關(guān)于主動(dòng)配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度的策略研究

孫恒楠 陳海斌

摘要：目前，全球范圍內(nèi)的能源短缺已成為世界上的焦點(diǎn)問(wèn)題之一，可再生能源的開發(fā)與利用是解決能源短缺問(wèn)題的有效手段。傳統(tǒng)配電網(wǎng)缺乏對(duì)可再生能源的有效管理手段，無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的最優(yōu)調(diào)度，而主動(dòng)配電網(wǎng)能夠利用各種調(diào)節(jié)技術(shù)對(duì)電網(wǎng)潮流進(jìn)行管控，提高電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性與可靠性，是未來(lái)智能電網(wǎng)的發(fā)展方向。主動(dòng)配電網(wǎng)中有大量的可再生能源接入，而可再生能源的出力具有不確定性，因此主動(dòng)配電網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度策略較傳統(tǒng)電網(wǎng)更為復(fù)雜，亟須對(duì)其進(jìn)行全面深入研究，以保障電網(wǎng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：主動(dòng)配電網(wǎng)；ADN；優(yōu)化調(diào)度；調(diào)度策略

一、主動(dòng)配電網(wǎng)及其優(yōu)化調(diào)度概述

1.1主動(dòng)配電網(wǎng)概述

傳統(tǒng)配電網(wǎng)的能量為單方向流動(dòng)，即由電網(wǎng)側(cè)流向用戶側(cè)，為用戶提供電能，不存在分布式電源的接入；此外，傳統(tǒng)配電網(wǎng)中的無(wú)功電壓調(diào)控設(shè)備僅包含無(wú)功補(bǔ)償裝置，并且在電網(wǎng)運(yùn)行時(shí)沒(méi)有應(yīng)用遠(yuǎn)程監(jiān)控手段。隨著分布式電源的大規(guī)模

并網(wǎng)，相關(guān)研究人員提出應(yīng)改變現(xiàn)有的配電網(wǎng)控制管理模式，充分考慮分布式電源的可調(diào)控能力，達(dá)到提高分布式電源滲透率的目的。

主動(dòng)配電網(wǎng)的核心是“主動(dòng)”，這一特性主要從以下幾個(gè)方面反映：

（1）分布式電源主動(dòng)參與配電網(wǎng)調(diào)節(jié)控制。

（2）負(fù)荷的可控制、可調(diào)節(jié)特性。

（3）具備完善的調(diào)節(jié)、控制手段，包括有功、無(wú)功電壓調(diào)節(jié)設(shè)備和基于現(xiàn)代計(jì)算機(jī)與通信技術(shù)的測(cè)量、控制與保護(hù)系統(tǒng)。

1.2主動(dòng)配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度概述

主動(dòng)配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度的控制變量不僅包括各種可控元件，如燃料電池、需求側(cè)可中斷負(fù)荷、具有充放電特性的儲(chǔ)能單元，還包括間歇性可再生能源，例如風(fēng)電、光電等。為了最大化利用可再生能源，適應(yīng)目前全球能源向著綠色環(huán)保方向發(fā)展的需求，這些間歇性可再生能源的輸出有功功率往往取最大值，屬于不可控單元，不能參與主動(dòng)配電網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度。但隨著目前電力電子技術(shù)的快速發(fā)展，間歇性可再生能源的無(wú)功功率能夠參與到主動(dòng)配電網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度控制中來(lái)，從而減少無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的使用，降低設(shè)備的投資與損耗，也在很大程度上提高了間歇性可再生能源的利用率。

主動(dòng)配電網(wǎng)中設(shè)備的參數(shù)是隨時(shí)間不斷變化的，經(jīng)濟(jì)優(yōu)化調(diào)度的目標(biāo)函數(shù)是使整個(gè)調(diào)度周期內(nèi)的經(jīng)濟(jì)成本最低，對(duì)這一目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化能體現(xiàn)主動(dòng)配電網(wǎng)的特點(diǎn)。傳統(tǒng)配電網(wǎng)的分布式電源出力約束取決于所采用的設(shè)備參數(shù)，而主動(dòng)配電網(wǎng)中接入的儲(chǔ)能單元由于其能量是有限制的，其出力約束隨時(shí)間的變化而變化，某一時(shí)刻儲(chǔ)能單元的剩余容量取決于前面時(shí)刻的充放電狀況。此外，主動(dòng)配電網(wǎng)中考慮了自然條件的因素，其分布式電源的出力約束也隨時(shí)間的變化而變化。

二、主動(dòng)配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度的作用

2.1提高電力系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性

就我國(guó)電網(wǎng)運(yùn)行情況來(lái)看，電力系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性與發(fā)達(dá)國(guó)家差距還較大，運(yùn)行成本比發(fā)達(dá)國(guó)家高10%左右。而主動(dòng)配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度的研究能夠?qū)崿F(xiàn)有功功率的就地平衡與無(wú)功功率的就地補(bǔ)償，有效緩解輸電線路損耗問(wèn)題，提高我國(guó)電力行業(yè)的整體發(fā)展水平與電網(wǎng)運(yùn)行水平，實(shí)現(xiàn)利益最大化。

2.2提高電網(wǎng)供電質(zhì)量與可靠性

我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)用電行業(yè)包括多種類型，每個(gè)行業(yè)的負(fù)荷特性有較大差異，因此會(huì)在一定程度上造成供電質(zhì)量與供電可靠性問(wèn)題。

