朱俊樾

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司汕頭供電局，廣東 汕頭 515000）

0 引 言

隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展和進步，智能電網(wǎng)已經(jīng)成為電力體系發(fā)展的必然選擇，分布式電源作為集中式供電的補充模式受到了廣泛關(guān)注，能在減少資源損耗的同時提升供電可靠性，也充分踐行了堅強智能電網(wǎng)的架構(gòu)要求。

1 智能電網(wǎng)中分布式新能源電源規(guī)劃的原則

一方面，分布式新能源電源在智能電網(wǎng)規(guī)劃工作中要秉持多元性原則，正是基于智能電網(wǎng)自主化、智能化以及全面化的應(yīng)用要求，供電局在開展調(diào)度工作的過程中，要確保分布式新能源電源能滿足優(yōu)化改造以及規(guī)劃升級等相關(guān)需求，最大程度上發(fā)揮新能源的應(yīng)用優(yōu)勢，更好地擺脫傳統(tǒng)單一化集中式供電模式產(chǎn)生的弊端[1]。

另一方面，分布式新能源電源的規(guī)劃設(shè)計和布置要充分踐行安全性原則，任何供電模式的升級和改造都要秉持安全第一的態(tài)度，建立集成化較好且雙向通信的應(yīng)用電網(wǎng)模式，配合傳感技術(shù)和測量技術(shù)等，更好地建立完整的決策支持系統(tǒng)，提升分布式新能源電源應(yīng)用的可靠性，為打造高效、友好、經(jīng)濟環(huán)保且安全的用電環(huán)境提供支持。

除此之外，智能電網(wǎng)分布式新能源電源規(guī)劃工作中要更好地融合科學(xué)技術(shù)元素，將物理網(wǎng)作為核心基礎(chǔ)，配合先進的測量技術(shù)與信息技術(shù)，共同維持電網(wǎng)集成應(yīng)用的平衡，提升電力系統(tǒng)的綜合應(yīng)用效益[2]。

2 智能電網(wǎng)中分布式新能源電源規(guī)劃的具體內(nèi)容

2.1 規(guī)劃模型

2.1.1 確定目標(biāo)函數(shù)

在智能電網(wǎng)中，分布式新能源電源規(guī)劃工作中會將電力企業(yè)的經(jīng)濟效益作為最大的目標(biāo)函數(shù)，匹配建構(gòu)完整的經(jīng)濟模型，按照maxF=的方式完成目標(biāo)函數(shù)的評估。其中，F(xiàn)1表示這個電網(wǎng)中網(wǎng)損費用函數(shù)，F(xiàn)2表示整個電網(wǎng)中減少的購電費用函數(shù)，F(xiàn)3表示分布式新能源電源的安裝費用函數(shù)，F(xiàn)4表示分布式新能源電源發(fā)電費用函數(shù)，F(xiàn)5表示整個電網(wǎng)中減少的停電損失費用函數(shù)。綜合考量分布式新能源電源安裝負(fù)荷節(jié)點的特點，依據(jù)實際情況評估網(wǎng)損等信息[3]。

2.1.2 約束條件

為了保證分布式新能源電源規(guī)劃安裝工作的合理性，在實際分析過程中應(yīng)重點評估潮流方程約束和節(jié)點電壓約束，然后匯總分析相應(yīng)情況，并結(jié)合分布式新能源電源有功注入量、無功注入量以及偏離極值等參數(shù)完成分析工作。

值得一提的是，在約束條件分析內(nèi)容中，一些待安裝節(jié)點分布式新能源電源的安裝容量也要滿足標(biāo)準(zhǔn)，即0≤SDGi≤Simax。其中，Simax表示的是節(jié)點i允許安裝的分布式新能源電源容量上限[5]。

2.1.3 編碼方案

在明確分布式新能源電源規(guī)劃模型后，要基于IPSO實現(xiàn)規(guī)劃流程的優(yōu)化目標(biāo)，對接入位置和容量予以實時性處理，保證實數(shù)編碼的規(guī)范性。首先，要利用微電壓額定功率轉(zhuǎn)化固定編碼，評估基準(zhǔn)容量和固定區(qū)間的實數(shù)值。其次，要對允許N個節(jié)點安裝的區(qū)域進行輻射狀配電網(wǎng)處理，確保安裝方案能滿足變量要求，保證負(fù)荷節(jié)點i的分布式新能源電源建設(shè)情況滿足實際應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。最后，要采取最優(yōu)pbest小于群體最優(yōu)解的方式評估位置編碼，在設(shè)定參數(shù)滿足最大代數(shù)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上重新初始化相應(yīng)粒子，以保證迭代終止后輸出的參數(shù)能為分布式新能源電源最佳位置提供保障[6]。

2.2 規(guī)劃方案

2.2.1 總體設(shè)計方案

在整個電力系統(tǒng)平臺中，監(jiān)控內(nèi)容要依托對應(yīng)軟件，打造完整的基礎(chǔ)平臺。配合分布式電源能源管理系統(tǒng)的具體要求，建立衍生模塊，配合智能電表集中抄表系統(tǒng)和樓宇自動化控制系統(tǒng)等，維持實時性信息服務(wù)的規(guī)范性，從而提高分布式新能源電源的應(yīng)用效率。

