主动配电网运行优化技术分析论文_王莹

(泾阳县供电分公司 陕西省泾阳县 713700)

摘要:随着我国经济水平的持续提升,在我国电力系统中主动配电网的优化调度技术得到了越来越多的应用。本文从阐述主动配电网优化调度的重要性入手,对主动配电网的优化调度技术进行了分析。

关键词:电力系统;配电网;运行优化

0引言

近年来,随着我国城乡电网整体水平的不断进步,整体的配电设备自动化水平都得到了很多进步。在我国电力系统运行过程中主动配电网优化调度的进行能够很大程度上重构并且改变电力网络的运行方式,因此在这一前提下对主动配电网的优化调度进行研究与分析就具有极为重要的经济意义和现实意义。

1 主动配电网的构成

传统配电网向用户单向供电,因此传统配电网没有远程运行监控手段,无法实现对DG的合理管理,为了解决这个问题,我国开始引入了主动配电网,并在用户接入准则的基础上,对分布式电源以及储能单元进行主动控制,不仅完成了配电系统的升级改造,还发挥出主动配电网主动参与调节的优势。

1.1 蓄电池储能模型

为了应对电能质量波动等问题,主动配电网通常都采用蓄电池储能的方式。相比电容器储能和蓄水储能,蓄电池储能的技术相对成熟,因此成本很低,具有较高的经济性,除此之外,蓄电池储能还能充当应急电源,并平衡发电量与用电量,从而降低网络耗损,改善供电的电压水平。

在主动配电网运行的过程中,难免会遇见一些突发状况,这在一定程度上会影响主动配电网的正常运行,为了提高主动配电网连续运行的能力,必须使用到备用电源,一定程度上增加了主动配电网电能的利用率,减少风机对主动配电网的影响。

1.2 技术构架

在主动配电网日常运行当中,会产生馈线故障等问题,监视中心的建设,能够有效减少故障的产生,以便相关工作人员能在故障问题产生的第一时间采取解决措施,提高主动配电网的运行能力。控制中心也是配电网系统的核心模块之一,控制中心的建设,不仅能够提高主动配电网的调控能力,还可以在信息技术支持下,实现高级应用功能。另外,还要进行配电网系统分析中心的建设,使运行管理模块能够进行交互,提供线上的上下协同的分析手段。

图1 主动配电网运行控制技术框架图

1.3 主动配电网潮流计算

主动配电网的潮流计算基本流程为,检测初始化馈线节点的电压,然后分别计算各支路的电流情况,最后回代求解各节点的电压,如果这个过程中,主动配电网中的电压没有达到收敛的要求,就要重新进行计算,确保潮流计算的准确性。

主动配电网通常采用前推回代法来实现配电网的潮流计算,该方法不仅有效解决了主动配电网节点较多的问题,其适用性非常广,对电压有很好的抑制作用,主动配电网的网络拓扑结构收敛性差,因此使用直接法和扭断拉夫逊法无法进行有效的计算。尤其对于初期电压敏感问题,只有使用前推回代法才能将静电特性很好的呈现出来,但对于弱环节的松弛节点类型,最好还是使用回路抗组法。

2 主动配电网优化技术的关键技术

2.1 多能源系统协调优化

多能源系统针对以往单一的储能方式进行了相应的调整,将畜电池设备、分布式发电、电压敏感负荷进行有效的整合。多能源系统具有风险平抑的作用,只要相关工作人员输入数据,就能清楚了解主动配电网的侧响应状态,便于进行快速的决策。多能源系统调度评价功能主要包括调度优化的评价、调度策略效能的评价以及安全校核,相关工作人员要把握好协同优化与调度执行之间的关系,从而在分机预测的要求下,实现对主动配电网调度的优化。

2.2 多能源系统协调优化

多能源系统协调优化针对主动配电网中多种能源时空特性的互补特征,对分布式发电、电压敏感负荷、蓄热和蓄冷设备等进行协调优化,为主动配电网安全、经济、优化运行提供运行决策。

如下图2所示,多能源系统协调优化,通过分布式电源预测、负荷预测、检修计划数据和多能源系统运行特性等相关分析功能的数据输入,获取主动配电网实时状态感知,在此基础上通过新能源梯级调用、需求侧响应、调度策略、调度优化、风险平抑和调度计划生产等功能模块实现多能源系统的协同优化,并经调度评价模块进行能效分析、安全校验和效果评估后进行决策修正,最后下达给调度执行单元,从而实现多能源系统的联合优化运行与风险平抑。

图2 多能源系统协调优化功能模块图

2.3 全局运行决策优化管理技术

主动配电网的运行条件复杂,并且与之连接的分布式电源的种类也非常繁杂,这在一定程度对主动配电网的运行能力提出较高的要求。分布式电源在充能状态时,会对主动配电网运行造成一定的制约,因此考虑用户经济效益,应该对主动配电网分布式电源的储能系统进行综合调整,这需要相关工作人员对当地的环境有一定了解,能够对分布式电源、充能系统和需求侧响应进行三者综合协同。同时,在终端用户与主动配电网之间,加强网络结构的设计,也能实现主动配电网线路优化。

2.4基于主动机制的智能自愈

由于分布式电源高渗透率的主动配电网呈现不确定性的工况,因此相关工作人员应该加强主动配电网的智能自愈系统建设,智能自愈系统不仅能够为自动配电网运行提供自愈决策,还具有风险评估、自我恢复的功能。在设备脆性评估的过程中,如果评估结果显示警戒,则需要采取相应的预防控制措施,这一过程通常在主动配电网的主站集中执行。

3 结语

综上所述,主动配电网运行优化技术是一种面向未来的技术,因此相关工作人员应该在现有技术框架的基础上,不断完善主动配电网的功能。

参考文献

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论文作者:王莹

论文发表刊物:《电力设备》2018年第18期

论文发表时间:2018/11/12

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