智能配電網(wǎng)運(yùn)行方式的優(yōu)化探究

張揚(yáng)

摘 要：智能配電網(wǎng)是構(gòu)建智能電網(wǎng)的工作的重要步驟之一，它實(shí)現(xiàn)了電力終端與電力系統(tǒng)兩者之間的電力傳遞。基于此，本文通過對(duì)智能配電網(wǎng)進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹，對(duì)智能配電網(wǎng)的重要性和現(xiàn)實(shí)意義進(jìn)行探討，通過科學(xué)、合理的理論指導(dǎo)，立足于實(shí)踐，通過客觀分析配網(wǎng)數(shù)據(jù)，提出了相關(guān)的智能配電網(wǎng)運(yùn)行方式的優(yōu)化策略。

關(guān)鍵詞：智能配電網(wǎng)；運(yùn)行方式；優(yōu)化

中圖分類號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1.智能配電網(wǎng)簡(jiǎn)介

智能配電網(wǎng)系統(tǒng)充分利用現(xiàn)代電子技術(shù)，結(jié)合通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的綜合應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)配電網(wǎng)在線數(shù)據(jù)、用戶數(shù)據(jù)等等進(jìn)行了全面的集成，以配電網(wǎng)為中心來對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行實(shí)施建設(shè)，能夠在配網(wǎng)系統(tǒng)正常運(yùn)行或者事故狀態(tài)下對(duì)配網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、保護(hù)和控制，讓用電和配電之間實(shí)現(xiàn)智能化管理，方便后期的運(yùn)行維護(hù)和排除故障，從而使電網(wǎng)更加可靠，運(yùn)行安全。如圖1所示的智能電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)圖。

2.智能配電網(wǎng)運(yùn)行方式優(yōu)化的重要性意義

智能配電網(wǎng)是智能電網(wǎng)的重要組成部分，科學(xué)合理地規(guī)劃可以使智能電網(wǎng)的價(jià)值和效益得到綜合提高。對(duì)配電網(wǎng)運(yùn)行方式進(jìn)行合理優(yōu)化，提高配網(wǎng)自動(dòng)化程度，可以顯著改善配電網(wǎng)的可靠性，基本上可以實(shí)現(xiàn)消除電網(wǎng)停電，并且可以抵抗自然災(zāi)害和外部破壞，受到的干擾得到降低。另外對(duì)智能配電網(wǎng)運(yùn)行方式的優(yōu)化可以提高對(duì)電網(wǎng)的電力運(yùn)行能力，提高電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行效率，對(duì)電力供應(yīng)的安全性和可靠性也是一種保障，更好地實(shí)現(xiàn)電力資源的綜合利用，不僅節(jié)約了資源，降低了資金投入，又可以促進(jìn)智能電網(wǎng)又快又好地發(fā)展。

3.智能配電網(wǎng)運(yùn)行方式涉及的基礎(chǔ)設(shè)施的優(yōu)化提升

通過分析智能配電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，智能配電網(wǎng)運(yùn)行方式優(yōu)化的前提是對(duì)涉及的基礎(chǔ)設(shè)施，分別從以下幾個(gè)方面列舉需要提升的措施。

3.1 提升數(shù)字化變電站的智能化水平

數(shù)字化變電站是智能配電網(wǎng)的一個(gè)重要中轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)，要想充分利用好智能配電網(wǎng)，必須保證數(shù)字化變電站的供電可靠性和穩(wěn)定性，目前我國(guó)的智能化水平需要進(jìn)一步提高，要能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)償電壓，具備無功補(bǔ)償?shù)哪芰?，合理分配電壓，使?shù)字化變電站的綜合利用水平可以得到充分展現(xiàn)，另外還需要對(duì)數(shù)字化變電站的自動(dòng)化控制進(jìn)行提高，進(jìn)而滿足智能配電網(wǎng)的要求。

3.2 保護(hù)和控制智能配電網(wǎng)技術(shù)