主動(dòng)配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度能夠挖掘電力負(fù)荷的可轉(zhuǎn)移、可平移、可中斷特性，在電網(wǎng)某些饋線電能質(zhì)量下降時(shí)調(diào)用相應(yīng)負(fù)荷，改善電網(wǎng)電壓質(zhì)量，消除線路過(guò)載，避免出現(xiàn)大面積故障情況。當(dāng)配電網(wǎng)發(fā)生局部故障時(shí)，通過(guò)主動(dòng)配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度策略，可以將故障部分的電力負(fù)荷轉(zhuǎn)移到其他線路上去，實(shí)現(xiàn)故障的快速隔離與恢復(fù)，同時(shí)保障用戶的電力供應(yīng)，大大提高電網(wǎng)的可靠性。

三、主動(dòng)配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度的策略

3.1電力配網(wǎng)調(diào)度任務(wù)管理

電力系統(tǒng)調(diào)度管理必須依法對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行進(jìn)行組織、指揮、指導(dǎo)和協(xié)調(diào)，領(lǐng)導(dǎo)電力系統(tǒng)運(yùn)行、操作和事故處理。電力系統(tǒng)是一個(gè)比較復(fù)雜的機(jī)構(gòu)，里面包含的內(nèi)容也是非常的多，一旦運(yùn)行起來(lái)需要各個(gè)部門的緊密的配合，這樣才能夠很好

的完成任務(wù)。在進(jìn)行各個(gè)方面的工作的時(shí)候一定要嚴(yán)格的根據(jù)要求進(jìn)行工作，遵照規(guī)章制度，這樣能夠更好的保證人身安全。值班的工作人員進(jìn)行工作的過(guò)程時(shí)一定要嚴(yán)格的做好相應(yīng)的記錄工作，這樣能夠更好具有可追溯性。這樣對(duì)于員工的行為也能起到很好的約束能作用，一旦出現(xiàn)問(wèn)題能夠很好的責(zé)任到人。

3.2電力配網(wǎng)并網(wǎng)的調(diào)度管理

市區(qū)內(nèi)經(jīng)35kV及以下系統(tǒng)接入本地區(qū)電網(wǎng)運(yùn)行的非統(tǒng)調(diào)發(fā)電廠機(jī)組出力有地區(qū)調(diào)度管轄，并網(wǎng)的發(fā)電廠母線有電廠調(diào)度管轄。市區(qū)內(nèi)經(jīng)35kV及以下系統(tǒng)并網(wǎng)的發(fā)電廠并網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線由配調(diào)調(diào)度管轄，地調(diào)許可。

3.3電力配網(wǎng)事故的調(diào)度管理

由于電力技術(shù)所限和電力調(diào)度工作的特殊性，電力配網(wǎng)事故不可能完全杜絕。配電網(wǎng)近幾年來(lái)事故頻發(fā)，導(dǎo)致事故的原因有很多的方面，一個(gè)方面是內(nèi)部的值班人員工作不夠認(rèn)真在很多的時(shí)候出現(xiàn)了疏漏，從而導(dǎo)致不應(yīng)該事故的發(fā)生而發(fā)生，另一方面，電網(wǎng)工作的員工不夠重視，很多的未達(dá)到持證上崗。除此之外，電網(wǎng)著受外界的破壞，從而導(dǎo)致整個(gè)線路輸電不通暢。加強(qiáng)調(diào)度管理非常的重要，只有這一方面做得非常的好，才會(huì)減少事故的發(fā)生，提高整體的工作效率。

3.4基十饋線負(fù)荷互補(bǔ)的調(diào)度策略

用電時(shí)間段的高峰十分的明顯，居民用電一般的高峰期是在晚上，一般的時(shí)間不會(huì)很長(zhǎng)，而商業(yè)用電則有很大的不同，用電量會(huì)急劇上升，一般的時(shí)間段都會(huì)比較長(zhǎng)。針對(duì)這樣的情形通過(guò)不同性質(zhì)的負(fù)荷組合可以降低峰谷差率，提高配電網(wǎng)的運(yùn)行效率。這些規(guī)律在具體的情況時(shí)，又有很大的各自的特性。

四、結(jié)語(yǔ)

對(duì)于整個(gè)的行業(yè)進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，相信大家的了解會(huì)非常的深刻，對(duì)于現(xiàn)階段的問(wèn)題進(jìn)行了很好的闡述，一些問(wèn)題得到了很好的解決，但是還有很多的問(wèn)題需要我們?nèi)ッ鎸?duì)，只要沿著正確的方向去解決問(wèn)題，那么行業(yè)就會(huì)一步步的向

前穩(wěn)步地前行。電力行業(yè)是一個(gè)特殊的行業(yè)，一切的發(fā)展都離不開其參與，正是因?yàn)檫@樣我們更要加深重視的程度。我相信在未來(lái)的發(fā)展中一定會(huì)取得更大的進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)：

[1]尤毅，劉東，鐘清，余南華.主動(dòng)配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度策略研究[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2014（09）：177-183.

[2]王健，謝樺，孫健.基于機(jī)會(huì)約束規(guī)劃的主動(dòng)配電網(wǎng)能量?jī)?yōu)化調(diào)度研究[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2014（13）：45-52.

[3]竇震海，牛煥娜，高燕，楊明皓，楊仁剛.主動(dòng)型配電網(wǎng)日前調(diào)度策略研究[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2014（11）：126-133.

（作者單位：國(guó)網(wǎng)無(wú)錫供電公司）