配電網(wǎng)可開放容量規(guī)劃方案優(yōu)化及應(yīng)用

肖建業(yè)

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司清遠(yuǎn)清新供電局，廣東 清遠(yuǎn) 511800）

0 引 言

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)體系不斷更新進(jìn)步的影響下，企業(yè)的發(fā)展形勢(shì)以及產(chǎn)業(yè)的用電情況和用電需求也不斷改變，所以在經(jīng)濟(jì)條件的驅(qū)使下，配電網(wǎng)規(guī)劃方案不能直接由使用者所用的最大負(fù)荷量來決定。目前，在清楚用戶負(fù)荷量的情況下，企業(yè)及住戶用電需求是運(yùn)用設(shè)備的開放容量共享原則滿足的。雖然這個(gè)規(guī)劃方案可以基本上滿足用戶的用電需求，但是通常情況下也伴隨著大量資金的消耗，達(dá)不到經(jīng)濟(jì)節(jié)約的目的，因此提出運(yùn)用行業(yè)實(shí)際體系參數(shù)的差異性，完成開放式共享容量規(guī)劃方案。

本文對(duì)目前容量規(guī)劃方案中存在的問題進(jìn)行指出和優(yōu)化，并融入了最前沿的科學(xué)技術(shù)對(duì)方案進(jìn)行改進(jìn)，制定出一套運(yùn)用行業(yè)實(shí)際體系參數(shù)對(duì)配電網(wǎng)可開放容量進(jìn)行規(guī)劃的方案。這項(xiàng)方案對(duì)企業(yè)的用電時(shí)間進(jìn)行整理，把傳統(tǒng)的企業(yè)實(shí)際數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)化成可變企業(yè)實(shí)際體系。通過這種方式準(zhǔn)確并及時(shí)地反映各操作環(huán)節(jié)對(duì)容量的需求。

1 對(duì)數(shù)據(jù)來源進(jìn)行優(yōu)化

1.1 優(yōu)化數(shù)據(jù)來源

企業(yè)中的數(shù)據(jù)包括電力體系運(yùn)行、電力管理體系操作及用戶符合量等數(shù)值參數(shù)值。企業(yè)中的數(shù)據(jù)來源于操作人員在日常工作中的記錄。這些數(shù)值可以很好地體現(xiàn)電力企業(yè)的用電情況，具有很大的分析研究價(jià)值。

1.2 優(yōu)化數(shù)據(jù)獲取方式

電力企業(yè)在獲取請(qǐng)求數(shù)據(jù)、用電負(fù)荷數(shù)據(jù)及配電變壓器數(shù)據(jù)等專門數(shù)據(jù)時(shí)，可以直接通過電力營銷體系得到用戶地址（包括變電站名、臺(tái)區(qū)容量、線路名稱及所屬地區(qū)等），將在體系中得到的數(shù)據(jù)記錄為第1組數(shù)值；在電力管理體系中可以得到以1 h為衡量節(jié)點(diǎn)的用電數(shù)據(jù)，還可以得到能計(jì)算并代表這一數(shù)值的單位和各種名稱，即記錄的第2組數(shù)據(jù)；電力管理體系中還可以得到臺(tái)區(qū)名稱以及臺(tái)區(qū)的具體地理方位，即需要記錄的第3組數(shù)據(jù)[1]。

2 分時(shí)間段對(duì)構(gòu)建出的企業(yè)實(shí)用系數(shù)計(jì)算模型進(jìn)行改進(jìn)

2.1 對(duì)相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行整合

把獲取到的3組數(shù)據(jù)合在一起運(yùn)用臺(tái)區(qū)的標(biāo)識(shí)匯總到一張表上，如果不同數(shù)據(jù)的臺(tái)區(qū)標(biāo)識(shí)不同，那么無法一步完成關(guān)聯(lián)，需要運(yùn)用語義相似度計(jì)算轉(zhuǎn)化法進(jìn)行關(guān)聯(lián)。提取3組數(shù)據(jù)中的關(guān)鍵文字，用代表英文符號(hào)進(jìn)行記錄，并在第1組數(shù)據(jù)每一個(gè)代表符號(hào)的右下角都標(biāo)注數(shù)字1，第2組數(shù)據(jù)每一個(gè)代表符號(hào)的右下角都標(biāo)注數(shù)字2以示區(qū)分，通過公式運(yùn)算可以得出兩者之間的理論距離D，找到運(yùn)用公式分析得出，數(shù)據(jù)的最大值，作為記錄關(guān)聯(lián)的依據(jù)。通過這種方式完成一個(gè)全部臺(tái)區(qū)的負(fù)荷記錄。

2.2 不同時(shí)間段企業(yè)實(shí)際系數(shù)計(jì)算模型的構(gòu)建

受地理方位和天氣情況的影響，不同的電力企業(yè)存在負(fù)荷差異性，所以在構(gòu)建實(shí)際系數(shù)計(jì)算模型體系時(shí)需要分區(qū)域、分時(shí)間進(jìn)行。通過地理方位坐標(biāo)和行政區(qū)劃分位點(diǎn)，把不同的地理方位以區(qū)或縣為單位進(jìn)行分類[2]?？紤]到不同時(shí)間段不同地理位置的相同電力企業(yè)存在負(fù)荷差異性，所以要在以區(qū)或縣進(jìn)行劃分的基礎(chǔ)上附加季度限制條件，如表1所示。

