摘要：含多类型分布式电源和多样性负荷的智能配电网迫切需要优化调度以实现各种资源的优化配置，近些年配电自动化系统和信息系统的建设也为配电网优化调度的实现提供了基础。根据智能配电网实际需求，文中首先提出了配电网优化调度的总体目标，给出了配电网优化调度的框架设计和基本功能，主要包括优化手段、优化内容、人工决策等方面，并分析了实现配电网优化调度的6项关键技术。
关键词：智能配电网；优化调度；关键技术
1导言
配电网是电力负荷与大电网的中间环节，智能电网的发展需要配电网优化调度。近些年来，配电网调度也得到关注，但由于配电网量测信息的数量和质量不高，给智能调度带来困难，目前主要根据经验实现调度，或处于“盲调”状态于配电网多辐射结构、开环运行方式的特点，无法直接采用大电网的调度方式和策略。
2主要功能
1）配电网态势分析。主要是对配电自动化管理系统、电动汽车充换电监控系统、用电信息系统、负荷控制管理系统等的多源海量数据信息进行融合和处理后，获得配电网电源、网络和负荷运行趋势，同时对设备状态、馈线断面和配电网系统运行分析。配电网态势分析是制定优化调度目标和进行未来优化调度的基础。
2）主动优化调度。以达到优化目标为目的而进行优化调度。优化目标来源于配电网薄弱环节分析和当前配电网网架运行状态。因此主动优化的提出包括两种形式，一种是针对薄弱环节分析提出优化方向，对配电网薄弱环节指标与调度优化对象建立映射关系，形成主动优化策略；另一种是根据当前配电网运行状态并对未来状态进行预测，通过配电网态势分析提出优化调度目标。
3）被动优化调度。在不同时间尺度上，相应的调度业务需要优化时，被动触发配电网优化调度。由于不同的时间尺度对应着不同的优化目标和调度业务，需要分析各时间尺度配电网电源、网络、负荷可调节裕度，结合调度策略库形成优化调度策略，以达到优化目标。
4）配电网络优化调度。对现有配电网典型的接线模式进行梳理和分析，整理不同负荷密度、不同负荷类型以及不同供电场合下，网络存在的薄弱环节，生成优化目标。网络优化决策模块解析优化调度目标，将其分解为中长期、短期和超短期的控制目标，分别通过相应的网络调度手段进行控制。
5）分布式电源优化调度。分布式电源优化调度主要借助于态势感知获取分布式电源状态，通过分布式电源发电预测、分布式电源可调裕度分析，制定合理的出力方案并实时对分布式电源进行控制。分布式电源优化调度主要目标是实现现有新能源的最大化利用，减少分布式电源接入对电网的影响，以确保全网安全、稳定、可靠、高效、经济地运行。
6）负荷优化调度。根据网络中各类型负荷如电动汽车、可控负荷及常规负荷的分布特性，同时考虑峰谷电价和各时段网络中的负荷水平大小，建立各节点负荷对配电网整个经济运行影响模型，在分析的过程中同时计及分布式电源的波动影响，最终达到区域配电网能量产用相对平衡、用户用能成本低、能量消耗降低的优化目标。
7）人工辅助决策。由于配电网靠近末端用户，情况较为复杂，有很大不可预料性。在自动选择优化调度策略时无法达到预定优化目标时需要人工干预，以便根据实际情况调整优化目标。有时还需要根据运行场景给出调度操作建议，辅助运行人员决策。
3关键技术
3.1优化目标构建技术
调度优化目标的构建。以配电网指标体系为基础，根据可优化性分析和调度业务分析，确定各时间尺度的优化目标以及优化手段。配电网的优化调度目标通过分析配电网的网架状况、运行现状和要进行的调度业务得到。具体实现来讲就是通过对指标体系指标可优化性分析和调度业务分析，形成优化调度目标和指标体系指标的映射关系。
优化调度总目标是在配电网稳定运行前提下提高配电网的经济性和可靠性，对于不同的阶段，优化指标权重分配不同，长期、中长期和短期优化经济性指标权重大，超短期和实时可靠性权重大。
