电力输配电网络的智能化运行与优化调度方法

电力输配电网络的智能化运行与优化调度方法

杨永义

内蒙古电力（集团）有限责任公司阿拉善供电分公司，内蒙古 阿拉善盟 750300

摘要：随着科学技术的飞速发展，智能技术已经渗透到各行各业。输配电网络是电力系统的核心组成部分，其智能化运行和优化调度方法对实现远程监控与故障定位、提高电网可靠性具有重要意义。本文将对输配电网络的智能化运行和优化调度方法进行探讨，探讨如何实现输配电网络的智能高效运行。

关键词：电力输配电网络；智能化运行；优化调度方法

引言

输配电网络作为电力系统的“血管”，承担着从电站向用户输送电能的重要任务。随着社会对电能需求的不断增加，输配电网络规模日益扩大，运行的复杂性和难度也越来越大。因此，如何实现输配电网络的智能运行和优化调度，提高供电的可靠性和经济性，是当前电力行业亟待解决的问题。

1.智能化平台在电力输配电网络中的应用优势

1.1实现远程监控与故障定位

在现代电力系统中，利用智能技术，系统可以实现对整个电网的实时远程监控，从而及时发现潜在的问题或异常。远程监控系统不断采集电网各部分的电压、电流、频率、温度等运行数据，并将这些数据发送到中央控制室或云端进行分析。当系统检测到异常或故障时，智能技术的故障定位功能可以快速找到问题的根本原因。通过与历史数据和模型的对比，可以准确地确定故障的位置和可能的原因，大大缩短了故障诊断和修复的时间。远程监控还提供了预警功能，系统能在故障发生前根据数据分析预测潜在的风险，并向操作员发出预警，从而避免了可能导致大规模停电或设备损坏的严重事件。

1.2提高电网可靠性

智能配电系统可以实现对电网运行状态的实时监控。当配电网出现故障或异常时，能快速定位故障点并自动施加保护控制，隔离故障区段，避免故障蔓延，保证正常供电区段不受影响。例如，通过设置自动锁定开关和线路智能终端，可以在故障发生时几秒钟内完成故障隔离和供电段划分，大大缩短了停电时间。配电智能化可以实现对配电负荷的在线监测，在负荷超过限值时及时报警，避免因过载而造成的事故。同时，配电智能化还具有事故预警和风险评估功能，可以分析电网运行数据，发现电网潜在隐患，对电网健康状态进行评估，有助于电力部门进行预防性维护，避免重大事故发生[1]。

2.电力输配电网络智能化的挑战

2.1新能源接入的影响

风电、太阳能等新能源的不稳定性和不可预测性要求电网提高调度灵活性。这些能源的接入使得电网潮流和负荷模式由集中式向分布式转变，增加了电网管理优化的难度。新能源并网带来的技术和市场机制变化，促进了电网在高效接收和调度新能源方面的技术创新和市场机制创新，保证了电网的稳定运行。

2.2系统安全

随着智能电网的建设和发展，网络安全威胁日益严重。智能电网需要保障能源传输和供应的安全，防止非法接入、停电、盗电和漏电等安全风险。如何保证智能电网的安全稳定运行，防止黑客攻击和恶意入侵，是智能输配电网络必须面对的重要挑战[2]。

3.智能化运行与优化调度的实施策略

3.1构建灵活可扩展的调度系统架构

在实施智能运行和优化调度时，首先需要构建一个灵活、可扩展、能够容纳多种算法和功能的调度系统架构，以适应不断变化的电力市场需求和技术发展。通过模块化设计，可以方便地增加或调整功能模块，保持系统的先进性和适应性。为了保证供电的连续性和安全性，有必要在系统实施阶段采取逐步部署和测试的策略，以确保各模块之间的无缝连接和整个系统的稳定运行。

3.2强化智能化调度的安全保障措施

智能调度系统是电网运行的核心，其安全性至关重要。因此，在实施过程中，需要加强网络安全和数据保护。采用先进的加密技术，确保数据传输的安全性;实施多层次安全防护措施，抵御外部攻击和恶意入侵;建立快速响应和恢复机制，以应对可能出现的系统故障或安全事件。这些措施确保了电网运行的稳定和安全，为供电提供了坚实的保障。

