搜索

智能配电网优化调度在南京的应用

gecimao 发表于 2019-08-20 12:41 | 查看: | 回复:

  本文首次提出了智能配电网优化调度模式理论,建立了多时间尺度递进式调度策略,并构建了优化调度体系结构。研究成果在南京智能电网示范区进行了成功应用,有效降低了区内负荷峰谷差和电网损耗,保证了电网的高效运行,为智能配电网建设提供了理论和实践依据。

  智能配电网是智能电网的重要组成部分,它以灵活、可靠、高效的配电网网架结构和高可靠性、高安全性的通信网络为基础,支持灵活自适应的故障处理和自愈,可满足高渗透率的分布式电源和储能元件接入的要求,满足用户提高电能质量的要求。目前,配电网距离智能配电网的要求还有一定差距,主要体现在:

  配电网调度作为配电网运行的指挥协调中心,长期以来未被重视,在一定程度上阻碍了智能配电网的建设进程。近年来随着智能电网的发展,国内外学者才开始将研究的关注点转移到配电网调度。当前,由于配电网量测信息少、信息质量不高,配电网调控和运行方式调整大多,仍需依靠调控员的经验开展,配电网调控基本处于“盲调”状态,特别是面对规模庞大、设备众多的复杂电网,难以兼顾电网运行的安全性和经济性。

  为了从根本上解决这一问题,国网南京供电公司牵头承担了国家863计划项目“智能配电网优化调度关键技术研究”。该项目依托南京配电自动化一、二期试点工程,以包含分布式电源的智能配电网为研究对象,在构建高效运行评估体系的基础上,系统地提出了智能配电网优化调度模式理论,研制了优化调度关键设备,极大提升了配电网调控的精细化管理水平和优化资源配置的能力,全面实现了智能配电网高效运行,项目成果成功应用于南京智能电网示范区。

  智能配电网优化调度总体框架如图1所示。运行评估是智能配电网优化调度的基础,通过设计安全性、可靠性、经济性、优质性和智能性等多项指标,构建完整的智能配电网评估体系,全面反映电网状况,评估结果将为电网调度决策提供重要依据。

  智能配电网优化调度模式是优化调度的核心,在明确调度的范围、调度目标、调度对象和调度机制的前提下,建立相应的调度原则和策略,同时实现不同时段配电网、分布式电源,以及负荷的统一协调优化。关键设备是智能配电网优化调度的支撑和实现手段,在丰富调控手段的同时,提高了控制的精准化和实时化水平,最大限度地避免了人工操作过程中出现失误、危险等隐患。

  智能配电网优化调度的对象包括配电网络、分布式电源/微电网、负荷。为了通过优化调度实现智能配电网的高效运行,需要多个部门在不同时间采用多种调度控制方法,而各种调度方法所需获取的配电网信息均有所差别,并且信息的来源也具有不确定性,因此配电网优化调度信息和方法具有时间相关性。

  根据上述分析,本文提出了在时间尺度上形成“长期—中长期—短期—超短期/实时”的多时间尺度递进式优化调度策略,并以“局部平衡—分区协调—整体吸纳”为原则,协调分布式电源、微电网、储能装置、可控负荷等调度对象,从而达到提高配电网供电可靠性与经济性,实现智能配电系统高效运行的目标。优化调度模式层次结构如图2所示。

  长期优化调度重点考虑规划与调度的协调关系,利用网、源、荷三侧资源的协调调度降低负荷峰谷差、减少尖峰负荷;以风险评估为基础,采用非保守优化规划方法进行规划与调度的协调;优化馈线联络点的分布、分布式电源、电动汽车充放电设施、可中断负荷等规划,实现网、源、荷的协调发展。具体调度策略为:

  1)以夏季和冬季负荷侧的最大用电需量和电源侧的电力供应量及其可调度量为边界条件进行优化。

  2)优化的首要目标是重要负荷的安全可靠供电和削减高峰负荷;对于供电能力十分充足的电网,降低峰谷差不作为主要任务;当不能保证所有负荷供电时,允许甩掉不重要的负荷。

  3)具有太阳能光伏发电的电网,夏季时需优先利用太阳能光伏发电为高峰负荷供电。

  短期优化调度主要针对太阳能光伏发电、电动汽车充放电、以及其他不同性质的负荷用电特性具有明显的规律,负荷用电具有错时特性,以及临时检修和保电需求制定智能配电网次日的多时段调度方案,获得电源和负荷资源的可调度量,形成多时段网络运行方式。具体调度策略为:

  1)以次日负荷侧的用电需量和电源侧的电力供应量及其可调度量为边界条件进行优化。

  2)日前优化调度方案主要考虑实现经济运行和提高电压质量,并且以满足电压质量为基本条件,实现智能配电网的经济运行。

  3)具有太阳能光伏发电的电网,利用太阳能光伏发电出力与负荷用电需求的一致性平衡能量。

  5)当存在临时检修时,需要考虑临时停电需求制定日前优化运行方式;当存在临时保电时,需要考虑临时保电需求制定日前优化运行方式。

  超短期/实时优化调度主要针对配电馈线中随时会出现各种形式的功率波动,分布式电源出力间歇性变化,验证次日多时段网络运行方式,制定多时段调度计划的调整方案,并形成可控电源和负荷的控制方案。同时当配电网中发生故障时,为健全区域恢复供电提供调度方案。具体调度策略为:

  2)当不能保证所有负荷都获得供电时,可以甩掉部分不重要的负荷以满足能量平衡需求。

  4)为提高可靠性,可以转移重要程度较低的负荷到其他馈线,以释放馈线容量和保障重要负荷的供电可靠性。

  智能配电网综合优化系统由基础支撑层、应用层和高级应用层组成三层软件框架。基础支撑层完成配电网的建模及模型拼接、拓扑、潮流计算等功能;应用层由智能配电网新能源优化调度模块、网络优化调度模块、多样性负荷优化调度模块和电网运行状态评估模块组成;高级应用层完成配电网的分布式电源—配电网络—负荷的协调调度功能。根据调度模式所确定的调度目标分解为新电源、网络和负荷的子调度目标,下发给应用层的对应模块。应用层的3个模块根据调度目标给出具体的调度策略,下发调度执行层完成对相应对象的调度,由评估模块对电网的运行状态进行实时评估,并对调度后配电网络的改善水平给出量化评估。智能配电网综合优化系统软件模块关系如图4所示。智能配电网综合优化系统是优化调度高级应用的实现。该系统按照IEC61970的标准进行配电网信息建模,遵从IEC61968的交互规范并实现与外部系统(上级调度系统、营销管理系统、配电网生产管理系统等)的互联,可以实时显示并计算电网的运行状态指标。

  课题组选择南京智能电网示范区对研究成果进行示范应用。南京智能电网示范区南京金融、商务、商贸、会展、文体五大功能为主的新城市中心。示范区面积约11km2,区域内最大负荷功率约为76万kW,涵盖220kV变电站2座,110kV变电站6座,馈线年迎峰度夏期间,通过选取示范区内典型馈线进行实际操作,证明由于负荷的分布具有时变性,在不同负荷分布情况下,对应的配电网优化的运行方式具有差异,通过配电网络的调度可改变每条馈线的负荷峰谷差,从而改变潮流分布,改变电能损耗,通过优化可以提高供配电的效率。

  1)2015年7月24日18∶00合上赛上线开关,断开香堤线开关,(从所街变香堤线kVA居民负荷至沙洲变塞上线合上香堤线开关,断开赛上线开关。香堤线、塞上线负荷转移前后的潮流对比如图6、7所示。

  由图6可知,香堤线负荷转移前后,峰谷差有了明显的降低,约降低18.7%;由图7可知,塞上线负荷转移前后峰谷差基本保持不变。

  对示范区内的负荷进行可降负荷预估,根据变电站各类负荷所占比例及各类负荷所具有的调节特性进行分类计算,得到示范区内各变电站可降负荷的预估值在9%~10%,可降比例为9.25%。可降的负荷容量预估为12.42MW。计算结果是在理想情况下进行得出的,在用户完全参与的情况下,峰谷差可降低10%~20%左右。如果通过引导合理用电进行负荷调度,可大大降低负荷峰谷差,降低电力高峰负荷需求,延缓和减少电力设备投资。

  示范区内2014年最大负荷753.21MW,如果按峰谷差占最高负荷比例平均降低10%来计算,则通过对负荷进行优化调度可降低75.32MW的高峰负荷电力需求,按照南京供电公司“十二五”期间110kV及以下单位投资增供负荷0.0003kW/元进行测算,可降低示范区内110kV及以下发输电设备的电网建设投资2.51亿元。

  本文在分析传统配电网调度存在问题的基础上,结合承担的国家863计划项目,确立了智能配电网优化调度总体框架,重点针对调度技术和模式进行阐述,首次提出了智能配电网优化调度模式理论,构建了优化调度体系结构,并将规划到运行分为长期、中长期、短期、超短期、实时五个阶段,建立了多时间尺度递进式调度策略。同时,研发了智能配电网综合优化系统作为优化调度高级应用的实现,提高了配电网调控的精准化和快速化水平。

本文链接:http://olivierlutaud.net/diaodumokuai/986.html
随机为您推荐歌词

联系我们 | 关于我们 | 网友投稿 | 版权声明 | 广告服务 | 站点统计 | 网站地图

版权声明:本站资源均来自互联网,如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

Copyright @ 2012-2013 织梦猫 版权所有  Powered by Dedecms 5.7
渝ICP备10013703号  

回顶部