智能配電網(wǎng)在運(yùn)行時(shí)要能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)保護(hù)和控制，而保護(hù)和控制智能配電網(wǎng)技術(shù)分為廣域保護(hù)、自適應(yīng)保護(hù)兩種。廣域保護(hù)又分為繼電保護(hù)和安全自動(dòng)保護(hù)，繼電保護(hù)在其中起著關(guān)鍵的作用，主要實(shí)現(xiàn)對(duì)輔助系統(tǒng)進(jìn)行主保護(hù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電網(wǎng)安全定值進(jìn)行自動(dòng)變化。智能配電網(wǎng)是一個(gè)結(jié)構(gòu)細(xì)密的工程，其系統(tǒng)規(guī)模較大，單一進(jìn)行集中保護(hù)幾乎沒有可能實(shí)現(xiàn)。配電系統(tǒng)要能夠具備快速模擬仿真，網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)等技術(shù)功能優(yōu)勢(shì)，便于根據(jù)具體的實(shí)際情況，在實(shí)施時(shí)可以迅速確定繼電保護(hù)區(qū)域，對(duì)出現(xiàn)的問題可以及時(shí)進(jìn)行檢修。

3.3 提高智能配電網(wǎng)監(jiān)視系統(tǒng)和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)的應(yīng)用深度

智能配電網(wǎng)要推廣配電網(wǎng)監(jiān)視系統(tǒng)的應(yīng)用，該系統(tǒng)要能夠根據(jù)當(dāng)前信息網(wǎng)絡(luò)提供的歷史與實(shí)時(shí)現(xiàn)狀的信息，通過在線分析，根據(jù)這些信息和數(shù)據(jù)要推斷目前電網(wǎng)的狀態(tài)與可靠性，有利于及時(shí)對(duì)電網(wǎng)的實(shí)施數(shù)據(jù)進(jìn)行了解，一旦電網(wǎng)出現(xiàn)問題，智能電網(wǎng)的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)要能夠迅速啟動(dòng)，根據(jù)電網(wǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行中出現(xiàn)的問題能夠自動(dòng)加以修正，兩個(gè)系統(tǒng)的綜合應(yīng)用可以顯著提高電網(wǎng)的防災(zāi)變的能力，從而能夠最大限度地減少和避免電網(wǎng)出現(xiàn)停電的可能性。

3.4 提高智能配電網(wǎng)的自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用

法國(guó)、新加坡等國(guó)家的供電企業(yè)在智能配電網(wǎng)自動(dòng)化方面進(jìn)行了深度應(yīng)用，也積極推進(jìn)了此方面的工作。配電運(yùn)行自動(dòng)化可以靈活地根據(jù)季節(jié)、用電量變化來分配電壓，進(jìn)行無功補(bǔ)償，自動(dòng)調(diào)壓的作用。在設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)上，后臺(tái)監(jiān)控人員可以通過數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，判斷出故障位置，方便運(yùn)行維護(hù)人員迅速趕到指定現(xiàn)場(chǎng)，進(jìn)行故障的排除，避免出現(xiàn)大面積停電。我國(guó)目前的配網(wǎng)供電可靠性不穩(wěn)定，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)不合理，需要通過推廣智能配電網(wǎng)來達(dá)到優(yōu)化配電網(wǎng)運(yùn)行的缺陷問題，提高系統(tǒng)的運(yùn)行管理穩(wěn)定性。通過自動(dòng)化配網(wǎng)技術(shù)實(shí)施，逐步消除供電缺陷問題，能夠直觀地反應(yīng)用戶的用電信息。

3.5 建設(shè)信息保障體系

信息保障體系是智能配電網(wǎng)運(yùn)行方式優(yōu)化的一個(gè)重要基礎(chǔ)保障體系，通過對(duì)數(shù)據(jù)信息平臺(tái)、通信網(wǎng)絡(luò)和信息管理3個(gè)平臺(tái)構(gòu)建智能電網(wǎng)的平臺(tái)，這樣就可以進(jìn)一步保障了配電網(wǎng)的數(shù)字化、信息化和自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)資源共享，管理更加現(xiàn)代化。方便了各個(gè)主變電站與配電子站能夠相互連接，更好地進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，對(duì)管理層結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化提供了基礎(chǔ)。

