城鎮(zhèn)智能電網(wǎng)線路規(guī)劃設(shè)計(jì)

【摘要】智能配電網(wǎng)是智能電網(wǎng)的重要組成部分，我國(guó)城市里面的配電網(wǎng)運(yùn)行情況一般呈開(kāi)環(huán)輻射狀，為了對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，本文從年度總費(fèi)用的角度對(duì)智能配電網(wǎng)進(jìn)行全數(shù)據(jù)規(guī)劃，以期探尋高效易行的費(fèi)用最小規(guī)劃算法，為我國(guó)的智能配電系統(tǒng)的完善發(fā)展提供理論基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】智能配電網(wǎng)；蟻群算法；數(shù)據(jù)規(guī)劃；數(shù)據(jù)仿真；評(píng)估體系

1.引言

電網(wǎng)規(guī)劃是電網(wǎng)發(fā)展的重要基石，單純的運(yùn)用設(shè)計(jì)圖紙和定向的配電策略已經(jīng)無(wú)法滿足社會(huì)對(duì)電能的需求，為了更加科學(xué)有效的對(duì)用戶的用電進(jìn)行調(diào)度，下面針對(duì)智能配電網(wǎng)調(diào)度的總體目標(biāo)、規(guī)劃設(shè)計(jì)中的考慮因素、安全評(píng)估和快速仿真進(jìn)行闡述。

1）調(diào)度目標(biāo)：

智能配電網(wǎng)的目的是對(duì)電力的分散應(yīng)用進(jìn)行高效整合的過(guò)程，目的是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)核心業(yè)務(wù)的協(xié)同和互動(dòng)，為推動(dòng)電網(wǎng)監(jiān)測(cè)分析、決策控制和規(guī)劃能力的提升做的準(zhǔn)備，其目標(biāo)應(yīng)該深化基于廣域狀態(tài)感知測(cè)量的運(yùn)行控制技術(shù)研究，目的在于實(shí)現(xiàn)故障的快速隔離及設(shè)備運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)性的快速評(píng)估，需要有大容量新能源有效接納的保障，對(duì)各種儲(chǔ)能特性的用電設(shè)備可以有效的進(jìn)行協(xié)調(diào)控制。

2）規(guī)劃因素：

需要運(yùn)用雙向通訊功能的智能電表，為從遠(yuǎn)方連接或斷開(kāi)負(fù)荷、記錄波形以及監(jiān)測(cè)電壓和電流做好準(zhǔn)備，需要靈活的重構(gòu)一條供電路徑，為雙環(huán)網(wǎng)、雙輻射網(wǎng)和第三電源點(diǎn)的介入做好準(zhǔn)備，需要考慮配電網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的保護(hù)措施，若能夠使保護(hù)裝置的整定隨著網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變化進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)節(jié)就可以更好對(duì)配電網(wǎng)線路進(jìn)行規(guī)劃了，需要考慮分布式電源、儲(chǔ)能和微網(wǎng)接入的問(wèn)題，還需要靠無(wú)功優(yōu)化和電能質(zhì)量的控制。

3）安全評(píng)估及快速仿真：

傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)安全評(píng)估和快速仿真的研究運(yùn)用的是系統(tǒng)自身建模和故障計(jì)算的方法，忽略了信息通信系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)的建模，當(dāng)前需要針對(duì)相關(guān)系統(tǒng)之間的信息共享和操作進(jìn)行研究，安全評(píng)估可以采用分布式實(shí)時(shí)計(jì)算，評(píng)估的展現(xiàn)形式和處理過(guò)程需要仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行呈現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)自愈的方法是快速仿真、協(xié)調(diào)/自適應(yīng)控制和分布式電源。

2.配電網(wǎng)分支線路智能規(guī)劃仿真算法及結(jié)果

5.配電網(wǎng)規(guī)劃評(píng)估系統(tǒng)

為了對(duì)智能配電網(wǎng)進(jìn)行評(píng)估，本文選擇了五個(gè)一級(jí)指標(biāo)和十四個(gè)二級(jí)指標(biāo)，一級(jí)指標(biāo)分別為S1-供電安全性、S2-供電可靠性、S3-經(jīng)濟(jì)性、S4-適應(yīng)性和S5-協(xié)調(diào)性，上述一級(jí)指標(biāo)對(duì)應(yīng)的二級(jí)指標(biāo)為S11-（N-1）校驗(yàn)、S12-對(duì)大面積停電的對(duì)抗能力、S21-系統(tǒng)平均停電持續(xù)時(shí)間、S22-系統(tǒng)平均停電頻率、S23-用戶平均停電持續(xù)時(shí)間、S24-系統(tǒng)平均供電可用度、S31-運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性、S32-建設(shè)經(jīng)濟(jì)性、S41-資源裕度、S42-供電能力裕度、S43-電網(wǎng)擴(kuò)展裕度、S51-高中壓配電網(wǎng)供電能力協(xié)調(diào)性、S52-高中壓網(wǎng)供電能力匹配度和S53-負(fù)載均衡度，由此可以建立以T-智能配電網(wǎng)綜合評(píng)價(jià)值為目標(biāo)層的指標(biāo)體系，如圖1所示智能配電網(wǎng)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系結(jié)構(gòu)。

6.結(jié)論及討論

本文針對(duì)智能配電網(wǎng)的規(guī)劃原理和規(guī)劃算法進(jìn)行了詳細(xì)分析，運(yùn)用多窩蟻群算法對(duì)容量為2×40MVA的高壓變電站的配電網(wǎng)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過(guò)優(yōu)化過(guò)程中分支線路數(shù)據(jù)信息得知多窩蟻群算法具有較好的收斂性和優(yōu)化效果，此外建立了智能配電網(wǎng)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，給出了指標(biāo)評(píng)價(jià)體系的AHP評(píng)價(jià)分析步驟。規(guī)劃算法的優(yōu)劣關(guān)乎智能配電網(wǎng)的運(yùn)行效果，為了使配電網(wǎng)能夠更加快速的發(fā)展，對(duì)新算法的引入是必須的，計(jì)算技術(shù)和軟件技術(shù)的發(fā)展為復(fù)雜算法的實(shí)現(xiàn)提供了良好的土壤，因此本文中智能規(guī)劃算法還可以引入BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法等先進(jìn)智能算法。

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作者簡(jiǎn)介：汪為力（1971—），男，浙江麗水人，大學(xué)本科，工程師，主要從事電力系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)以及公司技術(shù)人員指導(dǎo)工作。