2.2.2 具體布置模式

對于智能電網(wǎng)改造工程項目而言，新能源的應(yīng)用不僅實現(xiàn)了電能的升級性轉(zhuǎn)化，而且為電網(wǎng)高效益、高效率以及低能耗工作的開展提供了保障。分布式新能源電源結(jié)構(gòu)能最大程度上提高組合形態(tài)的作業(yè)效率，將風(fēng)力、光伏以及核能等新能源作為與傳統(tǒng)的火力、水力一樣的應(yīng)用環(huán)節(jié)，實現(xiàn)相互融合與高性能存儲，確保信息服務(wù)平臺應(yīng)用規(guī)范要求，維持綜合處理效率[7]。

分布式新能源電源的具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。由圖1可知，建立在基礎(chǔ)軟件平臺上的分布式新能源電源體系結(jié)合云服務(wù)、本地監(jiān)控以及采集單元就能實現(xiàn)有效的信息處理。例如，工作站能獲取實時性數(shù)據(jù)，在完成接口服務(wù)的同時，配合告警服務(wù)、通用計算服務(wù)以及權(quán)限管理服務(wù)等，就能對相關(guān)設(shè)備的實時性運行狀態(tài)予以匯總，確保電力系統(tǒng)綜合管理部門能及時了解相關(guān)情況，開展對應(yīng)的管控方案。

圖1 分布式新能源電源結(jié)構(gòu)

2.2.3 具體功能

對于電力系統(tǒng)而言，智能電網(wǎng)是順應(yīng)時代技術(shù)發(fā)展趨勢的必然選擇，要整合具體應(yīng)用模塊和處理體系，在保證產(chǎn)業(yè)發(fā)展進程的同時貼合技術(shù)創(chuàng)新的標(biāo)準(zhǔn)。因此，構(gòu)建更加穩(wěn)定有序的電力運行方式是分布式新能源電源規(guī)劃的關(guān)鍵。

其具體功能包括以下幾個方面。一是能實現(xiàn)電場運行信息的實時性追蹤和管理[8]；二是能查詢電站主接線狀態(tài)，并且結(jié)合相關(guān)信息和內(nèi)容及時評估線路的安全性，有效落實相應(yīng)的線路維護保養(yǎng)工作；三是能及時查詢設(shè)備狀態(tài)，在分布式新能源電源應(yīng)用后，就能借助相應(yīng)模塊及時了解設(shè)備運行參數(shù)，配合告警系統(tǒng)減少運行不當(dāng)造成的經(jīng)濟損失；四是不僅能完成歷史數(shù)據(jù)的匯總查詢，還能跟蹤實時性數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)分析流程的規(guī)范性；五是能系統(tǒng)報警；六是能監(jiān)測分析和電量控制，依據(jù)實時性傳感器回傳的信息數(shù)據(jù)，確保電量能被控制在規(guī)定要求內(nèi)，不僅可以提升電能的應(yīng)用效率，還能夠減少電能資源的浪費，維持綜合應(yīng)用效率[9]；七是能夠完成數(shù)據(jù)報表的匯總分析。

綜上所述，在智能電網(wǎng)系統(tǒng)中應(yīng)用分布式新能源電源需要結(jié)合實際應(yīng)用要求完成具體的規(guī)劃方案，建立定位監(jiān)控模式、聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控模式以及服務(wù)監(jiān)控模式。在相應(yīng)的監(jiān)控模式中結(jié)合基層供電網(wǎng)絡(luò)通信要求，配合定位服務(wù)模式，最大程度上提高無差別分布式系統(tǒng)的應(yīng)用效能，為分布式供電技術(shù)的全面推廣和合理性應(yīng)用提供保障。

3 案例分析

本文以IEEE 33節(jié)點配電系統(tǒng)仿真分析為例，系統(tǒng)的額定電壓為12.66 V，整體有功負(fù)荷為3 715 kW。在分布式新能源電源配置過程中，將其視為PQ節(jié)點完成相應(yīng)的處理工作，功率因數(shù)選擇0.85，能接入的分布式新能源電源有功最大容量為1 114.5 kW。假設(shè)當(dāng)?shù)仉妰r為0.5元/kW·h，發(fā)電公司單位電價為0.3元/kW·h，分布式新能源電源的單位容量發(fā)電成本為0.38元/kW·h，單位缺電量經(jīng)濟損失為1元/kW·h，而設(shè)定分布式新能源電源的使用壽命為10年，分布式新能源電源的接入量為900 kW，是整個系統(tǒng)總負(fù)荷的24.2%。建立對應(yīng)算法分析后，在分布式新能源電源規(guī)劃優(yōu)化前，有功功耗為202 kW，優(yōu)化后功耗大幅度降低，不僅提升了網(wǎng)絡(luò)的運行效率，且對應(yīng)的經(jīng)濟收益也得到優(yōu)化[10]。分布式新能源電源應(yīng)用經(jīng)濟效益如表1所示。

表1 分布式新能源電源應(yīng)用經(jīng)濟效益

4 結(jié) 論

總而言之，智能電網(wǎng)中分布式新能源電源規(guī)劃工作要結(jié)合實際情況予以落實，充分發(fā)揮應(yīng)用方案的經(jīng)濟優(yōu)勢，在提升智能電網(wǎng)應(yīng)用效率的同時滿足市場需求，實現(xiàn)優(yōu)化規(guī)劃的目標(biāo)，為電力系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。