配电网智能调度运行面临的关键技术分析

时间：2024-09-03

国网浙江省电力有限公司余剑锋

0 前言

配电网作为联系电网和电力负荷的中间环节，同时也是电力系统关键组成部分，通过做好配电网电力调度，能够有效推动电力生产发展，为电力安全平稳运行提供有力的保障，随着我国智能电网不断建设发展推进，传统的配电网调度已无法满足智能电网需求，需要进一步推动配电网智能调度发展，通过分析其关键技术，对于我国智能电网实现可持续发展具有重要的意义。

1 智能电网基本特点分析

自愈性。智能电网作为一个整体系统，当在运行过程中受到不良因素侵害时，智能电网调度工作人员只需要进行少量干预，即可将智能电网系统中的问题元件进行隔离开来，避免“牵一发而动全身”问题出现，影响整体系统正常运行。此外，当智能电网中的系统元件或局部网络出现异常问题时，智能电力系统能够进行自我诊断检测分析，从而使得智能电网能够尽快恢复运行。

兼容性。智能电网的兼容性特点主要体现在以下几个方面，一是智能电网在电能生产方面能够接入清洁能源，例如风能、太阳能等；二是智能电网能够与分布式电网、微电网进行并网运行。

配网调度高效优质性。智能电网的智能性主要体现在其引入了网络信息化技术，在配电网调度过程中能够实现自动化控制、调度，因此有效促使了设备功能实现更好的发挥，使得电网运行更加优质、高效，有效满足了人们的用电需求。

2 当下配电网调度系统存在的不足之处

2.1 调度系统灵活性依然有所欠缺

尽管当下智能电网调度系统引入了多种技术，有效丰富了系统功能，但在系统架构设计方面，依然难以实现一体化式架构设计，因此无法实现多级调度与多专业的全面覆盖，难以满足调度部门在调度过程中横向协同、纵向贯通需求。另一方面，受种种因素影响，各级调度机构和厂站在系统建设过程中，引入的技术多种多样，缺乏统一性与协调性，多是独立建设，彼此之间联系不够紧密，设计缺乏规范化与标准化，因此在不同独立系统之间很难实现信息数据共享，系统相互之间改动影响较大，这也是导致调度系统缺乏灵活性的主要原因所在。

2.2 系统缺乏明确的导向与实用性

对于配电网调度来说，在调度业务方面理应按照不同的业务职业进行划分，有利于不同业务部门进行分批建设，从而使得调度自动化系统业务导向更加明确。但实际上，由于在调度系统建设的初期，就缺乏整体的规划，基础技术支撑体系也不够统一，使得调度自动化系统功能不够完善。难以全面满足调度计划、监视、校正控制等相关技术支持，从而使得系统的业务导向也不够清晰明朗。另一方面，随着电力行业不断进步发展，越来越多的信息技术逐渐被应用于智能电网调度系统中去，因此也导致了一些开发的比较早的系统实用性功能越来越差。例如部分系统中的传统应用已逐渐被功能更加强大的应用所取代，已不再具备实际应用的迫切性；而一些应用由于技术落后或其他原因，在实际运用时需要投入大量的人力物力去去进行维护，才能够确保应用能够正常运行。

2.3 系统标准化推广率低下

随着与电力相关的技术不断发展，电力系统也在一直“更新换代”，这一过程中产生了很多电网数据和模型应用版本，由于系统标准化管理发展一直落后于与技术发展，从而产生模型数据不统一问题，由于功能独立的模型难以全面满足整体调度需求，彼此之间的独立性又限制了其互相整合，使得系统标准化推广率低下问题日益凸显，对智能电网调度运行的灵活性造成了严重的制约。伴随着电网的发展，电网调度日趋变得复杂，仅仅依靠传统的经验型为主的调度方式，已经无法满足当下电网调度需求。当下在各种信息化技术的支持下，电网实时仿真需求日益凸显，但受限于上述种种原因，电网实时仿真需求无法得到全面满足。

3 配电网智能调度运行关键技术分析

3.1 多阶段一体化决策技术应用

通常来说，配电网智能调度在时间方面跨度都比较大，在规划设计阶段，关于实际负荷需要考虑多种因素，例如负荷本身的性质、变化、实际社会生产生活用电需求等，因此在进行实际设计时需要留出一定的余度，自然最终得到的设计值与实际负荷存在很大出入，另一方面，由于处于高峰时期的负荷一般持续时间较短，因此会造成大量资源浪费，再加上网络接线模式的限制，因此很难确定出最佳的调度方案。针对这些灵活性不足问题，随着DG（分布式发电，dist ributed generation）、微电网、储能装置等设施的出现，从而得到了有效的解决。通过运用多阶段一体化决策技术，可以有效的调整配电网络、电源、负荷之间的多阶段能量，使其更加趋于平衡状态，通过利用该技术，实现多阶段能量平衡的一体化优化调度模型与算法的建立，能够促使供电方式和运行方式自动化得以有效实现，使得传统智能配电网调度系统灵活性不足、标准化缺乏等问题得到有效的解决。

3.2 运行评估技术应用

不同阶段的调度方案将会对配电网高效运行产生直接的影响，而配电网智能调度的最终目标即是实现电网调度的自动化、互动化、信息化。因此，实现智能调度目标的关键即是采用科学合理的配电网运行评估技术。首先，在进行配电网调度运行各个指标评估时，需要对各个运行指标加以明确，使得评估更加具有方向性，指标包含多种，例如配电网运行的安全性、稳定性、经济性、兼容性等，不同指标之间互相影响，存在着千丝万缕的联系，因此需要对影响配电网运行特性的指标进行深入研究，通过实现不同指标与配电网运行状态参数的及其变化趋势之间函数关系的构建，并最终建立一个指标评估模型，该模型具有多目标、多层次、多属性等特点，通过利用该模型，实现配电网运行的有效评估。对于配电网调度来说，由于不同阶段相互作用也有所不同，因此需要采用建立的模型，分别去建立评估与后评价方法，使得调度系统业务导向更加明确，对于调度方案制定与高效运行产生积极意义的影响。

3.3 运行风险技术应用

国家“十三五”规划明确指出，在我国能源建设发展过程中，应积极开展推广新能源的发展与应用。然而就当前主流的清洁能源发展现状来看，例如水利发电、风力发电等，受自然因素影响较大，发电具有一定的不确定性。虽然小容量DG能够通过微电网并网运行，但稳定性较差，受不可控因素影响较多，致使配电网负荷不确定性增大，正式由于上述这些不确定因素影响，从而使得配电网潮流分布也带有一定的不可预见性，不可预见性即意味着无法对其进行良好的控制，自然会对配电网运行的安全性、稳定性、经济性等各项指标造成不利影响，使得配电网运行风险进一步加大，最终对供电质量造成一定程度的影响。基于此，通过研究并建立基于DG、微电网、储能装置等设施等与新能源电源相关运行模糊的随机模型，在尊重概率特性与运行模糊特性的前提之下，实现动态配电网运行风险预警方案的制定，对于智能调度的抗风险能力提升具有重要的影响意义。