智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)技術(shù)方案

何志儉

摘 要：現(xiàn)階段，智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)已經(jīng)投入到實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中，長(zhǎng)期的工作經(jīng)驗(yàn)以及驗(yàn)證了其重點(diǎn)技術(shù)。建設(shè)配電自動(dòng)化需要長(zhǎng)時(shí)間的摸索，具有較大的現(xiàn)實(shí)困難，目前大多數(shù)生產(chǎn)廠家以及用戶已經(jīng)加大對(duì)配電自動(dòng)化技術(shù)當(dāng)中的實(shí)效性技術(shù)的關(guān)注程度，按照實(shí)際情況建設(shè)配電網(wǎng)，在此期間還需要不斷改進(jìn)和完善其他實(shí)用性技術(shù)。

關(guān)鍵詞：智能配電網(wǎng);調(diào)度控制;系統(tǒng)技術(shù)

引言

智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)敏銳的全景化前瞻預(yù)警和自動(dòng)輔助決策的安全防御，可以滿足主備調(diào)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)自動(dòng)同步和無縫切換要求，可以實(shí)現(xiàn)調(diào)度業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn)的數(shù)字化和外部實(shí)時(shí)信息的接入，可以實(shí)現(xiàn)調(diào)度生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的信息化和全景信息的共享，可以為大規(guī)模新能源的接入提供調(diào)度技術(shù)支持。但只能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的建設(shè)是一個(gè)漸進(jìn)且長(zhǎng)期的過程，新架構(gòu)和概念的提出需要經(jīng)過實(shí)踐的不斷檢驗(yàn)和修正，這就需要相關(guān)研究者的持續(xù)研究。

1智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)技術(shù)方案設(shè)計(jì)概述

1.1設(shè)計(jì)總體框架

在智能配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)中，一般可以將其分為四區(qū)，在相關(guān)研究中的基礎(chǔ)依據(jù)是新一代的智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)，這樣就能夠進(jìn)一步的優(yōu)化和完善調(diào)度控制系統(tǒng)中的各個(gè)區(qū)域。其中一區(qū)和二區(qū)的作用主要是對(duì)縣級(jí)等地方電網(wǎng)進(jìn)行控制和調(diào)度，是調(diào)度控制系統(tǒng)中的基礎(chǔ)部分，一區(qū)具有實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、拓?fù)浞治?、饋線自動(dòng)化、圖模管理等多樣化的功能;三區(qū)主要是調(diào)度管理系統(tǒng)，且具有統(tǒng)計(jì)分析、故障研判、計(jì)劃性停電、保修功能單管理等功能;四區(qū)主要是生產(chǎn)管理系統(tǒng)。通過在電網(wǎng)調(diào)度控制機(jī)構(gòu)中將上述四區(qū)根據(jù)具體的業(yè)務(wù)需求來進(jìn)行設(shè)置，就能夠?qū)嵤┓植际浇ㄔO(shè)。

1.2一體化建模和一體化技術(shù)

由于在配電網(wǎng)中會(huì)發(fā)生故障等問題，對(duì)整體的運(yùn)行效果產(chǎn)生影響，因此為了科學(xué)管理配電網(wǎng)故障，應(yīng)該實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)故障搶修和調(diào)度控制一體化，將一區(qū)和三區(qū)中的資源進(jìn)行責(zé)任和管理劃分，通過高效傳輸平臺(tái)數(shù)據(jù)總線，各業(yè)務(wù)之間能夠很好的相互協(xié)同，共同完成。通過有效的應(yīng)用一體化技術(shù)，就能夠很好的增強(qiáng)配電網(wǎng)故障搶修效果。同時(shí)在配電網(wǎng)中，為了更好的拓展技術(shù)業(yè)務(wù)，還應(yīng)用在系統(tǒng)中構(gòu)建不同等級(jí)的全網(wǎng)拓?fù)淠Ｐ?，其中的調(diào)度控制系統(tǒng)中主要是高壓模型，并在電網(wǎng)調(diào)度模式下接入數(shù)據(jù)文件信息;中壓模型和低壓模型是建立在GIS平臺(tái)上的，接入數(shù)據(jù)文件信息主要是依據(jù)CIM/XML。一區(qū)和三區(qū)中的功能需求都能夠在一體化建模系統(tǒng)中進(jìn)行綜合考慮，實(shí)現(xiàn)圖庫一體化自行建模。

