化。保证重要的负荷可以实现安全可靠的供电，以此来削减高峰用电。如果供电能力存在不足的现象，需要利用降低峰谷差的方式进行优化。对于其中具备了太阳能光伏发电的电网，可以在夏季的时候利用太阳能光伏发电来进行高峰负荷供电。

（2）在中长期的优化调度策略方面，主要是针对于工作日和节假日所进行的优化，根据实际情况来做出计划检修的需求，制定出智能配电网的月度下的常态调度方案。针对于利用月度负荷相对比较大的用电需求、以及电源侧的压力和可调度量来作为条件进行不断的与优化，保证重要负荷的安全可靠用电和削减高峰期的用电负荷。对于不同性质的用户负荷之间的差异也要进行充分的考虑，实现供电的稳定性。

另外，在短期优化调度策略方面，主要是针对于太阳能光伏发电、电动汽车充放电、以及其它不同性质的负荷用电，其中具备明显的规律性，需要进行及时的检修和保证供电需求，制定出多时段的调度方案。在具体的调度方案当中，可以利用次日的负荷调度用电量和电源侧大电压进行条件的优化，如果需要对日前优化调度方案进行优化，实现电压质量的最大限度满足。

3.2 源网荷互动协调机制

在源网荷互动协调机制的当中，需要考虑到其安全性、可靠性、经济性以及优化性进行分析，其中需要利用智能配电网的全局优化目标来作为主要的目标，根据时间尺度和调度业务的来实现对目标的分层分解。在局部平衡方面，需要利用不改变或者少改变配电运行的方式来进行协调。在分区协调方面，需要在局部平衡无法达到预定目标的情况下利用分区负荷的方式来减少对上级电网的冲击。在整体吸纳方面，需要根据整体的配电网网络结构来制定出各分区的分布电源发展规划方案，实现源网负荷协协调发展。

3.3 智能配电网高效运行评估技术

在智能配电网的综合优化调度系统的应用方面，可以充分的实现配电网的运行效率评估。根据其边界条件、服务对象以及运行目标等相关流程进行分析，构建出安全性、可靠性、优质性和智能性等多项指标进行完善。在此基础上实现区间识别模型和高效性的指标优化。

3.4 实际应用

在本文当中，主要以某地区的智能电网示范区来作为主要的研究对象，该区域当中，面积约11km2，区域内最大负荷功率约为76万kW，涵盖220kV变电站2座、110kV变电站6座、馈线132条。在该地区的夏季用电高峰期当中，其中的配电网的优化运行方式存在着差异现象，因此需要利用配电网的调度来实现每条馈线的负荷峰谷差，通过优化可以提高供配电的效率。在该地区当中，主要是在运行方式的优化上进行了开关动作情况的优化，对负荷转移前后的潮流进行了对比，如图2和图3所示。

图2 线路1负荷转移前后对比图

图3 线路2负荷转移前后对比图

4 结语

综上所述，我国的智能配电网的用电技术、电力市场以及电源技术也都得到了快速的发展，智能配电网的建设也得到了相当广泛的应用，其中对于智能配电网的优化调度就成为了现阶段最重要的环节之一。在对传统的配电网调度的问题分析的基础上，对于智能化的配电网优化调度的目标进行了分析和定义，在此基础上建立出了一套全句话的调度策略方案，根据实际情况进行了应用，最终取得了良好的成就，实现了其经济效益和社会效益。与此同时，也有效降低了负荷峰谷差和电网损耗，保证了电网的安全、可靠、优质、经济运行。

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