主動配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度策略的滲透

【摘要】本文簡要介紹了主動配電網(wǎng)以及優(yōu)化調(diào)度，重點研究了有關(guān)主動配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度策略的問題，在建立了調(diào)度模型的同時，分析了相應(yīng)求解方法，并以具體算例為依據(jù)，全面闡述了整個優(yōu)化調(diào)度過程。

【關(guān)鍵詞】主動配電網(wǎng)；優(yōu)化調(diào)度；策略；滲透

前言

電力系統(tǒng)運行的主要目的在于確保各領(lǐng)域的電力足夠該領(lǐng)域發(fā)展所應(yīng)用，做好主動配電網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度，是保證上述目的能夠有效達成的基礎(chǔ)，同時也是智能電網(wǎng)建設(shè)對電力領(lǐng)域的主要要求。本文針對主動配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度策略進行了分析，目的在于使電力調(diào)度水平得以提高，使電網(wǎng)運行的系統(tǒng)性、安全性與科學(xué)性，得到更好的保證。

1、主動配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度

1.1 主動配電網(wǎng)

主動配電網(wǎng)的含義，主要體現(xiàn)在以下兩方面：（1）硬件：從硬件方面看，主動配電網(wǎng)中，即包含傳統(tǒng)配網(wǎng)元素，也包含著分布式可控發(fā)電以及可再生能源等部分，是智能電網(wǎng)發(fā)展的前提下較為新型的配電網(wǎng)形式。（2）軟件：從軟件方面看，傳統(tǒng)配電網(wǎng)一直以最優(yōu)潮流作為主要調(diào)度策略的制定依據(jù)，主動配電網(wǎng)優(yōu)化了這一點，提高了調(diào)度策略制定的綜合化水平，要求將儲能系統(tǒng)以及網(wǎng)絡(luò)開關(guān)等，共同作為策略制定的主要影響因素與指標進行參考，確保優(yōu)化調(diào)度過程能夠更加具有全面性、能夠更加靈活的實現(xiàn)。

從主動配電網(wǎng)的特點可以看出，與傳統(tǒng)配電網(wǎng)相比，其在優(yōu)化調(diào)度策略的制定方面具有較高的優(yōu)越性，鑒于此，傳統(tǒng)策略不再適用，建立一套新的優(yōu)化調(diào)度策略成為了必然。

1.2 優(yōu)化調(diào)度

從本質(zhì)上看，優(yōu)化調(diào)度即實現(xiàn)電源與負載的最佳配置。根據(jù)各領(lǐng)域所需使用的電量的不同，輸電線路以及電網(wǎng)所需承受的負載也各不相同，一旦用戶用電量超標，荷載同時也會超標，最終導(dǎo)致電網(wǎng)發(fā)生故障。優(yōu)化調(diào)度即以控制成本，提高效益為目的，通過對種種手段的應(yīng)用，使負載能夠與電源達到平衡的一種方法，將其用于配電網(wǎng)中，是保證配電網(wǎng)穩(wěn)定安全運行的重要方式。

2、主動配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度策略

2.1 主動配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度模型的建立

建立主動配電網(wǎng)，最初目的在于解決當前電力領(lǐng)域所面臨的能源短缺的問題，使電力領(lǐng)域的環(huán)保以及節(jié)能水平得以提高。在主動配電網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度過程中，同樣應(yīng)該按照上述原則進行，需對電源進行協(xié)同運作，對網(wǎng)絡(luò)進行優(yōu)化控制，降低能源浪費量，保證電網(wǎng)能夠達到節(jié)能與環(huán)保的標準?？赏ㄟ^建立優(yōu)化調(diào)度模型的方法，在建立目標函數(shù)已經(jīng)約束條件后，模擬主動配電網(wǎng)的配電過程。

2.2 求解方法

2.2.1 求解原理

主動配電網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度模型存在較多變量，可采用非一般的非線性規(guī)劃方法完成目標函數(shù)的求解過程。同時，為了保證求解最優(yōu)，可將智能優(yōu)化算法應(yīng)用到求解過程中，通過對與電網(wǎng)運行有關(guān)的問題進行多維分析的方法，找出最優(yōu)解。首先應(yīng)了解ISPO的粒子位置矢量表達過程，繼而對其位置進行更新，以完成目標函數(shù)的求解。

2.2.2 ISPO位置更新

ISPO位置更新的目的，在于確保各維度能夠同時朝著最優(yōu)化前進，保證運算完成之后，能夠得到最優(yōu)解：（1）子適量劃分：將智能單粒子矩陣，按照時段劃分。在此基礎(chǔ)上，將各自向量，按照空間分布劃分。（2）位置進化：開始位置進化后，確定初始粒子位置矢量，并對其進行劃分。將i設(shè)置為1，將j設(shè)置為1，對子適量進行進化與更新。對比j與子適量總數(shù)，如j<子矢量總數(shù)，則需輸入條件j=j+1，同時重新進行進化。如j>子矢量總數(shù)，可續(xù)觀察j與設(shè)定迭代次數(shù)的關(guān)系，如j<設(shè)定迭代次數(shù)，則應(yīng)重新輸入j=1的條件，并重新運算。如j>設(shè)定迭代次數(shù)，則可結(jié)束運算。

2.3 優(yōu)化調(diào)度策略的具體應(yīng)用

電池儲能：250kW.h、500kW.h。（2）燃汽輪機：300kW。（3）調(diào)度周期：24h。（4）劃分：間隔1h。（5）電價：用電高峰期間，電價620元/MW.h。用電低谷期間，電價320元/MW.h。（6）燃氣輪機發(fā)電成本510元/MW.h。

采用ISPO算法計算后，得出結(jié)果如下：（1）分布式儲能曲線于晚10：00左右出現(xiàn)問題，判斷由儲能單元能量消耗后重新放電所導(dǎo)致。（2）各儲能的荷電狀態(tài)均在20%--90%之間，表明模塊能夠正常運行。（3）燃汽輪機的發(fā)電特征，根據(jù)居民用電量的不同而有所不同，在居民用電量高峰時段，燃汽輪機處于滿發(fā)狀態(tài)，反之則否。（4）不同儲能模塊，在充放電策略方面存在一定差異，但整體穩(wěn)定。（5）優(yōu)化調(diào)度后，電網(wǎng)運行成本有所節(jié)約，節(jié)約量約為3%。

3、討論

（1）主動配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度方法與傳統(tǒng)配電網(wǎng)不同，考慮內(nèi)容較為全面，優(yōu)化調(diào)度效果好。（2）可在建立目標函數(shù)的基礎(chǔ)上，采用ISPO方法求解。（3）ISPO方法求解，可在大量解中，找到最優(yōu)解，電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度策略相對完善。（4）將電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度策略應(yīng)用到電網(wǎng)運行中，可使電網(wǎng)運行成本得到降低。

結(jié)論

電力領(lǐng)域可通過建立目標函數(shù)，并應(yīng)用ISPO算法的方法，針對主動配電網(wǎng)提出優(yōu)化調(diào)度策略，降低電網(wǎng)發(fā)生事故的幾率，提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性與安全性水平，提高電力領(lǐng)域的經(jīng)濟效益。

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