2配電網(wǎng)智能調(diào)度模式建設(shè)方向

2.1主動(dòng)優(yōu)化調(diào)度

配電網(wǎng)智能調(diào)度模式的應(yīng)用，應(yīng)以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)優(yōu)化來主動(dòng)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度，將配電網(wǎng)內(nèi)薄弱環(huán)節(jié)作為對(duì)象進(jìn)行分析，確定目前配電網(wǎng)網(wǎng)架運(yùn)行狀態(tài)，作為調(diào)度方向。主動(dòng)優(yōu)化可以分為兩種形式，即將配電網(wǎng)內(nèi)薄弱環(huán)節(jié)作為對(duì)象進(jìn)行優(yōu)化，針對(duì)配電網(wǎng)薄弱環(huán)節(jié)指標(biāo)和調(diào)度優(yōu)化對(duì)象來建立映射關(guān)系，形成主動(dòng)優(yōu)化策略。另一種則是根據(jù)配電網(wǎng)當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)，來未來運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行估測(cè)，然后結(jié)合結(jié)果來確定主動(dòng)優(yōu)化方向和目標(biāo)，完成配電網(wǎng)調(diào)度，提高配電網(wǎng)運(yùn)行安全性，滿足用戶負(fù)荷需求的同時(shí)，提高運(yùn)行質(zhì)量。

2.2電源優(yōu)化調(diào)度

電源優(yōu)化調(diào)度的實(shí)現(xiàn)，需要以配電網(wǎng)運(yùn)行信息作為以及，通過態(tài)勢(shì)感知獲得后，對(duì)分布式電源發(fā)電和可調(diào)裕度進(jìn)行分析，編制可操作性強(qiáng)的控制方案，提高分布式電源控制效果。對(duì)配電網(wǎng)電源進(jìn)行調(diào)度優(yōu)化，根本性目的是提高能源的高效利用，降低電源接入電網(wǎng)階段可能會(huì)對(duì)配電網(wǎng)造成的影響，確保配電網(wǎng)運(yùn)行可以維持安全、穩(wěn)定狀態(tài)。

3配電網(wǎng)智能調(diào)度關(guān)鍵技術(shù)

3.1區(qū)域能量綜合預(yù)測(cè)技術(shù)

發(fā)電預(yù)測(cè)、負(fù)荷預(yù)測(cè)和配電網(wǎng)運(yùn)行態(tài)勢(shì)預(yù)測(cè)是進(jìn)行智能配電網(wǎng)綜合能量管理的基礎(chǔ)。獨(dú)立個(gè)體的負(fù)荷預(yù)測(cè)和新能源發(fā)電預(yù)測(cè)可以滿足傳統(tǒng)配電網(wǎng)簡(jiǎn)單能量控制。但對(duì)于大中型配電網(wǎng)，各獨(dú)立能量體功率預(yù)測(cè)的簡(jiǎn)單疊加會(huì)導(dǎo)致誤差累積效應(yīng)，需要對(duì)單個(gè)能量體的預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行修正。綜合能量預(yù)測(cè)通過對(duì)配電自動(dòng)化管理系統(tǒng)、用電信息系統(tǒng)、負(fù)荷控制管理系統(tǒng)、電動(dòng)汽車充換電監(jiān)控系統(tǒng)等多源海量數(shù)據(jù)信息進(jìn)行融合和處理，從中抽取出各能量體之間影響因子。經(jīng)過修正的綜合能量預(yù)測(cè)結(jié)果可對(duì)短期、超短期優(yōu)化調(diào)度效果起到至關(guān)重要的作用。

3.2饋線自動(dòng)化分區(qū)技術(shù)

饋線自動(dòng)化分區(qū)技術(shù)作為一項(xiàng)構(gòu)建技術(shù)，在智能配電網(wǎng)發(fā)展中具有重要的作用，饋線分區(qū)也是配電網(wǎng)中必不可少的重要部分。在饋線分區(qū)之前，需要綜合分析出配電系統(tǒng)中的類型，比如在中壓配電系統(tǒng)中，一般是由配電變壓器、聯(lián)絡(luò)開關(guān)、隔離類開關(guān)、熔斷器、分支線、主干線等部分組成。然后根據(jù)拓?fù)浞治?，需要?duì)開關(guān)進(jìn)行饋線分區(qū)，饋線不同也就表示相對(duì)性的配電網(wǎng)饋線分區(qū)方式存在一定差異。其分區(qū)的邊界主要有斷路器、開關(guān)等，其中在斷路器分區(qū)中，可以將其劃分成多個(gè)不同的一級(jí)分區(qū);在隔離類開關(guān)分區(qū)中，主要是針對(duì)同一個(gè)一級(jí)分區(qū)來說的，在分區(qū)的時(shí)候還需要遵循“深度優(yōu)先搜索和廣度優(yōu)先搜索”的原則。

