电网调度运行方式优化措施探析

李 芸

（国网青海省电力公司 西宁供电公司，青海 西宁 810003）

0 引 言

对低碳经济的追求极大地促进了全球可再生能源的发展。在不同的可再生能源中，电网调度运行方式已引起广泛关注，且预计其部署能力将在未来迅速增强。此外，经济社会的发展导致人们的生产和生活都对电力提出了越来越多的需求，使得国家越来越重视电力工程建设。需要注意，电力系统必须在需求和供应之间保持持续平衡。电力调度机构将评估光伏电站日前的电力预测准确性。采用适当的优化策略具有重要意义，可以提高配电站现场约束下的供电能力。

1 目前我国电网调度存在的问题

目前，我国的电网调度发展情况良好，但是对电网调度运行方式和技术手段的不当使用，严重影响了我国电网调度的正常管理。为了逐步完善电力网络系统，使其充分发挥作用，必须使电力系统的各项技术协调进步，这需要对电力供应网络采用先进的发展理念和管理技术。然而，目前我国所拥有的电力网络调度运行管理技术与实际管理工作的需求相比，差之甚远。其中，一个突出的问题是地区电网的线损过大。地区电网的线损主要由3部分组成。其中，固定损耗，指所有变压器、测量仪表以及二次电路等励磁回路的损耗。可变损耗，指线路和变压器等与电流平方成正比的铜耗。管理损耗，指抄表差错、计量仪表误差、偷窃电及管理不善等所引起的损耗。其中，管理损耗的产生是由于编写操作票的电网调度运行工作人员的文化素质水平参差不齐，导致编写的操作票不尽相同。没有统一的标准做支撑，无法实现统一管理倒闸操作。因此，在电网现有的运行方式下，应优先做好无功功率的分层、分区以及就地平衡，减小因无功潮流引起的线损，同时加强线损管理工作以及对各种配电网的调整与管理，优化配置。

2 中压配电网（MV）的规划策略

与高压电网相比，在典型的城市地区如上海，MV配电网的连接方式复杂。长期以来，对MV配送的规划和优化没有明确的标准，也没有严格执行计划控制，造成MV配网中连接方式随意且多样。另外，MV配网的扩展受到了城市配电站的场地限制。

2.1 直接从变电站供应

此连接模式通常用于大型用户，其安装容量大于4 000 kVA，小于6 300 kVA[1]。在此模式下的电源通常采用以下3种形式。第一种为单个输入电源；第二种为两个输入电源，两个均经常使用且彼此备用；第三种为两个输入电源，一个经常使用，另一个备用。

2.2 从交换站供电

此模式适用于负载密度高的区域，可充分利用变电站的供电能力。还可以缓解特定变电站中馈线间隔的限制。

2.3 从交换站直接供电

该模式适用于装机容量为1250～4 000 kVA的电力用户，通常用于大型电力用户集中的工业园区和商业区[2]。

2.4 单电源径向连接

这种连接方式适用于偏远地区和不重要的用户，电源可靠性较差。分配线未链接到其他用户。电源线可分为独立的几个部分，以便在发生故障时缩小停电范围。

3 光伏电池储能系统（PV-BESS）规划策略

BESS具有快速的双向调节能力，因此可以安装在光伏电站内进行光伏发电调节。随着光伏发电系统的调节和控制，光伏发电站可以有效抑制光伏发电输出功率的波动，减少光伏发电接入市电网的负面影响，从而进一步减小光伏发电实际出力与预测输出的偏差，降低电网企业的备用成本和电厂的评估费用[3]。此外，可以充分挖掘BESS参与辅助服务的潜力，如将一部分储能投入调峰、填谷等，并获得部分额外的经济效益。PV和BESS的联合可以为大容量PV电厂的配电网连接提供新的解决方案，是未来的发展方向之一。

