智能配電網(wǎng)規(guī)劃與建設(shè)

劉思遠(yuǎn)

國(guó)網(wǎng)寧夏電力有限公司石嘴山供電公司 寧夏石嘴山 753000

1 配電網(wǎng)規(guī)劃中智能配電網(wǎng)技術(shù)

1.1 分布式能源發(fā)電技術(shù)

在配電網(wǎng)規(guī)劃期間，分布式能源發(fā)電技術(shù)應(yīng)用非常頻繁，同時(shí)可以在很多方面應(yīng)用分布式能源發(fā)電技術(shù)，在用戶(hù)周邊地帶設(shè)置分布式發(fā)電設(shè)備，并在用戶(hù)端平臺(tái)增添配電網(wǎng)調(diào)度模式，提升后臺(tái)信息的管控能力。通過(guò)調(diào)控技術(shù)，掌握用戶(hù)應(yīng)用信息，分布式能源發(fā)電技術(shù)可以憑借后臺(tái)操作，激發(fā)用戶(hù)應(yīng)用欲望。分布式能源技術(shù)與傳統(tǒng)火力發(fā)電方式不同，應(yīng)用范圍更廣，同時(shí)對(duì)不可再生能源的利用率，幅度提升，能源轉(zhuǎn)換過(guò)程損耗極低，與傳統(tǒng)燃煤發(fā)電的方式相比，不僅能耗幅度低，同時(shí)工作表現(xiàn)優(yōu)異，并網(wǎng)方式更加靈活。采用大數(shù)據(jù)技術(shù)，使分布式能源發(fā)電可以整合多項(xiàng)技術(shù)，完善配網(wǎng)功能，從而在配電網(wǎng)規(guī)劃中有非常明顯的工作效果。在未來(lái)發(fā)展過(guò)程中，還需要不斷融合現(xiàn)代技術(shù)，提升分布式能源發(fā)電技術(shù)工作效果，使配電網(wǎng)向現(xiàn)代化方向發(fā)展[1]。

1.2 參數(shù)量測(cè)技術(shù)

參數(shù)量測(cè)技術(shù)是智能配電網(wǎng)技術(shù)的一種體現(xiàn)方式，參數(shù)量測(cè)技術(shù)可以把系統(tǒng)運(yùn)行的數(shù)據(jù)和固定的數(shù)據(jù)通過(guò)量測(cè)后以參數(shù)的方式體現(xiàn)。比如根據(jù)某個(gè)地點(diǎn)某個(gè)時(shí)間內(nèi)用電量的數(shù)據(jù)，來(lái)查看該地區(qū)的用電需求量，做好準(zhǔn)備的工作，也可以通過(guò)異常的數(shù)據(jù)來(lái)查看是否有漏電或者偷用電的現(xiàn)象。參數(shù)測(cè)量技術(shù)可以有效的提升管理的效率，另外，傳統(tǒng)的電磁表計(jì)已經(jīng)沒(méi)有辦法滿足先進(jìn)的智能配電網(wǎng)需求，所以應(yīng)該加強(qiáng)參數(shù)測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用，從而使電力部門(mén)和居民可以有效溝通，因此加強(qiáng)參數(shù)測(cè)量技術(shù)在配電網(wǎng)規(guī)劃用是十分有必要的。

1.3 智能自動(dòng)化技術(shù)

智能自動(dòng)化技術(shù)有著十分重要的地位，它可以智能預(yù)警，可以保證配電網(wǎng)運(yùn)行的可靠安全運(yùn)行。它在配電的過(guò)程中進(jìn)行采集有關(guān)數(shù)據(jù)，測(cè)量和檢查和記錄，如果檢查和測(cè)量到配電網(wǎng)中有不同尋常的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)就會(huì)自行報(bào)警，從而可以提醒相關(guān)的工作人員進(jìn)行檢測(cè)和解決。智能自動(dòng)化技術(shù)還可以遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控和實(shí)時(shí)調(diào)度，這樣可以促進(jìn)配電網(wǎng)的運(yùn)行管理水平的快速發(fā)展[2]。

2 智能配電網(wǎng)規(guī)劃算法

在智能配電網(wǎng)的規(guī)劃工作中，常用模型主要分為：基于地區(qū)經(jīng)濟(jì)性、運(yùn)行可靠性要求形成的靜態(tài)規(guī)劃模型、動(dòng)態(tài)規(guī)劃模型以及具有嚴(yán)格約束或柔性約束的靈活規(guī)劃模型等。另外，由于智能配電網(wǎng)的規(guī)劃工作是一項(xiàng)擁有復(fù)雜目標(biāo)、多約束、非線性、非連續(xù)的規(guī)劃工作。所以，為了保障規(guī)劃方案的科學(xué)性，我們需要尋求一個(gè)有效的算法來(lái)解決上述復(fù)雜組合問(wèn)題。

（1）經(jīng)典數(shù)學(xué)優(yōu)化算法。數(shù)學(xué)優(yōu)化算法在理論上可保證規(guī)劃方案的最優(yōu)性，目前在我國(guó)電力行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。其中，最常見(jiàn)計(jì)算方法包括：線性規(guī)劃方法、分支定界法。

