網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性在線評(píng)估及優(yōu)化技術(shù)研究與應(yīng)用

王月+王飛

摘 要：針對(duì)網(wǎng)絡(luò)潮流的不合理流動(dòng)對(duì)電能損耗造成的影響，介紹了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性在線評(píng)估及優(yōu)化技術(shù)的研究背景，分析了目前網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性評(píng)估的現(xiàn)狀，提出了基于SCADA/EMS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)損在線計(jì)算分析的總體目標(biāo)和技術(shù)思路，具體描述了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、主要功能、實(shí)現(xiàn)方法和評(píng)價(jià)指標(biāo)，詳細(xì)闡述了所采用的網(wǎng)損在線計(jì)算和網(wǎng)損靈敏度影響因子等關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用情況。針對(duì)在線網(wǎng)損計(jì)算結(jié)果與靈敏度計(jì)算分析結(jié)果，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行評(píng)估與優(yōu)化，為網(wǎng)絡(luò)調(diào)度運(yùn)行以及網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃提供決策參考。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)；經(jīng)濟(jì)性；在線；評(píng)估；優(yōu)化

引言

世界能源發(fā)展面臨資源緊張、環(huán)境污染、氣候變化三大難題。習(xí)近平總書記在聯(lián)大發(fā)展峰會(huì)上發(fā)表重要講話，倡議探討構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)，推動(dòng)以清潔和綠色方式滿足全球電力需求，為世界能源實(shí)現(xiàn)綠色低碳發(fā)展描繪了新藍(lán)圖，為治理大氣污染和應(yīng)對(duì)氣候變化開辟了新道路。國(guó)家一方面把眼光放在大力開發(fā)可再生的綠色能源上（包括水電、風(fēng)能、太陽能等）；另一方面，更加重視節(jié)能減排的意義和地位，電力是社會(huì)發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力，同時(shí)也是能源消耗的大戶，電力行業(yè)成為落實(shí)國(guó)家節(jié)能減排的最重要領(lǐng)域之一。為進(jìn)一步加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行管理和節(jié)能降損工作，及時(shí)反映網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)架、負(fù)荷水平、運(yùn)行方式等變化對(duì)網(wǎng)絡(luò)輸變電設(shè)備和線損影響，準(zhǔn)確分析網(wǎng)絡(luò)存在的問題，找出電能損耗原因和降損措施，減少潮流的不合理流動(dòng)，從而開展網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性在線評(píng)估及優(yōu)化技術(shù)研究與應(yīng)用工作。依靠該技術(shù)形成一套完整的應(yīng)用系統(tǒng)，建立完整的指標(biāo)評(píng)估體系，再基于發(fā)電和檢修計(jì)劃，通過模擬算法技術(shù)論證，給出網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式建議，為網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行管理人員節(jié)能減排提供輔助決策，以

最大限度的降低電力傳輸損耗。

1 技術(shù)現(xiàn)狀

1.1 普遍采用離線網(wǎng)損計(jì)算分析

目前普遍采用典型的離線網(wǎng)損計(jì)算與分析，在線網(wǎng)損計(jì)算與優(yōu)化分析技術(shù)尚未采用，無法真實(shí)反映網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀況。

1.2網(wǎng)絡(luò)方式安排和規(guī)劃過程中對(duì)網(wǎng)損分析結(jié)果考慮較少

尚未基于發(fā)電機(jī)組、負(fù)荷對(duì)網(wǎng)損的靈敏度在線計(jì)算以及變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行在線計(jì)算結(jié)果，無法對(duì)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行方式安排以及網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，提出發(fā)輸變電經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式和與之相適應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)架優(yōu)化策略。

1.3 難以為網(wǎng)絡(luò)調(diào)度運(yùn)行人員提供降低網(wǎng)損的輔助決策

無法依托網(wǎng)損靈敏度計(jì)算和網(wǎng)損計(jì)算，并利用可視化圖形編輯的方式，動(dòng)態(tài)展示網(wǎng)絡(luò)潮流與線損監(jiān)測(cè)和告警信息，從而無法提供網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行輔助優(yōu)化決策，并為調(diào)度運(yùn)行人員優(yōu)化潮流分布，降低網(wǎng)損提供技術(shù)手段。