表1 某地區(qū)不同季節(jié)各企業(yè)的實(shí)際系數(shù)表

2.3 沒有被按照區(qū)域劃分位置的處理

這些沒有被標(biāo)識(shí)的或地理方位比較分散的電力企業(yè)在確定企業(yè)實(shí)際體系參數(shù)后，再對(duì)企業(yè)的配電網(wǎng)進(jìn)行估算和臺(tái)區(qū)變壓器歸類，具體方法如下。首先選定未被標(biāo)識(shí)的企業(yè)分類臺(tái)區(qū)及其具體的地理方位坐標(biāo)，然后從地圖上以企業(yè)具體位置為圓心，500 m為半徑，獲取周邊的POI信息，然后把離臺(tái)區(qū)最近的POI所屬企業(yè)設(shè)定為主企業(yè)，然后選擇距離比較近的前3個(gè)臺(tái)區(qū)設(shè)為可開放共享企業(yè)。

3 對(duì)臺(tái)區(qū)企業(yè)實(shí)際體系及容量需要進(jìn)行預(yù)測(cè)

假設(shè)某一個(gè)預(yù)測(cè)臺(tái)區(qū)為a，通過區(qū)域劃分將其歸屬到企業(yè)集合i中，通過它的具體位置找到它的所在行政區(qū)m。通過這些參數(shù)可以得到企業(yè)實(shí)際體系ir，再根據(jù)臺(tái)區(qū)每小時(shí)記錄的顆粒度負(fù)荷數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)，得到預(yù)測(cè)結(jié)果pl。將這兩項(xiàng)進(jìn)行比值得到的結(jié)果是臺(tái)區(qū)的容量需求c。如果臺(tái)區(qū)的容量c小于ac，那么該臺(tái)區(qū)在可開放容量內(nèi)可以進(jìn)行開放容量分配共享；如果c大于臺(tái)區(qū)容量ac，那么體系就會(huì)發(fā)出警告，需要進(jìn)行企業(yè)擴(kuò)建[3]。

4 配電網(wǎng)可開放容量方案的應(yīng)用

4.1 配電網(wǎng)LMCC的應(yīng)用

配電網(wǎng)LMCC直接反映配電網(wǎng)容量的利用率、在節(jié)點(diǎn)處復(fù)核差異度及對(duì)供電容量的要求，還可以體現(xiàn)發(fā)展過程中容量的價(jià)格趨勢(shì)。因此，在策劃和構(gòu)建的過程中，配電網(wǎng)LMCC具有重要作用。目前，經(jīng)常使用的配電網(wǎng)可以按照使用年限劃分為短期配電網(wǎng)規(guī)劃和中長期配電網(wǎng)規(guī)劃兩大類。這兩種規(guī)劃的選擇標(biāo)準(zhǔn)通常是在滿足供電需求的基礎(chǔ)上，選擇最能降低資金使用成本的那一類。但是考慮實(shí)際情況，配電網(wǎng)規(guī)劃是一個(gè)多環(huán)節(jié)、長時(shí)期的過程，即便是是中長期規(guī)劃，如果負(fù)荷差異度沒有達(dá)到飽和、呈現(xiàn)持續(xù)增長的趨勢(shì)，也要重新對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行規(guī)劃[4]。現(xiàn)階段的最佳規(guī)劃方案，也只是適用于現(xiàn)階段某個(gè)地理區(qū)域或某一季度的最佳方案，并不能以偏概全，適用于各種環(huán)境各種范圍。所以在對(duì)配電網(wǎng)方案進(jìn)行規(guī)劃時(shí)降低投資成本，不僅體現(xiàn)在規(guī)劃范圍年限內(nèi)投資的成本，還要對(duì)本次規(guī)劃可以使用的年限以及組成中各元件的壽命進(jìn)行預(yù)算。

4.2 DG接入點(diǎn)的應(yīng)用

可調(diào)度的DG可以擴(kuò)充配電網(wǎng)的容量，但是進(jìn)而產(chǎn)生的負(fù)面影響會(huì)使供電體系不能得到完全利用，造成閑置浪費(fèi)。這是因?yàn)榭烧{(diào)度的DG一般都是燃料電池或內(nèi)燃機(jī)等，體積比較大，在供電體系中所占的分量也較大。所以從資源合理化利用的角度考慮，為提高供電效率要不斷地對(duì)DG接入配電網(wǎng)的位置進(jìn)行規(guī)劃。通過LMCC配電網(wǎng)體現(xiàn)出的節(jié)點(diǎn)容量投資金額，對(duì)DG的接入情況以及具體費(fèi)用進(jìn)行分析，即可判斷供電體系中是否需要接入DG[5]。當(dāng)DG接入費(fèi)用少于LMCC體現(xiàn)出的投資金額時(shí)，表示供電體系中容量成本較高，接入DG可以有效發(fā)揮擴(kuò)容作用；如果費(fèi)用高于LMCC的金額，那么運(yùn)用配電網(wǎng)供電更加經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，接入DG反而會(huì)造成閑置浪費(fèi)。

5 結(jié) 論

近年來，隨著我國發(fā)展電力體系的不斷完善，電力市場(chǎng)逐步走向了國際化的舞臺(tái)，使用者對(duì)電力性能的要求、供電的質(zhì)量以及經(jīng)濟(jì)程度的考慮越來越多。配電網(wǎng)在電力體系中是進(jìn)行供電輸出的最尾端，直接與使用者交集，所以讓配電網(wǎng)穩(wěn)定安全的運(yùn)行且達(dá)到經(jīng)濟(jì)環(huán)保的標(biāo)準(zhǔn)具有重要作用。對(duì)配電網(wǎng)中的每個(gè)部分進(jìn)行優(yōu)化，可以提升電力企業(yè)的整體經(jīng)濟(jì)效益，還能夠減少電力體系中電能的損失，達(dá)到節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的目的。配電網(wǎng)的邊際容量價(jià)格直接影響企業(yè)單位供電容量中設(shè)備的投資金額，在配電網(wǎng)規(guī)劃容量價(jià)格以及分布式電源的管理方面都具有重要意義。