配电网调度合环操作分析研究

发表时间:2020/12/28   来源:《基层建设》2020年第24期   作者:左雪纯 丁彦 张涛
[导读] 摘要:近年来,我国的现代化发展迅速,为满足用户电力需求,合理分配电力资源,提高电力资源的使用效率,应加快应用智能化技术,使电网具备智能化能力,借助智能化技术合理调度电力资源。
        国网上海青浦供电公司  200000
        上海电气风电集团股份有限公司  200000
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        摘要:近年来,我国的现代化发展迅速,为满足用户电力需求,合理分配电力资源,提高电力资源的使用效率,应加快应用智能化技术,使电网具备智能化能力,借助智能化技术合理调度电力资源。本文围绕智能配电网优化调度技术与应用展开讨论,为智能电网建设提供参考依据。
        关键词:配电网调度;合环操作;分析研究
        引言
        近年来,电力行业正处于快速发展、持续变革的重要阶段。为适应不断增加的配电网规模,正在持续开展智能配电网项目。电力调度需要针对现有调度系统存在的灵活性、实用性、标准化、仿真性能等方面的不足展开研究,积极应用功率综合预测、调度网络、分布式电源等先进技术,构建智能化的实时仿真平台,并通过多种手段实现节能调度的目标,应用智能自动化、高精度数字化量测等技术提升智能配电网的调度管理水平。
        1智能配电网的优势及特点
        1.1互动性强,智能化程度高
        建立智能化配电网络,配电网会与用户建立良好的互动关系。用户在日常使用电子设备时,智能配电网会收集用户使用电子设备的时间以及电量等数据,将数据传输智能配电网络终端系统,系统会优化调度用户的用电状态,在保证用户得到充足的电力资源的同时,还能提高电力资源的利用率。
        1.2安全性强,可抵御自然灾害
        智能配电网具备较高抵御自然灾害的能力,有助于配电网在安全稳定的状态下运行。智能配电网在运行过程中,根据自然环境变化,通过智能操作增强配电网的稳定性,使智能化优势充分发挥出来。在5G技术广泛应用背景下,智能配电网的安全性能力不断增强,在自然灾害发生过程中,智能技术会统一调度配电网的运行情况,提高每条线路的抗干扰能力,避免配电线路发生故障。
        1.3降低电网运行成本,提升配电质量和效率
        应用智能调度技术优化电网资源,一方面降低电网的运行成本,另一方面有效提升配电质量和效率。与传统的配电网运行模式相比,智能配电网借助智能技术快速完成电力的检测、维修等工作,无须人员操作,有效提高配电网的运维效率,并且减少基础设施运行以及维护工作产生的费用。但是应注意的是,智能配电网在优化调度电力资源过程中,需要工作人员具备专业的操作技能,并且具备专业的分析和预测能力,针对配电网可能存在的问题实施预防和解决措施,提高配电网调度效率的同时,还能为用户提供更加优质的电力服务。
        2配电网调度系统存在的不足
        近年来,广域测量、能量管理、在线预决策、调度生产等系统从监控方面增强了配电网的调度效果,降低了调度员对复杂配电网的掌控难度。然而,当前的调度系统仍然存在如下主要改进方向:
        2.1系统灵活性
        智能化配电网的调度管理需要满足纵向贯通、横向协调的基本需求,在系统架构上需要包含覆盖各级调度、各类专业。以往,为了保证配电网的安全、稳定运行,调度机构、变电站及电厂各自建设了大量独立且单一的定值系统。这些定值系统具有兼容性差、无法快速并入智能配电网整体调度规划、未考虑后续灵活应用、缺乏标准化设计结构等缺点,存在定值系统改动和数据共享困难、集成性和安全性不足等问题,对配电网的运维和调度管理工作带来不利影响。
        2.2功能实用性
        在保证配电网安全运行的前提下,电网企业也在不断地通过创新及技术升级来提升调度工作的效率和质量。然而,受资金限制,与调度系统优化相关的新业务常常缺乏充分的资金支持。


        2.3标准化推广
        近二十多年以来,我国大力开展对电力系统的自动化改造。在此期间,对电力系统的认知以及各专业职能的划分发生了数次较大的变化,导致多个不同版本电网模型的产生。由于缺乏标准化,调度中心甚至同时存在多套电网模型,不同的调度业务依靠不同的模型支持,而且各模型之间难以兼容使用,使得模型整合困难。此外,厂站和主站所应用的调度模型也未能统一,在电网信息共享及监控的过程中需要联合多方资源。部分500kV及以上的厂站未配备支持RTU数据格式的PMU测量单元,导致难以实时、准确地获取关键运行数据。
        3配电网智能调度运行的关键技术
        3.1多阶段一体化决策技术的使用
        一般情况下,配电网智能调度具有极大的时间跨度,在规划设计环节,因为实际负荷需要对诸多因素进行考虑,例如符合本身性质、变化情况及广大用户生活用电需求等,所以在具体的设计过程中需要保留余地,设计值和具体负荷有较大的差异。除此之外,因为在高峰时间大怒的负荷持续时间较短,所以会导致大量的资源被浪费,并且网络接线模式单一,无法明确最优的调度方法。对于灵活性欠佳的问题,SG、微电网和储存能量设施的出现,使这一问题得以解决。通过对多阶段一体化决策技术的合理利用能够对配电网络、电源以及负荷之间的能量进行合理调整,使其始终处于平衡状态下,同时使用该技术能够建立多阶段一体化优化调度模型和算法,实现供电及运行的自动化处理,解决灵活性不足的问题。
        3.2运行评估技术的使用
        在不同时间段调度方案对配电网的运行具有决定性作用,但是配电网智能调度的目标使实现电网调度的自动化、互动化和信息化。实现这一目标的重点便是合理利用运行评估技术。在全面评估配电网调度的各个指标时,需要明确每一个运行指标,确保评估具有一定的针对性,同时评估指标需要包括多方面,例如其安全性、稳定性、经济性等,不同指标间的影响作用等,需要对影响配电网运行的指标进行重点的分析,建立不同指标和配电网参数及变化趋势函数的建立,最后完成指标评估模型的建立。该模型目标多样,层次丰富,属性丰富,通过对该模型的合理利用,能够对配电网运行状态进行合理、高效、全面的评估。
        3.3运行风险技术的使用
        近些年来,我国能源建设及发展越来越注重新能源的发展、推广和使用,但是对目前应用最为广泛的清洁能源发展现状进行分析,例如常见的水力发电和风力风大,极易受到自然环境的影响,发电的不确定性较大。即使容量较小的DG能够通过微电网并网运转,但是其整体稳定性不佳,容易受到一些不可控因素的影响,导致配电网负荷具有较高的不确定性,也正是因为以上多种因素的共同影响,导致配电网潮流分布具有难以预见性,难以预见性则表示难以对其进行有效控制,自然而然对配电网运行安全性及稳定性产生不利影响,导致其运行中伴随较大的风险,最终可能会导致供电质量的下滑。基于上述问题,通过深入地分析和研究,将DG、微电网、储存能量装置等设施以及新能源电源的随机模型作为基础,制定有效的动态配电网运行风险预警方案,提高配电网智能调度的抗风险性能。
        结语
        随着我国经济发展和人民生活水平的持续提高,配电网的规模相应增加。为了提高电网调度运行效率和安全可靠性,电网企业需要构建智能配电网并应用优化调度技术,提高功率综合预测、调度网络及分布式能源优化等技术水平,构建实时仿真分析平台,提高电力调度的节能环保效果,促进智能配电网的持续发展。
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