智能配电网优化调度设计及关键技术研究论文_孟俊峰

智能配电网优化调度设计及关键技术研究论文_孟俊峰

(国网河南省电力公司荥阳市供电公司 河南荥阳 450100)

摘要:随着我国科技发展的进步,最近几年来,配电网优化调度得以实现,这主要依赖于配电自动化系统的建设和信息系统的全面配合。为了让配电网能够更高效率的运行,必须有一个多方面、多阶段的调度方案。智能电网作为未来我国乃至世界电力工程的发展方向,一定要朝着自动化、信息化、智能化的方向发展。

关键词:智能配电网;优化调度;态势感知

配电网的优化调度是智能电网发展的必然需求,配电网作为大电网和电力负荷的中间环节存在着。传统的配电网运行模式是被动的,显然这种被动的模式已经不被主流需求所接受,目前的配电网运行模式已经逐渐从被动转为主动,这种主动已经从配电网运行中逐步体现出来,比如配电网对分布式电流的控制和管理就是主动的,这种主动的运行方式让配电网运营的经济性和可靠性得以提高。

1、关于配电网优化调度的基础

配电网优化调度的大前提就是配电网的态势感知,想要更好的把握配电网在运行过程中的规律就要对配电网运行时的状态有一个全面的感知。配电网的态势感知分为三个阶段,分别是态势要素的采集、多元信息的融合、配电网态势的预测。态势要素的采集就是对被感知目标线索的收集,传统的配电网中包含的线索较少,自从配电网的主动性加强后,被感知目标的线索就丰富了不少,线索增多信息量就会随之增大,就需要对这些大数据信息进行处理和归类。由于配电网的控制系统不同,所生成的一系列数据信息也会不同,这些不同的信息通过对信息总线的交换可以结合到一起,这就实现了多元信息的融合。多元信息的融合不仅可以让单种配电网的策略配置不足问题得到良好的解决,还能将配电网状态估计得以实现。配电网态势的预测包括三个方面,分别是发电预测、负荷预测以及运行态势预测。三种预测都是作为智能配电网的基础独立存在的。从配电网目前运行的状态可以分析出配电网运行的趋势,但是分析过程中会受到电源、负荷等因素的干扰。

2、智能配电网优化调度设计的框架及目标

2.1、智能配电网优化调度设计的框架

配电网优化调度的基础就是配电网的指标体系。配电网指标体系并不独立存在,它贯穿于整个智能配电网优化调度的过程中,以配电网的全面感知为基础进行整体分析,还要与配电网目前的运行场景、趋势、调度策略库相结合生成一个全新的调度策略,这个调度策略需要顾及的元素也很多,比如多元用户的负荷、配电网中不同类型的分布式电源等,要将其中的互动性和互补性充分的体现出来。虽然全新的调度策略也不一定可以满足调度目标,但只要经过合理的调整,将原本的调度策略进行优化,最后送达到执行机构进行执行即可。

2.2、智能配电网优化调度设计的目标

智能配电网最重要的是获得一个完整的配电网运行中运行轨迹所表达出来的信息,这就需要智能配电网将多类型的分布式电源、多元用户的负荷以及配电网的态势感知作为基本手段,然后利用综合能量的预测技术、配电网运行中的分析技术等对智能配电网进行预测。经过这样一系列的过程制定出的调度策略,就基本满足了调度要求。

3、智能配电网优化调度设计的主要功能

智能配电网的调度对象也不是单一的,它需要对电源、负荷以及网络都进行调度,调度所用的手段也大不相同,最后将运用不同手段调度出来的策略进行归纳整合,最终要实现调度目标最优化。优化调度的方式分为两种,分别是主动和被动优化以及配电网的态势感知。配电网的态势感知分析是作为优化调度目标的基础存在的。主动优化的调度可以达到优化的最终目标,被动优化的调度在调度过程中的时间是不同的,必须在调度业务要进就行优化时,才能被动的进行优化。

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4、关于关键技术的分析

4.1、关于调度优化目标的构建技术

配电网的指标体系是作为调度优化目标的基础存在的,想要构建一个调度优化目标,就要在配电网指标体系的基础上,对所调度的业务和可优化性进行分析,最终得出在不同时间所优化对象的目标和手段。调度优化的总目标是要求配电网在稳定运营的情况下实现它的可靠性以及积极性,在不同的运营阶段,优化的指标也不相同。

4.2、关于区域能力的预测技术

配电网的能量预测是以配电网的态势预测和发电预测以及负荷预测作为基础的,发电预测和负荷预测不是一个整体,而是互相独立存在的,传统配电网需要比较简单的能量控制,通过发电预测和负荷预测都可以得到满足,但只限于简单的能量控制。而综合的能量预测就比较麻烦,它需要对用电的信息系统和负荷的管理系统等进行归纳分析,从这些复杂的数据中提取出所需数据,但是综合的能量预测对智能优化调度的作用是非常大的。

4.3、关于负荷优化的调度技术

负荷优化的调度是根据负荷本身历史数据的不同进行不同时期的负荷预测,比如短期、长期、超长期的负荷预测,再根据所得出的结果对负荷资源进行预测。根据负荷预测和资源预测形成的负荷调度也分为超短期、短期、中长期的负荷调度。其中短期和中长期的负荷调度能够将最大负荷与峰谷之间的差值降低,而超短期的负荷调度只能将负荷控制的范围进行缩小。

4.4、关于网络优化的调度技术

网络优化的调度技术要求对已经存在的接线模式做出完整的梳理,对于不同的供电场合要有不同的接线模式。网络优化的调度目标分为超短期、短期和中长期目标,这是根据配电网供电的能量进行分类的。超短期网络优化的目标关注的是失电负荷是否最小、电压的质量是否是最优、开关的次数是否是最少。短期网络优化的目标关注的是每日的线损电量是否是最低、电压的质量是否是最优、开关的次数是否是最少。中长期网络优化的目标关注的是每月的线损电量是否是最低、融合停电的时候户数是否是最小、开关的次数是否是最小。在不同的时间网络调度进行互相配合最后实现总体的控制目标。

4.5、关于分布式电源的调度技术

分布式电源的调度技术将可再生能源作为所要优化的目标,它管理的是不同的分布式电源。分布式电源的调度技术涉及的不是长期的调度控制,而是短期的,还包括实时的修正控制。配电网的运行场景不相同,制定出的策略也就不相同。调度控制策略是根据二十四小时内分布式电源的各种预测曲线制定出来的,配电网的运行场景所需区域也是在不同的时间段选出来的。对于实时修正控制也要进行适当的调整,即滚动修正,这个修正是也不是凭空的,而是根据对综合能量的超短期预测以及系统的实时运行状态进行的。

结束语:

配电网优化调度的框架和目标对新能源以及多样性的负荷所占比率有很大增加。分布式优化、电源优化、网络优化并不是要整体参与的,它们可以单独的建立自己的优化调度系统,通过各自不同的优化调度系统来实现它们的作用。

参考文献:

[1]陈星莺, 陈楷, 刘健,等. 配电网智能调度模式及关键技术[J]. 电力系统自动化, 2012, 36(18):22-26.

[2]耿新辉, 鲁文, 苏义容. 配用电园区综合能量管理系统[J]. 农村电气化, 2014(5):35-38.

[3]杨胜春, 汤必强, 姚建国,等. 基于态势感知的电网自动智能调度架构及关键技术[J]. 电网技术, 2014, 38(1):33-39.

论文作者:孟俊峰

论文发表刊物:《电力设备》2017年第31期

论文发表时间:2018/4/17

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