目前，PV-BESS发电主要基于示范项目的试点应用，后续将充分利用BESS并探索典型场景下可行的运行模式，这是提高PV-BESS电厂经济效益的重要手段。PV-BESS发电厂的典型场景是指具有嵌入式PV功率输出时间特性的典型案例。光伏发电主要受阳光影响，表现出周期性和暂时性特征[4]。为了减少计算量并保持分析结果的客观性，可以将PVBESS电厂在一年四个季节中的PV功率输出进行划分，设计为合适的典型方案。

在不同的典型情况下，光伏发电的最优运行模式是不同的。由于在不同的典型情况下，天气条件不同，光伏发电的变化趋势不同，因此全天光伏功率预测的准确性也不同。例如，夏季全天晴朗，日照波动小，因此全天光伏功率预报的精度较高。此外，影响光伏电站典型工况运行模式优化的主要因素是光伏发电系统的输出。通过配置光伏发电系统，可调节光伏发电系统的输出，以减少预测输出与实际光伏功率之间的偏差。

4 区域综合能源管理系统（IEMS）规划策略

近年来，工业园区的建设和发展虽然促进了当地经济的增长，但是造成了严重的资源浪费和环境污染。如何在工业园区建设中实现能源、经济以及环境的协调发展成为亟待解决的问题。建设能够与大电网友好互动的一体化能源和智能配电系统IEMS示范项目，将为工业资源集聚和效率优化及提升做出贡献。IEMS示范项目的建设有利于推动产业创新，使企业通过能源供应效应提高管理效率，有利于促进工业园区产业的提升。

区域综合能源管理系统（IEMS）通过考虑冷、热、电、气以及其他能源的协同作用，使各种新能源与电网电能更好地转化互动，从而满足用户的需求。IEMS实现自我优化控制、园区能源风险评估以及园区综合能源协调优化调度，从而降低多能源成本，提高多能源利用效率。通过这个系统，示范园区将多种类型的能源进行智能互补，可以减少峰值负荷和外部电力的购买。IEMS系统结构分为园区能源协调优化调度系统和自主控制终端。

4.1 园区能源协调优化调度系统

能源协调优化调度系统负责协调调度各企业的能源生产和消耗，避免能源的浪费。该层系统实现可再生能源的大规模本地吸收，并提高能源综合利用效率[5]。通过该系统，示范园区内的多种能源可以互相补充，从日前调度、日内调度以及实时校正3个层次出发，减少园区的峰值负荷和购买的外部电能。

4.2 自主控制终端

企业部署的自主控制终端是一个能源网关，可以集成、监测以及控制企业的能源生产和消费，同时具有功能优化分析，确保企业冷、热、电功率安全经济。自主控制终端构建可调节模型，包括企业可中断负荷、可移动负荷、储能设施、热电耦合装置以及备用发电设备等资源的指标，再根据最小优化目标进行计算，保证电源稳定性、可调能力以及参与需求响应的成本。

5 结 论

中压配电网的规划是一个重要课题，越来越受到供电公司的重视。其中，过渡计划在中压配电网建设中很重要，因为发展阶段不同，所以应考虑不同的边界和实际条件。在网络建设过程中，必须强调在现有网络的基础上进行优化和改造，从而适应城市的发展。

多能源综合能源调度系统IEMS的集成设计和示范项目的建设，使该项目在配电系统中得到了规划应用，建立了工业园区多参与方不同需求响应的互动机制，也取得了许多成果。通过研究区域综合能源管理系统的综合规划设计方法，形成了包括规划策略、评估方法、软件平台以及实施建议在内的综合解决方案。园区能源供应的可靠性更高，成本更低。

目前，我国已拥有丰富的电力资源，电力资源管理能力也要相应提高。近年来智能电网建设的脚步逐渐加快，智能电网在增加电网智能化和便捷性的同时，也对整个电网调度运行的管理能力带来了考验。由于城市中每个区域的发展程度不同，因此电网调度应考虑每个区域的特征和不同阶段，充分研究适合当地条件的调度系统，综合选择最优化的方案，做好长期保护与维修工作，最大化发挥电网的作用，从而促进我国电力事业的不断发展。