泛在电力物联网形势下的主动配电网规划技术分析

泛在电力物联网形势下的主动配电网规划技术分析

潘志锋

广西电网有限责任公司河池供电局 广西河池市 547000

摘要：利用主动配电网规划技术，来构建泛在电力物联网，能够优化电网结构设计水平。基于此，本文详细阐述了泛在电力物联网形势下，基于主动配合电网规划技术的电网数据感知、选址定容、评估决策规划方法，实现了对电网规划设计的深入分析，希望能够为电力设施的信息化建设提供助力。

关键词：电网规划；数据感知；供电评估

引言：受泛在电力物联网形势的影响，大量新型电力设备不断接入到电网中，打破了基于传统电力设备的被动式配电模式，因此，为了适应主动配电设备的运作，需围绕主动配电思路，进行配电网的规划设计，并深入分析主动配电规划技术的应用方法，以寻求优质的技术实施措施，优化配电网结构，促进供电水平的发展。

1.电网数据感知规划技术分析

1.1负荷数据感知规划

在电网设计中，负荷数据感知规划作为主动配电网规划技术的基础技术环节，其主要作用为，结合电网运行特点，以及其他影响因素情况，基于当前的负荷数据值，对未来某既定时间点负荷数据进行感知、确定，以便于规划设计人员更加精准地确定电网的建设规模，提升电网规划水平。就目前来看，负荷数据感知规划方法包括两种类型，即经典预测法、现代预测法。其中，经典预测法为时间序列法、趋势外推法等，其作用数据感知原理为，通过各类常见、简单的数据统计法，分析电网覆盖区域的用电信息，如区域用电量等，然后基于以往的电网负荷数据，进行建模分析，以归纳出负荷变化规律，最后，再利用该规律，感知预测出未来既定时间点的电荷数据，但由于泛在电力物联网背景下的电力设备，会产生大量随机性的数据，因此，很难归纳出其中的规律，导致该种方法在此方面的适用性不强。而现代预测法，则依靠于学科之间的交叉，并可以通过神经网络预测法、灰色数学预测法等手段，有效处理泛在电力物联网电力设备产生的随机性数据，且可以基于该部分随机性数据，进行未来电网负荷数据的感知，实现被动配电电网规划技术的落实。

1.2发电数据感知规划

发电数据感知是指对未来某既定时刻电网发电能力数据的感知预测，其得出的电网发电能力数据作为主动配电网规划的重要依据，规划设计人员需要基于该项数据，来构建电网规模、结构，以保证电网发电电量能够满足主动式用电设备的用电需求，增强电网供电的主观能动性。在发电数据感知规划中，风力、太阳能发电模式的推广运用，使得电网的发电能力水平具有较强的不确定性，例如：在太阳能发电方面，光照强度、温湿度等不确定性自然因素，均会影响电网在太阳能发电上的能力水平，为发电数据感知增添难度。为此，需在发电数据感知规划中，应用多种数据模型，如Weibull分布模型、LogNormal分布模型等，来全面地描述这种不确定情况，以更为行之有效地对发电数据进行感知预测。此外，为了更加准确地实现发电数据感知，AI、大数据等高新技术正在不断地被应用到发电数据感知预测中，例如：DG发电预测系统，该系统由美国能源局研发，其应用了AI等技术，实现了以实时天气预报为基础的精准发电数据感知预测，有助于主动配电网规划技术的发展。

2.电网选址定容规划技术分析

2.1DG选址定容

DG即分布式电源，其作为服务于主动式用电设备的重要电力设施，DG所需充电站的选址与定容是主动配电网规划的关键对象，规划设计者需针对其运行过程中存在的确定性以及不确定性因素，进行全面分析，以增强主动配电规划技术中选址定容环节落实的准确性。在此过程中，可以根据DG的时序特性，建立出一个基于多场景技术的双层协调规划模型，以确定DG选址定容的方案，同时，还可以从容量最大、系统损失最小另个关键点入手，对已经形成的DG选址定容方案进行优化，得出更加科学合理选址定容规划结果。此外，考虑到供电公司的经营，规划设计者，还需构建出一个利润最大化模型，来进一步优化DG选址定容方案，提升主动配电网规划技术落实水平。