2 總體目標(biāo)

通過在省調(diào)端建設(shè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行效率評(píng)估及優(yōu)化輔助決策系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行效率評(píng)估與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行優(yōu)化，為網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行人員和網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃人員提供節(jié)能降損的輔助優(yōu)化決策。實(shí)現(xiàn)220千伏主網(wǎng)網(wǎng)損的負(fù)荷實(shí)時(shí)實(shí)測(cè)、實(shí)時(shí)監(jiān)控、斷面監(jiān)控、運(yùn)行效率評(píng)估、網(wǎng)損在線計(jì)算、全維度靈敏度在線計(jì)算、檢修計(jì)劃優(yōu)化等功能。

3 基本建設(shè)思想

網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行效率評(píng)估及優(yōu)化輔助決策系統(tǒng)基于SCADA/EMS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)損在線計(jì)算分析，針對(duì)在線網(wǎng)損計(jì)算結(jié)果與靈敏度計(jì)算分析結(jié)果，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行評(píng)估與優(yōu)化，找出損耗大的線路以及損耗較小的線路，為網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃以及網(wǎng)絡(luò)調(diào)度運(yùn)行提供輔助決策。主要包括的功能模塊有，實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)采集，潮流計(jì)算服務(wù)，降損分析網(wǎng)損計(jì)算、在線監(jiān)控與結(jié)果對(duì)比等。本系統(tǒng)外圍數(shù)據(jù)主要來源于：EMS系統(tǒng)、相關(guān)系統(tǒng)和人工干預(yù)等。

4 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

軟硬件架構(gòu)：

系統(tǒng)采用業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)層、數(shù)據(jù)訪問控制層、業(yè)務(wù)控制層、顯示和緩存控制層的四層軟件架構(gòu)，各層采用模塊化設(shè)計(jì)，軟件架構(gòu)如圖1，系統(tǒng)基于windows平臺(tái)，部署在III區(qū)內(nèi)網(wǎng)，與EMS等系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。為確保信息的安全性、完整性和保密性，嚴(yán)格按照信息網(wǎng)絡(luò)管理域間數(shù)據(jù)交換的安全要求，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)安全規(guī)劃。采用WEB服務(wù)器和數(shù)據(jù)服務(wù)器共兩臺(tái)服務(wù)器，以提高業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)處理能力和數(shù)據(jù)安全性，硬件架構(gòu)如圖2。

5 結(jié)束語

網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行效率評(píng)估及優(yōu)化輔助決策系統(tǒng)的成功運(yùn)用，已成為網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)損管理的日常工具，在線計(jì)算線損、變損和網(wǎng)損，輔助決策合理，為降低網(wǎng)絡(luò)輸電損耗提供了參考，提高了網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平。網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性在線評(píng)估及優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用，提高了網(wǎng)絡(luò)在線網(wǎng)損計(jì)算的精度，實(shí)現(xiàn)了對(duì)網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的分析及輔助策略的制訂，為研究制訂網(wǎng)絡(luò)降損措施提供了很好的技術(shù)手段，有助于推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)調(diào)度工作，對(duì)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃運(yùn)行也有很好的指導(dǎo)作用。

參考文獻(xiàn)

[1]劉振亞.《全球能源互聯(lián)網(wǎng)》[M].北京：中國(guó)電力出版社，2015.

[2]王濤，黃民翔.網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行降損節(jié)能研究[J].華東電力，2008，9（9）.

[3]胡景生.變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行[M].天津：天津大學(xué)出版社，1991.

[4]HUANG C.Asimple two stage optimization for constrained power economic dispatch[J].IEEE Trans.on Power Systems，1994，9（4）：1218-1824.

作者簡(jiǎn)介：王月，碩士，遼寧財(cái)貿(mào)學(xué)院計(jì)算機(jī)軟件與理論，研究方向：網(wǎng)絡(luò)，深度學(xué)習(xí)。

王飛，河南省工業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)校，碩士，東華大學(xué)紡織學(xué)院在讀博士，研究方向，深度學(xué)習(xí)。