3.3能效评估与节能控制

通过有效的能效评价方法和节能控制策略，在保证供电可靠性的同时，实现电力系统高效运行，减少能源浪费和碳排放。能源效率评估是一个系统的过程，涵盖从发电、输电、配电到最终用电的各个方面。利用先进的传感器、数据分析工具和模型，可以全面监控设备和系统的运行状态，并获得详细的能源使用数据。在这些数据的基础上，通过能效比、功率因数、能量密度等具体的评价标准和指标，对整个电力系统的能效进行定量评价。一旦完成了能效评价，就可以根据评价结果制定能效控制策略。这些控制策略可能包括优化电力系统的运行参数、采用更加高效的设备、提高电力传输和分配的效率、实施需求侧管理等。例如，通过智能调度策略，可以在保证供电可靠性的前提下，减少发电机组的启停次数，从而提高其运行效率和延长设备寿命。通过建立高效的冷却系统和采用先进的绝缘材料，可以降低变电站和输电线路的能源损失。此外，利用现代通信技术和大数据分析，电力系统可以实时收集和处理大量的能源使用数据。

3.4故障预测与应对

故障预测在输配电网络智能化运行中起着至关重要的作用。通过分析历史数据和实时数据，利用机器学习等先进算法预测电网设备可能出现的故障类型及其发生时间。这种预测性维护策略可以大大减少故障对电网运行的影响，提高电网的可靠性和稳定性。在实施故障预测时，需要采集大量的电网运行数据，包括设备运行参数(如电流、电压、功率等)、环境数据(如气象条件、湿度、温度等)、设备维护检修历史、电网负荷及使用情况等。在对数据进行清理和预处理后，将其输入机器学习模型进行深入分析。数据分析师和工程师使用各种数据挖掘技术，如探索性数据分析(EDA)、特征工程等，从数据中识别与故障相关的模式和趋势，并根据分析结果构建预测模型。一旦建立了预测模型，就可以开始对电网设备发生故障的概率和可能发生故障的时间段进行预测。这些信息可以帮助电力公司确定哪些设备需要优先关注，哪些区域可能面临高风险。基于预测结果，制定出更为精确和高效的维修计划和应急预案。例如，对于那些风险较高的设备，安排更频繁的检查和维护；在关键区域，部署备用设备以备不时之需；为不同类型的故障制定详细的应对方案和流程。执行这些计划和方案后，电力公司还需要对结果进行跟踪和评估，以便不断优化故障预测模型和应对策略。

3.5远程监控和数据分析

配电网智能系统可以实现对配电网运行信息的远程监控和数据分析。通过通信网络，配电设备与控制中心相连，使操作人员能够实时监控关键参数，如负载电流、电压、功率、变压器温度、开关和保护装置的状态等。通过监控界面，可以直观地显示配电网的拓扑、负荷分布、故障告警等信息，帮助操作人员全面了解配电网的运行状况。配电智能系统的数据库中存储着大量的实时数据，可以与历史数据相结合，进行多维度分析。如统计不同供电区域的负荷曲线、峰谷差、负荷率等，评价电网负荷增长趋势，为电网规划提供依据。对重要用户进行负荷监测和电能质量分析，诊断电能质量问题，提出改进措施[3]。

结束语

输电线路的智能化应用是电力系统适应经济发展的关键环节。但是，在智能输电线路的实际建设过程中，仍然存在许多问题需要解决。通过研究解决这些问题的策略，我们希望找到有效的解决方案，显著促进输电线路智能化的发展，为中国的经济增长和社会进步提供有力的支持。

参考文献：

[1]王学良，贾文慧.10kV电力系统配电网络的智能化[J].技术与市场，2018，25（05）：181.

[2]魏绍峰，姜学瑞.10kV电力系统配电网络的智能化分析[J].化工管理，2017（35）：115.

[3]吴闯.关于电力系统10kV电力系统配电网络的智能化探讨[J].通讯世界，2017（15）：230.