源網荷協同，構建大型主動智能配電網體系

李嫣然 聶樹瑞

摘 要：配電網是城市進行現代化建設的重要基礎設施之一，同時也是為國家和人民提供優質電能的關鍵。配電網建設與規劃是供電企業的一項重要工作，電力公司為了適應市場的發展，必須要對配電網系統進行改造和全新的規劃，同時需要研究和推廣配電系統自動化技術，建立主動智能配電網，并且使得智能電網能夠得到有效的規劃經營。將對電網的管理現狀進行探討，尋找智能電網規劃運行中需要解決的問題，并針對這些問題提出相應的策略，為智能電網建設提供參考。

關鍵詞：構建;大型;智能配電網體系

1引言

城市配電網直接面向廣大用戶，是供電企業與電力用戶聯系的紐帶，隨著經濟的發展和人民生活質量的提高，對供電可靠性、電能質量和服務質量提出了越來越高的要求。

城市核心區、高規格園區、特色城鎮等電力用戶對高可靠性和高電能質量更為敏感（如高新技術、高附加值產業、高精度制造企業、重要機構和公共事業部門、高品質居民負荷），需要建設更高可靠和更高電能質量的配電網。分布式光伏分布分散、規模微小、但數量巨大，發電遠大于其負荷，如何保證末端電壓不“翹尾”，同時又能更大程度消納這些電能。合理分群，群內自治，群間協調。大量分布式發電、電動汽車和儲能等多元化負荷，對配電網的安全協調運行提出挑戰。主動規劃各要素的數量及接入點，并進行“網源荷儲”優化協調控制，友好接入高滲透率分布式可再生電源和多元化負荷。

2.整體管理做法

大型城市智能配電網管控體系建設主要涉及的職能部門是配電、運檢、信通和調控中心;在專業管理方面，主要依附于濟南配電自動化系統。

3 具體優化做法

濟南供電公司率先開展配電自動化工程建設，已實現主城區全覆蓋;通過對故障的準確定位、快速隔離及非故障區域快速恢復供電，故障處理時間從原來的2小時縮短到2分鐘以內，實現故障智能“自愈”。通過協調各類調度對象，構建優化調度層次結構，根據柔性調度策略，制定多尺度遞進式優化調度方案，提高配網調度運行水平。

3.1配網自動化信息接入

前期管理——加強設備信息接入管理

1） 建立界面化的設備信息庫輔助運維

調控中心完善配電設備輔助信息庫，實現設備通信方式、設備廠家、調試日期、鏈路地址、IP地址等參數的界面化（見圖3），在操作界面可以一目了然看到設備綜合信息，為現場運維人員提供輔助參考依據。

2） “預調試+正式傳動試驗”模式提升數據精準性

由配電工區和自動化進行預調試，配電工區和配網調度班進行正式傳動試驗;預調試旨在確保通信正常和數據上傳，正式傳動試驗確保三遙上送的精準性，二者結合可以提升調試效率，減少停電時間。

3.2加強設備運行狀態實時監視，提高設備健康水平

1） 日常巡視管理流程

a）配網調度班每日進行配網運行狀況巡視，調度自動化運維班每日兩次進行主站設備巡視、終端遠程巡視，信通公司進行通信設備運行巡視，配電運檢室/電纜運檢室進行終端設備運行巡視。

b）配網調度班填寫配電自動化運行分析統計表，發起缺陷處理，如主站設備有缺陷，自動化運維班進行缺陷處理，如通信設備有缺陷，信通公司進行缺陷處理，如主站設備有缺陷，配電運檢室/電纜運檢室進行缺陷處理。

2） 告警信號智能分類，實現缺陷信號直觀顯示

開展配網調控人員日常使用需求調查，針對配網信號雜多的特點和調控實際需要，一是將信號分類，將調度員重點關心的信號單獨顯示（見圖4）。二是優化信息，日均信號量由2萬余條減至4000條，解決因信號雜亂容易漏看關鍵信號的弊端。

