淺談配電網(wǎng)智能調(diào)度技術(shù)

【摘 要】配電網(wǎng)智能調(diào)度是在滿足提供持續(xù)、可靠、安全和質(zhì)量符合要求的電能前提下，通過對配電網(wǎng)絡(luò)、電源和負荷進行資源優(yōu)化配置，提高配電網(wǎng)的安全性、可靠性、優(yōu)質(zhì)性、經(jīng)濟性、友好性指標，實現(xiàn)配電網(wǎng)高效運行。它是智能電網(wǎng)建設(shè)的重要內(nèi)容，本文介紹了配電網(wǎng)智能調(diào)度的系統(tǒng)功能、目標、模式等技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】配網(wǎng)；智能；調(diào)度；技術(shù)

一、配電網(wǎng)智能調(diào)度概述

近幾年，國內(nèi)外學(xué)者開始電力系統(tǒng)智能調(diào)度的研究，但主要集中在輸電網(wǎng)，關(guān)注安全穩(wěn)定運行、風(fēng)險防御等內(nèi)容。配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、運行特性及運營管理均與輸電網(wǎng)有較大差異，不能直接引用大電網(wǎng)的調(diào)度策略和方法。配電網(wǎng)調(diào)度也受到了關(guān)注，但由于配電網(wǎng)量測信息少、信息質(zhì)量不高，因此實際中難以實現(xiàn)智能調(diào)度，目前大多借助經(jīng)驗進行調(diào)度，或處于“盲調(diào)”狀態(tài)。

配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和運行特性的變化對其調(diào)度與控制提出了新要求，需考慮以下幾點：①可以通過調(diào)度分布式電源（DG）出力、改變負荷的用電特性和優(yōu)化供電路徑多種手段實現(xiàn)配電網(wǎng)功率潮流的最佳分布；②運行參數(shù)允許在一段時間內(nèi)輕微越限；③在遭受自然災(zāi)害等緊急情況下可通過DG和微電網(wǎng)孤立供電；④配電網(wǎng)的改造頻繁，調(diào)度策略需要綜合考慮配電網(wǎng)的規(guī)劃、檢修與控制。本文根據(jù)智能電網(wǎng)建設(shè)的要求，針對配電網(wǎng)的特點、調(diào)度目標和對象提出智能調(diào)度模式和關(guān)鍵技術(shù)，為實現(xiàn)配電網(wǎng)絡(luò)、電源、負荷的互動協(xié)調(diào)調(diào)度指出研究方向。

二、配電網(wǎng)智能調(diào)度系統(tǒng)功能

配電網(wǎng)智能調(diào)度是在滿足提供持續(xù)、可靠、安全和質(zhì)量符合要求的電能前提下，通過對配電網(wǎng)絡(luò)、電源和負荷進行資源優(yōu)化配置，提高配電網(wǎng)的安全性、可靠性、優(yōu)質(zhì)性、經(jīng)濟性、友好性指標，實現(xiàn)配電網(wǎng)高效運行。為達到該目標，配電網(wǎng)智能調(diào)度系統(tǒng)須包含以下基本應(yīng)用功能：配電網(wǎng)運行分析與仿真、設(shè)備狀態(tài)管理、風(fēng)險預(yù)警、配電網(wǎng)規(guī)劃、配電網(wǎng)發(fā)電計劃、檢修計劃、負荷用能計劃、網(wǎng)絡(luò)方式計劃、配電電價策略、多維時空信息可視化等。以基本應(yīng)用功能為基礎(chǔ)，通過配電網(wǎng)運行高效性評估，找到影響當前運行高效性的主要原因和可能采取的措施，分別進行中長期調(diào)度、短期調(diào)度和超短期調(diào)度，使其逐步趨向高效運行的目標。此外，系統(tǒng)還包括配電網(wǎng)智能調(diào)度技術(shù)支持基礎(chǔ)平臺、配電網(wǎng)綜合數(shù)據(jù)平臺、多元混合通信組網(wǎng)、配電網(wǎng)智能設(shè)備和智能測控終端等系統(tǒng)支撐功能。

三、配電網(wǎng)智能調(diào)度目標

傳統(tǒng)配電網(wǎng)是單電源供電的弱環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)，其調(diào)度措施僅限于網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)和無功電壓優(yōu)化控制。隨著各種DG、微電網(wǎng)、儲能裝置、電動汽車充放電設(shè)施等接入到配電網(wǎng)，配電網(wǎng)的智能調(diào)度需要實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)、電源、負荷3類對象的協(xié)調(diào)。