3.3配電網(wǎng)拓?fù)浞治?/p>

如果想更好的實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)智能調(diào)度控制，就需要加強(qiáng)拓?fù)浞治?。相較于電網(wǎng)配電中其他的分析方式來說，拓?fù)浞治鼍哂幸欢ǖ牟町?，其主要體現(xiàn)在對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的要求比較高，即要求配電網(wǎng)需要在閉環(huán)設(shè)計(jì)狀態(tài)中，進(jìn)行開環(huán)運(yùn)行模式。這也是基礎(chǔ)性計(jì)算分析的一種方式，從本質(zhì)上來說就是分析電能供應(yīng)聯(lián)通性問題。就分析方式的不同，配電網(wǎng)拓?fù)浞治鲋饕ㄉ疃葍?yōu)先搜索和廣度優(yōu)先搜索兩種。其中深度優(yōu)先搜索具有較強(qiáng)的目的性，且搜索原理簡(jiǎn)單，當(dāng)接收到訪問目標(biāo)之后，從這一節(jié)點(diǎn)開始就進(jìn)行了訪問，訪問的節(jié)點(diǎn)是不相同但是相鄰的節(jié)點(diǎn);然后以該節(jié)點(diǎn)為訪問起點(diǎn)，再次進(jìn)行其他節(jié)點(diǎn)訪問，訪問的節(jié)點(diǎn)與第一次訪問的節(jié)點(diǎn)相鄰，直到所有的目標(biāo)節(jié)點(diǎn)都完成訪問，這整個(gè)過程就是深度優(yōu)先搜索。廣度優(yōu)先搜索是在搜索第一個(gè)節(jié)點(diǎn)的同時(shí)，也搜索其他目標(biāo)節(jié)點(diǎn)，這樣就能夠在同一時(shí)間內(nèi)完成所有節(jié)點(diǎn)的訪問。

3.4負(fù)荷優(yōu)化調(diào)度技術(shù)

負(fù)荷優(yōu)化調(diào)度模塊根據(jù)負(fù)荷歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行中長(zhǎng)期負(fù)荷預(yù)測(cè)、短期負(fù)荷預(yù)測(cè)及超短期負(fù)荷預(yù)測(cè)。根據(jù)負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果、負(fù)荷控制及電價(jià)調(diào)節(jié)機(jī)制再進(jìn)行負(fù)荷側(cè)可調(diào)資源預(yù)測(cè)。負(fù)荷優(yōu)化調(diào)度根據(jù)負(fù)荷預(yù)測(cè)和負(fù)荷側(cè)可調(diào)資源預(yù)測(cè)，形成中長(zhǎng)期負(fù)荷調(diào)度、短期負(fù)荷調(diào)度、超短期負(fù)荷調(diào)度不同時(shí)間尺度的負(fù)荷優(yōu)化調(diào)度方案。中長(zhǎng)期和短期負(fù)荷調(diào)度目標(biāo)是能夠降低最大負(fù)荷和峰谷差值;超短期負(fù)荷調(diào)度的目標(biāo)盡可能縮小負(fù)荷控制操作范圍。

結(jié)語

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，實(shí)現(xiàn)智能配電網(wǎng)調(diào)度控制也成為可能，這也是電網(wǎng)系統(tǒng)未來發(fā)展的主要方向和趨勢(shì)。在實(shí)現(xiàn)智能配電網(wǎng)調(diào)度控制的時(shí)候，最關(guān)鍵的就是需要制定出科學(xué)、合理的方案，并根據(jù)構(gòu)建的系統(tǒng)框架來實(shí)現(xiàn)一體化建模和一體化運(yùn)用。同時(shí)還需要加強(qiáng)對(duì)智能配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、配電網(wǎng)拓?fù)浞治鲆约梆伨€自動(dòng)化分區(qū)技術(shù)等各項(xiàng)先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的充分應(yīng)用，這也是實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)智能調(diào)度控制的基礎(chǔ)和前提，有助于更好的保證配電網(wǎng)正常、安全運(yùn)行，滿足人們的使用需求。

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