3） 遠程統計遙信遙測不準確設備，以運維促消缺

重點統計設備頻發信號情況、遙信遙測不準確情況。

初期利用Excel分類統計功能，匯總當日單臺設備信號報送頻次，設置報送頻次的閾值，對超過閾值的設備，定為頻繁報送信號的設備。并排查遙信遙測不準確情況。

3.3配電網主動智能調控

（1）多尺度協調優化調度

智能配電網調度業務優化綜合考慮電網的安全性、可靠性、經濟性、優質性等，利用智能配電網較強的電源-網絡-負荷互動性，實現配電網的高效運行。在空間尺度上，局部就地平衡-區域間互供-整體消納協調的分布自治、分解協調調度機制，并將相關信息上傳至智能配網自動化系統。

在時間尺度上，對于停電檢修業務，通過短期優化和超短期優化，實現對停電檢修業務從提交停電計劃到調度執行的全過程優化。建立分布式電源與配電網、配電網與上級電源、配電網與多樣性負荷之間的優化調度模型。通過短期全局優化，得到各停電申請的調度操作方案及優化策略。通過超短期優化，檢查調度操作是否對當天的配電網運行造成隱患，保障停電檢修工作安全順利執行，保障

配電網的安全穩定運行。

調控中心將精準削峰、柔性調峰等網荷互動因素引入負荷預測，通過分片區、逐站逐線的多層次預測，引入負荷組概念，通過區分負荷組類型，制定差異化規劃原則，運用全壽命周期的管理理念，提升負荷預測柔性;從網絡結構、裝備水平、生產運行等各個環節，整體評估現狀電網發展水平。結合光伏出力預測和用戶負荷預測結果，通過多源數據融合技術和快速仿真技術，采用源網荷協調優化算法，實現電網運行狀態評估和事件預判，制定源網荷全局運行優化方案。

（2）靈活拓撲優化重構

城市核心區和高規格新區快速發展，配電網逐漸發展成閉環運行，或有高滲透率分布式電源和多元化負荷模式，傳統故障判據發生變化，故障快速定位、隔離和自愈恢復需求更加迫切，安全可靠性要求更高。配電自動化中建立智能分布式保護及自愈系統，對線路光纖縱差保護，網絡拓撲保護，備自投合閘及合閘前過載預判。

在配電網發生故障時后，根據配電自動化終端設備FTU上報的信息及時、準確地判斷故障區域，將故障隔離在最小范圍，在不發生系統安全越限的條件下，通過網絡重構，即網絡中分段開關和聯絡開關的通斷組合，來改變網絡中的功率流動，以尋求一種符合某特定運行要求的拓撲結構。

（3）市場和用戶導向型柔性服務

濟南供電公司積極推動供需友好互動平臺建設，實現用戶負荷柔性削峰，在韓倉站側投運供需友好互動終端，精準限制用戶可中斷負荷，打破了事故應急直接電的粗放型剛性管理方式，最大程度的保障企業產能和人身設備安全。

按輸配電一體化的思路設計，由切負荷主站、子站、配電/用電站三層結構構建濟南電網精準切負荷系統。該系統實時監測可切負荷量，發生故障時精準分配切負荷量，實現切負荷的動態分配。

4 成本效益

快速研判，減少停電時間

調控人員通過設備狀態實時監測，及時掌控配電網的運行工況，科學制定運行方式，提升配網故障應急處置能力。2014年直供區配網共遙控進行事故處理、合環調電等操作1100次，克服配網現場操作到場時間長，受交通、天氣影響大的難題。

減少停電時戶數：按每次0.5小時計，共減少趕赴現場時間1100*0.5=550小時;到現場后，人工操作開關平均每次約需13分鐘（包含做安措時間），而遙控操作僅需1.5分鐘，遙控操作共節省操作時間約1100*（0.5+11.5/60）=760.8小時;按停電和送電操作次數相同考慮，則以上時間的一半為減少停電時間，按每次操作影響6個用戶估算，僅遙控操作可減少停電（210.8+ 550）*3=2282.4時·戶。