2.2ESS选址定容

在主动配电电网规划的视域下，ESS是指能源备用系统，其主要作用为保持主动配电电网的不间断供电，增强企业供电质量。基于此，规划设计人员需要精准地预测出电网的配电需求，以确保ESS的选址、定容方案，能够满足主动配电电网的稳定运作要求，提高规划技术实施效果。在此过程中，规划技术的落实难点主要在于ESS在弱化DG出力不稳定性方面的弊病。为此，可以使用最小化成本目标条件分析法，得出最优规划，以确定ESS的选址、定容方案，保证设计规划效果。

2.3EV选址定容

EV即电动汽车，而EV选址定容是指主动配电电网中电动汽车充电终端的选址定容，因此，规划设计者应从高效、节能减排这两个电动汽车应用重点入手，确保充电终端的能够满足上述两项需求，提升主动配电电网规划技术运作水平。在此过程中，可以基于EV用电需求，以及充电终端储能条件，将电量不足损失、运行成本、建设投资成本最低，作为目标条件，建设数学规划模型，再结合微分进化算法，来审核模型的准确性，再利用该模型，规划EV的选址定容，以优化规划设计效果。

3.电网评估决策规划技术分析

3.1供电性能评估

在规划技术中，决策评估环节起到了预测规划方案效果的重要作用，能够为工作者的优化、完善操作提供依据，因此，该项环节是主动配电规划中的重要环节。一般来说，该项环节主要包括三个部分，即供电性能评估、供电安全评估、供电经济性评估。其中，供电性能评估结果，反映着电网的负荷增长适应能力，规划人员需要按照该项评估结果，来采取相应的需求侧管理技术措施，以调控可控负荷，以优化配电网供电能力。

3.2供电安全性评估

在供电安全性评估方面，其主要反映了配电网的故障风险，以及运行薄弱环节，同时，规划者可以基于此，提前编制风险规避、控制方案，以保证配电网的顺利投入使用。在此过程中，可以考虑利用配电网的时序特性，采取N-1支路故障的静态安全分析法，得出安全供电率、支路薄弱性等安全指标值，来明确配电网运行过程中存在的安全风险，为配电网维护措施的制定提供有力依据。此外，还可以采用复杂网络理论，来描述配电网运行的随机性与模糊性，构建一个风险预警机制，增强规划工作效果^[1]。

3.3供电经济性评估

在泛在物联网形势下，规划者除了需要考虑建设、发电等传统成本方面，而且还要考虑主动式能源站的电能利用率，以提供主动配电电网经济评估结果的准确性。在此过程中，由于主动式配电模式支持除电网公司以外的其他运营商，对配电网侧进行投资，因此，评估决策所用的经济评估机制，不仅要体现出电网公司，还要体现出其他运营商，以提高评估结果的完整性，为配电网的规划与协调提供准确参考^[2]。

结论：综上所述，增强主动配电规划技术的落实效果，能够提高电网的使用性能。在电网设计中，借助主动配电规划技术可以明确电网建设规模、决定具体的建设地址与容量、为后续的优化建设提供依据，从而保障电网运行模式符合泛在物联网电力设备的用电需求，优化规划设计工作效果。

参考文献：

[1]齐宁,程林,田立亭. 考虑柔性负荷接入的配电网规划研究综述与展望[J]. 电力系统自动化,2020,44(10):193-208.

[2]肖振锋,辛培哲,刘志刚. 泛在电力物联网形势下的主动配电网规划技术综述[J]. 电力系统保护与控制,2020,48(03):43-48.