智能配电网优化调度技术

曾心怡 国网四川省电力公司天府新区供电公司

电力能源作为国民经济发展中的重要的能源之一，在促进科学技术发展、推动社会进步、确保人们用电安全等方面具有不可替代的作用。近年来随着社会对于电力的需求越来越大，对电力配电等方面也提出了更高的要求，传统的配电模式已经不适应当前日益增长的电力需求。随着人工智能技术的发展，配电网的建设也实现了快速的发展。为更好发挥智能配电网在电力系统中的作用，更好推动电力市场的发展，需要结合智能配电网的发展特点，探讨其发展应用的策略，更好促进电力行业的发展。

一、智能配电网的概念及特征

从技术层面讲，智能配电网是利用计算机技术、人工智能技术等现代科学技术构建的自动化的供电网络，利用分布式智能以及自动控制系统来实时监控每个用户以及节点，确保从发电厂到用户端每个节点上的电流以及信息能够双向互动。国家电网公司对智能配电网的定义是在坚固的网架的基础上，利用信息平台，通过智能控制手段，在输电、变电、配电等环节，实现自动一体化，构建高效、可靠、清洁、互动的现代电力网络。智能配电网承担着电力能源的传输等重任，是整个电力系统中的重要的组成部分。智能配电网不仅满足了用户的用电需求，还确保电力系统的运行安全稳定，在当前绿色环保发展理念下，智能配电网还有效降低了电力传输过程中能源消耗问题的发生率。

智能配电网的主要特征是：

第一，可靠性强。由于电力网络覆盖多在自然环境下，受外界环境因素影响比较大，在电力系统运行过程中，一些不可控因素很容易导致电力系统发生故障，传统电网运营模式下，就会发生大面积的停电状况影响用户的用电。智能配电网供电能力强，即使发生电网故障，也不会导致大面积停电，在自然灾害或者是人为破坏的情况下，依然可以保证电网的安全运行。而且，智能配电网运用了现代计算机技术，保证信息安全的能力比较高。

第二，自我评估及自我恢复能力强。智能配电网可以对电网的运行状态进行持续的评估，根据系统的运行参数来及时发现故障、诊断故障，并消除故障隐患。当出现故障时，即使没有人为干预，分布式电源设备也可以实现自我恢复，能够快速将故障隔离，避免一处故障发生，导致大面积停电的情况发生。

第三，具有很强的互动性。智能配电网的系统运行和电力市场可以实现有效的对接，促进电力市场交易开展，实现资源的优化配置。通过市场交易又可以激励市场主体参与电网管理，让电力系统的运行水平得到提高。

第四，具有很强的兼容性。可以很好实现与负荷侧的交互，同时也支持一些可再生能源的接入，让系统运行的调节范围扩大，实现了绿色发展模式。而且，可以将新能源发电以及其他分散式的电源连接起来，使用便捷，操作简单。

二、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：

（一）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。

（二）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。

（三）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。

（四）系统业务导向

在电力行业发展过程中，虽然调度系统结合专业职能对业务类型进行了划分，然而该划分并未进行整体规划，而是分阶段分批次进行。不同部门之间缺乏统一的基础技术体系，不能为监控预警、调度计划、调度管理、校正控制等提供充分的技术支持。

（五）实时仿真能力

实时仿真及调整控制是配电网调度的难点，日趋复杂的电网结构给传统的调度模式带来困难。依靠经验调度已不能适应大型配电网的调度管理，调度系统亟待提高实时仿真性能、完善调控功能。该项工作需要成规模的高水平计算机软、硬件支持。

三、智能配电网优化调度技术

智能配电网优化调度的关键在于选取科学、合理的指标体系，该体系在态势感知、趋势分析、策略制定等环节占据重要地位。在对配电网进行全面感知分析的基础上，可以结合配电网的实际运行环境，对调度策略进行优化创新。改进后的调度策略需要对配电网的众多因素进行综合分析，并考虑配电网元件间的互补、互动特性，确保调度方案的解耦并行。

（一）智能自动化技术

对配电网运行的整体过程进行分析，使用智能自动化技术是目前大力使用并取得良好效果的技术，通过有效的信息处理，可以使相关工作人员将工作信息进行有效整理传输，创立自动化的子站和主站。在当前阶段，对于自动化功能仍处于不断的完善和升级中，在智能预警技术的应用上，自动化功能可以有效起到保障作用，并在配电作业时，将相应信息进行准确核对整理，如果在运行中出现运行故障，自动化处理系统会发出相应预警，工作人员根据智能系统给出的信息可以展开有效的排查，并将对应问题解决。此外，智能系统还有其余的一些辅助功能，可以大幅度的减少工作中出现的不必要损失。

（二）高精度数字化量测技术

应用高精度数字化量测技术能实现电网运行状况的实时反馈，及时发现不同时段的电力和电量变化情况，为分析用电需求提供数据，有效提升电网调度管理效果。同时，该技术还有助于发现偷漏电行为，辅助电量计费。例如，采用智能电表替代电磁式电表，可以大大降低电量计量难度。

在执行配电网的规划时，需要合理应用参数测量技术，来确保所得到的数据可靠有效，并在这一基础上构建成直观的数据信息。这类技术的应用，可以科学合理的对某地某时间段内的用电情况作出有效准确的分析判断，查找出其中异常处，使管理工作简捷高效。同时，这类技术的应用还能准确对用电量和费用进行计算分析，及时与用电用户进行沟通解决用电费用问题。

（三）分布式能源发电技术

分布式能源发电技术的应用在配电网规划中，分布式能源发电技术有着较为广泛的应用，其具体意义是通过对用户所在地进行确认，并以其为中心，在周围范围内设置可以自发自用的发电设施，或者通过能源转化的形式将其他能源转化成电能，从而使用户能够结合自身需求对电能使用进行合理调节，达到自给自足的效果。在能源利用上，太阳能、风能以及地热能等能源都属于分布式发电技术，通过有效的手段可以将这一系列能源和城市整体能源进行良好结合。与传统发电方式相比较，新型发电技术的应用在降低环境污染的情况下，保障了电能的损失，同时还有着良好的灵活性。但目前分布式发电技术还存在一定缺陷，需要不断进行改进。

四、结束语

随着时代的发展我国科技水平不断提升，电力企业也保持了良好的发展势态，在当前环境中，对配电网运行管理工作提出了更高的要求。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，提高电力调度的节能环保效果，促进智能配电网的持续发展。