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。
4)以避免设备频繁动作为前提条件进行优化。
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。
3.4 超短期/实时优化调度策略
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:
1)利用可控分布式电源和储能装置进行配合实现能量的平衡。
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。
3)优先采用可控电源为失电负荷供电。
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。
4 智能配电网综合优化系统
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。
图4 智能配电网综合优化系统软件模块关系
5 示范应用
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132条。
2015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。
5.1 基于运行方式优化的网络优化调度实际应用
以示范区内的10kV香堤线与塞上线为例,2条线路联络处的电网简化图如图5所示。
开关动作情况:
1)2015年7月24日18∶00合上赛上线5号环网柜102开关,断开香堤线3号环网柜101开关,(从所街变香堤线转移约3850kVA居民负荷至沙洲变塞上线);
2)2015年7月25日上午8∶00合上香堤线3号环网柜101开关,断开赛上线5号环网柜102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。