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3.2区域能量综合预测技术
发电预测、负荷预测和配电网运行态势预测是进行智能配电网综合能量管理的基础。独立个体的负荷预测和新能源发电预测可以满足传统配电网简单能量控制。但对于大中型配电网，各独立能量体功率预测的简单叠加会导致误差累积效应，需要对单个能量体的预测结果进行修正。
综合能量预测通过对配电自动化管理系统、用电信息系统、负荷控制管理系统、电动汽车充换电监控系统等多源海量数据信息进行融合和处理，从中抽取出各能量体之间影响因子。经过修正的综合能量预测结果可对短期、超短期优化调度效果起到至关重要的作用。
3.3网络优化调度技术
网络优化调度技术首先需要对现有配电网接线模式进行梳理，归纳出针对不同的供电场合和可靠性要求所采用的接线模式。
网络优化调度结合配电网络的现有供电能力分析，将优化目标分解为中长期、短期和超短期的子目标，针对上述目标，分别通过中长期、短期和超短期的网络优化调度手段实现；中长期优化目标关注月度线损电量最低、用户停电时户数最小、开关动作次数最少；短期网络优化调度目标关注日线损电量最低、电压质量最优、开关动作次数最少；对于超短期网络优化调度而言，则关注失电负荷最小、电压质量最优、开关动作次数最少。通过多个时间尺度网络调度的协调配合，达到预定的总体控制目标。对于分布式电源/微电网/多样性负荷接入后的网络动态优化调度技术，通过分析发电/负荷曲线特性，进行多时段的时间解耦，将动态网络优化问题等效为多时间断面的静态网络优化问题。
3.4负荷优化调度技术
负荷优化调度模块根据负荷历史数据进行中长期负荷预测、短期负荷预测及超短期负荷预测。根据负荷预测结果、负荷控制及电价调节机制再进行负荷侧可调资源预测。负荷优化调度根据负荷预测和负荷侧可调资源预测，形成中长期负荷调度、短期负荷调度、超短期负荷调度不同时间尺度的负荷优化调度方案。中长期和短期负荷调度目标是能够降低最大负荷和峰谷差值；超短期负荷调度的目标尽可能缩小负荷控制操作范围。
3.5分布式电源优化调度技术
分布式电源优化调度技术主要是以可再生能源消纳为优化目标，对配电网区域中的各分布式电源、分布式储能进行优化控制及能量管理。分布式电源优化调度技术主要涉及短期日前调度控制和实时修正控制两种时间尺度，可以根据配电网不同运行场景制定不同的策略。日前调度控制策略通过分布式电源未来24h出力预测曲线、负荷预测曲线制定该时间段的调度控制策略，根据可调负荷裕度，在不同的时间段选择合适区域配电网运行场景，并制定合理的可调度分布式电源出力计划和储能充放电计划。实时修正控制策略根据综合能量超短期预测、系统实时运行状况、储能状态对日前调度控制策略进行滚动修正。
3.6源—网—荷互动协调机制
智能配电网的源—网—荷互动性主要是建立空间尺度的互动，但在不同的时间尺度上，互动的范围和方式有所不同。短时间内主要考虑区域能量的短期平衡，而在长时间尺度下要考虑可再生能源的消纳和能量传输的损耗。在空间尺度上，则包括配电台区的就地平衡—馈线间的互供—配电系统的区域协调机制。通过建立多种类型分布式电源、不同拓扑结构配电网与多样性负荷之间的优化调度模型，实现配电网源—荷互动、网—荷互动和源—网—荷互动，最终实现配电网的整体高效运行。
参考文献：
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论文作者:古炜
论文发表刊物:《电力设备》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/6
标签：负荷论文; 配电网论文; 目标论文; 分布式论文; 电源论文; 网络论文; 尺度论文; 《电力设备》2017年第18期论文;