（2）啟發(fā)式優(yōu)化算法。雖然優(yōu)化配電網(wǎng)規(guī)劃可以運(yùn)用數(shù)學(xué)優(yōu)化模型進(jìn)行推算，但是其在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中仍然存在一定的弊端，電力系統(tǒng)規(guī)模相對(duì)比較龐大，并且電力網(wǎng)絡(luò)包含上千個(gè)節(jié)點(diǎn)，線路分布在不同的位置，加之受到多種因素的影響，導(dǎo)致在進(jìn)行規(guī)劃時(shí)會(huì)面臨較大的挑戰(zhàn)，如果僅僅只是依賴(lài)于數(shù)學(xué)優(yōu)化算法很難準(zhǔn)確進(jìn)行模擬，而如果能夠?qū)l(fā)式算法與其相融合。就可以為模擬提供準(zhǔn)確的依據(jù)，而如果規(guī)劃運(yùn)行人員擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)，就可以對(duì)實(shí)際電網(wǎng)規(guī)劃模型進(jìn)行準(zhǔn)確的模擬[3]。

3 智能配電網(wǎng)規(guī)劃的建議

3.1 認(rèn)真做好原始數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備工作

工業(yè)的發(fā)展使電力負(fù)荷增大，配電設(shè)施的廣泛性和多樣性不斷增加。在進(jìn)行配網(wǎng)規(guī)劃的過(guò)程中，應(yīng)該將分布區(qū)域特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)有效結(jié)合起來(lái)。

3.2 合理設(shè)計(jì)配網(wǎng)規(guī)劃方案

為了保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期、穩(wěn)定供電，需要綜合考慮各種因素，選擇最合適的方案。

3.3 認(rèn)真做好方案的評(píng)估工作

在配電網(wǎng)規(guī)劃過(guò)程中，應(yīng)該認(rèn)真做好方案評(píng)估工作，做好供電可靠性、供電電壓的評(píng)估工作。

3.4 合理設(shè)計(jì)規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)

為了保證電網(wǎng)建設(shè)的效果，需要認(rèn)真做好配網(wǎng)規(guī)劃工作，保證電網(wǎng)規(guī)劃的技術(shù)水平。為了保證配網(wǎng)運(yùn)行的安全性，應(yīng)該合理選擇和使用安全運(yùn)行技術(shù)。在開(kāi)展配電網(wǎng)規(guī)劃的工作中，需要認(rèn)真思考以下內(nèi)容：配網(wǎng)運(yùn)行是否能夠滿足運(yùn)行負(fù)荷需求不斷提升的要求；供電線路是否存在比較嚴(yán)重的老化現(xiàn)象；線路運(yùn)行是否存在瓶頸線問(wèn)題；線路運(yùn)行過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)故障等。

4 智能配電網(wǎng)的建設(shè)

在配電系統(tǒng)中主要從兩方面加強(qiáng)智能配電網(wǎng)建設(shè) ：一是在市縣范圍內(nèi)實(shí)施配電自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的故障自動(dòng)隔離和自動(dòng)恢復(fù)，提高配電網(wǎng)的供電可靠性。配電自動(dòng)化系統(tǒng)遵循分層、分布式體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)思想，即在系統(tǒng)層次上分為調(diào)度主站層、變配電站子站層、配電終端設(shè)備層。每一層均優(yōu)先采用分布式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，配電環(huán)網(wǎng)的饋線自動(dòng)化功能可采用智能分布式與集中式兩種方式進(jìn)行，優(yōu)先采用智能分布式體系結(jié)構(gòu)，各層次系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)具備相應(yīng)擴(kuò)展能力。

二是構(gòu)建主動(dòng)配電網(wǎng)系統(tǒng)，不僅具備主動(dòng)控制的功能還具備主動(dòng)服務(wù)的功能。主動(dòng)配電網(wǎng)系統(tǒng)具備停電范圍分析、停電損失負(fù)荷統(tǒng)計(jì)、停電信息管理、結(jié)合環(huán)分析、網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)等功能。在配電網(wǎng) III 區(qū)中，通過(guò)系統(tǒng)數(shù)據(jù)集成技術(shù)構(gòu)建配網(wǎng) III 區(qū)數(shù)據(jù)中心，并建立多維度的配電網(wǎng)運(yùn)行 KPI 指標(biāo)體系，實(shí)現(xiàn)指標(biāo)匯總和指標(biāo)分析，建立系統(tǒng)整體評(píng)估的預(yù)警機(jī)制。同時(shí)進(jìn)一步完善配電系統(tǒng)自愈控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防、緊急控制、運(yùn)行優(yōu)化和在線仿真決策。通過(guò)建設(shè)主動(dòng)配電網(wǎng)系統(tǒng)，能明顯提高分布式電源的就地消納能力[4]。

5 結(jié)語(yǔ)

為了更好地滿足當(dāng)前社會(huì)發(fā)展需要，需滿足居民、工農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)需求，切實(shí)解決當(dāng)前電網(wǎng)使用中存在的問(wèn)題，提高供電可靠性和電壓質(zhì)量，提高地區(qū)之間設(shè)備的共享效率，通過(guò)優(yōu)化電源接入布點(diǎn)以及容量，有效避免風(fēng)險(xiǎn)以及故障的發(fā)生，確保電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、可靠供電。