為負荷提供足夠的電力需求是配電網(wǎng)的基本要求，因此配電網(wǎng)的智能調(diào)度首先需要考慮滿足配電網(wǎng)負荷的供電量需求，即在調(diào)度周期內(nèi)的負荷水平及檢修需求條件下，配電網(wǎng)應(yīng)能夠為所有負荷提供充足的電力。配電網(wǎng)調(diào)度的第2個目標是滿足供電質(zhì)量要求，包括配電網(wǎng)運行在額定電壓附近且不超出電壓上下限、保持功率因數(shù)在規(guī)定范圍內(nèi)等。

在調(diào)度周期內(nèi)，既要通過運行方式的調(diào)整保持配電網(wǎng)總體運行成本最小，又要減少調(diào)度過程中付出的操作代價，即調(diào)度方案需要保證設(shè)備動作次數(shù)最少。電力負荷是時變量，并且運行中配電網(wǎng)不可避免地會遭受一定的擾動，因此，智能調(diào)度不能只考慮當前狀態(tài)，需要計及調(diào)度周期內(nèi)多個時段的供電安全裕度。

配電網(wǎng)的智能調(diào)度是對含DG、微電網(wǎng)、儲能裝置、電動汽車充放電設(shè)施等對象的復(fù)雜配電網(wǎng)進行調(diào)度，通過運行信息的全景化、配電網(wǎng)評估的定量化、調(diào)度決策的精細化、運行控制的自動化，實現(xiàn)配電網(wǎng)中網(wǎng)絡(luò)、電源、負荷的協(xié)調(diào)運行，保證配電網(wǎng)持續(xù)、安全、可靠運行。

四、配電網(wǎng)智能調(diào)度模式

配電網(wǎng)智能調(diào)度包括電力電量需求、供電質(zhì)量要求和調(diào)度操作要求3類調(diào)度目標。為實現(xiàn)這些目標，需要多個部門在不同時間采用多種調(diào)度控制方法，而各種調(diào)度方法所需獲取的配電網(wǎng)信息各不相同，并且具有不同的信息不確定性。配電網(wǎng)智能調(diào)度是一個多階段、多目標協(xié)調(diào)優(yōu)化問題。

智能電網(wǎng)的互動化要求配電網(wǎng)的智能調(diào)度能夠?qū)崿F(xiàn)各種電源、充放電設(shè)施及可控負荷等與配電網(wǎng)絡(luò)之間進行互動，因此，由配電網(wǎng)絡(luò)、電源、負荷三者組成的系統(tǒng)由單向的能量流演變?yōu)槟芰苛骱托畔⒘鞯碾p向互動模式，而各種新材料和新設(shè)備的應(yīng)用必將提升配電網(wǎng)控制的靈活性，加大配電網(wǎng)運行方式的優(yōu)化空間，這為配電網(wǎng)絡(luò)、電源和負荷互動提供了基礎(chǔ)條件。配電網(wǎng)的智能調(diào)度需要在空間尺度上，根據(jù)DG、微電網(wǎng)、儲能裝置、可控負荷等調(diào)度對象的分布，形成“局部平衡—分區(qū)協(xié)調(diào)—整體吸納”的調(diào)度機制。

五、結(jié)語

綜上所述，配電網(wǎng)智能調(diào)度應(yīng)該能夠?qū)ε潆娋W(wǎng)絡(luò)、各種電源和負荷資源進行優(yōu)化配置，能夠滿足不同時間周期范圍內(nèi)配電網(wǎng)的運行要求。多維時空信息可視化、智能配電終端與一次設(shè)備融合、基于物聯(lián)網(wǎng)的多元混合通信等技術(shù)為配電網(wǎng)智能調(diào)度的實用化提供技術(shù)支撐。

參考文獻：

[1]俞鋼，林峰.調(diào)度管理信息系統(tǒng)軟件構(gòu)架的新模式[J].電力信息化.2004（01）

[2]蔡洋.當前情況下做好電網(wǎng)調(diào)度管理工作的幾點意見[J].電網(wǎng)技術(shù).1988（02）

[3]楊英.論新一代電力系統(tǒng)調(diào)度管理自動化系統(tǒng)的構(gòu)想[J].管理科學(xué)文摘.1994（02）

作者簡介：韓穎鵬（1983.08-）：男，漢族，福建漳州，大學(xué)本科學(xué)歷，國網(wǎng)漳州供電公司，助理工程師，主要從事配網(wǎng)調(diào)度工作。