4.智能配電網(wǎng)運(yùn)行方式的優(yōu)化方式的研究

從傳統(tǒng)配電網(wǎng)的基礎(chǔ)上衍生出了智能配電網(wǎng)，智能配電網(wǎng)運(yùn)行方式的優(yōu)化要對(duì)智能電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行分析，優(yōu)化的目的是為了保障配電網(wǎng)的安全可靠性，通過對(duì)運(yùn)行方式的理論進(jìn)行研究，更加迅速快捷地將電力系統(tǒng)和終端用戶連接，協(xié)助電力系統(tǒng)運(yùn)行工作。以下從兩個(gè)方面來介紹配電網(wǎng)運(yùn)行方式的優(yōu)化。

4.1 配電網(wǎng)運(yùn)行方式的優(yōu)化

構(gòu)建智能電網(wǎng)的核心工程師建設(shè)及改造配電網(wǎng)網(wǎng)架，改變配電網(wǎng)網(wǎng)架分布亂的現(xiàn)狀，對(duì)電力信息采用用戶信息采集系統(tǒng)，做好對(duì)用戶的用電信息進(jìn)行采集，方便分配電壓，滿足用戶的需求，通過對(duì)配電網(wǎng)運(yùn)行方式優(yōu)化，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電源的接入和控制進(jìn)行監(jiān)控。正常、故障和檢修是智能配電網(wǎng)常見的3種運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)智能配電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)，可以通過選用分布式電源等無干擾接入方式來提高電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性，選用此方式可以將電流質(zhì)量穩(wěn)定在正常范圍內(nèi)，當(dāng)智能配電網(wǎng)要進(jìn)行檢修時(shí)，此時(shí)的工作主要是優(yōu)化非檢修區(qū)域，保障此區(qū)域的電力能夠正常運(yùn)行，當(dāng)處于故障狀態(tài)時(shí)，進(jìn)行優(yōu)化之前，必須要對(duì)電力狀況進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)歷史查詢，評(píng)價(jià)電力故障狀態(tài)，找出故障問題根源，然后再進(jìn)行運(yùn)行方式的優(yōu)化，使電力系統(tǒng)能夠安全平穩(wěn)供電。

4.2 基于遺傳算法的優(yōu)化

使用遺傳算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行研究的前提是智能配電網(wǎng)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)指標(biāo)必須是正常運(yùn)行狀態(tài)，遺傳算法的計(jì)算過程是對(duì)智能配電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行狀況的模擬，通過在模擬試驗(yàn)中，得到的試驗(yàn)結(jié)果，反推配電網(wǎng)運(yùn)行方式的優(yōu)化計(jì)算模型，建立以智能配電網(wǎng)的綜合評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)作為其目標(biāo)函數(shù)，然后對(duì)模擬記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行提前預(yù)判，在應(yīng)用此算法后，篩選出最終結(jié)果，得到最終的一個(gè)穩(wěn)定的函數(shù)。利用層次分析法對(duì)智能配電網(wǎng)運(yùn)行方式進(jìn)行整合優(yōu)化，最終完成全部的配電網(wǎng)優(yōu)化，綜合評(píng)定出一個(gè)指標(biāo)。

結(jié)語(yǔ)

智能配電網(wǎng)目前已經(jīng)在全球領(lǐng)域中得到了很快的推廣和應(yīng)用，我們要立足于我國(guó)國(guó)情，進(jìn)行對(duì)智能配電網(wǎng)運(yùn)行方式的優(yōu)化，吸收和借鑒國(guó)外智能配電網(wǎng)改造及運(yùn)行方式優(yōu)化的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，創(chuàng)新地探索出智能配電網(wǎng)運(yùn)行方式優(yōu)化的策略，實(shí)現(xiàn)全國(guó)范圍內(nèi)的大規(guī)模應(yīng)用。

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