論壇丨優化配電網運行系統 解配變重過載難題
來源：南方電網報 時間：2023-07-20 16:49
配電變壓器（以下簡稱“配變”）設備是電力傳輸到用戶的重要節點，其運行狀態很大程度上決定了區域內的供電質量和安全。配變若長時間處于重載或過載狀態，一方面會降低設備壽命，另一方面也可能帶來線路故障。因此，對配變進行實時監控與調整，對供電企業具有重要意義。
以廣西為例，因農業人口較多，地形較為復雜，農村電網建設還存在一定程度的薄弱環節，且工業發展方式比較粗放，傳統資源型產業比重大，導致配變重過載問題發生率較高。而隨著近年來廣西新能源裝機容量大幅增長，其波動性、間歇性等特性，也進一步考驗電力設備的安全穩定性。
此外，每逢迎峰度夏、迎峰度冬及重大節假日，廣西電網配變重過載等問題便更加凸顯。據統計，一般而言，春節期間，重過載配變總數在節前第七天左右達最高峰，平均負載率超過80%。2021年元旦寒潮期間，重過載配變日均負載率為60%左右，每日重過載配變數達1000—1700臺，增幅超200%。
如何在高比例的新能源并網裝機情況下預測配變重過載時空節點，實時監控調配重過載區域，從而保障電力系統運行安全穩定？廣西電網公司電力科學研究院規劃開發了“廣西有源配電網最優運行與規劃系統”，嘗試在保障數據質量的情況下，達到以下目標：
一是建立配變負荷時空預測模型。探索基于深度神經網絡的配變負荷時空預測方法模型，準確把握負荷時空特性及其發展趨勢。二是構建與模型適配的管控策略。通過對支撐有源配電網（指大量接入分布式電源、功率雙向流動的配電網）最優運行及規劃的重過載治理研究，構建重過載臺區分類定級及差異化管控策略，實現臺區自動評價預警，保障迎峰度夏、迎峰度冬、節假日負荷激增等業務場景下臺區重過載的精準管控，減少臺區低電壓及配變故障停電發生。三是利用數字技術提升治理能力。通過融合多因素的臺區重過載分類定級及差異化管控方法，使用數字化技術手段輔助配變負荷精準治理，構建有效的配變重過載治理體系，并通過試點推廣應用，不斷提升供電可靠性，滿足用電需求。
目前，相關工作已取得階段性成果。建立配變負荷時空預測模型的目標已經達成，基于全維度數據融合、負荷預測和重過載治理等研究成果，結合電網負荷、用戶行為數據和柔性負荷運行數據，研究有源配電網最優運行與規劃示范應用，實現柔性負荷提前預測、運行監測、特性分析、負荷調控仿真模擬、策略執行與結果評價等功能，支撐柔性負荷接入后配電網的安全、穩定運行。
系統整體上采用微服務技術路線架構，針對不同類型負荷和分布式電源模型描述的關鍵特征參數提取方法，建立不同類型負荷和分布式電源的識別特征模型，并分別以臺區、中壓線路為研究對象，建立分層次的運行規律和潛在風險分析模型，評估海量分布式資源對各層級配電網的影響。
《關于促進新時代新能源高質量發展的實施方案》中錨定了到2030年我國風電、太陽能發電總裝機容量達到12億千瓦以上的目標。在電網側，多能源品種相互轉換；在負荷側，分布式新能源、微電網、互動式設備大量接入，高度電氣化的終端負荷多元發展，電力“產消者”大量涌現。新型電力系統的建設，更加需要對設備重過載與負荷調配加以考量，優秀的有源配電網運行系統的應用潛力巨大。（廣西電網公司電力科學研究院 李珊 黃維）
責任編輯：楊娜
