基于最大供电能力的智能配电网规划与运行新思路(4)

供电能力是配电网在满足安全约束下的最大负荷供应能力，这为挖掘电网运行的潜力提供了量化计算工具。实现高效运行的另一个前提是精确计算配电系统满足N-1运行的安全边界，在调度运行中实时计算运行点与安全边界距离。目前的配电调度系统尚不具备实时计算运行安全边界的功能。新一代配电调度系统的发展方向是建立起类似输电系统的DyLiacco安全框架，实现实时的安全监视、报警、预防控制、紧急控制以及优化功能。相对输电系统，目前实际配电调度运行还较为初级，很多情况下都还停留在人工决策的阶段。智能电网下的配电调度运行将发生大的变革。

利用配电网络进行负荷转带的一个不利因素是在变电站主变N-1运行时通过配电网络转带负荷可能会大大增加操作的次数，但实际操作运行中该问题并不一定很严重。这是因为在规划中采用的是最大负荷，实际电网在很多时候负荷水平并不高，可以仅通过站内转带就完成负荷转移;只有在N-1故障发生在负荷水平较高的情况下，才会出现变电站内转带容量不足需要网络转带的情况。因此，实际运行时操作次数的增加并不一定很多。

4基于供电能力优化的规划新方式

4.1基于供电能力的规划方式及与传统方式的比较

按照规划导则规定的现状分析、负荷预测、变电站及网络规划等为主要步骤进行的传统规划方式，在中国十几年来的大规模城乡电网规划建设中发挥了重要作用，但目前也正面临着挑战。

首先，传统规划流程中总是需要作出负荷预测，然后在负荷预测结果基础上来形成并校验规划电网方案。其规划结果受负荷预测准确性的影响很大，而负荷发展涉及因素非常多，存在不确定性，准确预测又是非常困难的。其次，在大规模复杂配电网规划中，通常都将规划分解为变电站选址定容和网架布线2个子问题。在变电站选址定容阶段，通常采用容载比法来确定需要的变电容量，然后确定变电站主变配置时，在计及N-1安全原则时仅考虑变电站内主变的相互支持，而忽略配电网中负荷互供的影响带来安全性的提升。因此，传统规划方案往往较为保守，经常需要新增变电容量来满足新增负荷，将电网容载比控制在导则推荐范围内，结果导致设备利用率偏低。此外，随着城市的发展，规划用地通道资源日趋紧张，新的变电站和馈线走廊建设越来越困难，传统规划方法也很难适应这种情况。总之，传统规划方式的着眼点在于中长期规划中的目标网架规划，适用于新建区域和快速发展的电网。而对于已发展成型的城市建成区配电网，其重点是如何针对现状进行优化和近期规划，需要探索新的、更好的规划方式和方法。

供电能力的概念与传统规划方法最大的不同在于能够在负荷未知的条件下，计算满足N-1安全约束的配电网最大供电负荷，非常利于基于已知电网的分析和优化。在配电自动化条件下，配电网将具备快速的网络负荷转供能力。通过合理优化，已有电网完全具有在更高负载水平运行的巨大潜力。因此，在进行建成区配电网改造和规划时，不能忽略网络互联和配电自动化带来的供电能力的提升。基于此，应该优先考虑利用已有网络消纳新增负荷，具体方法是校验最大供电能力与负荷的匹配程度，既包括总体上的匹配，又包括各个变电站主变供电能力与负荷的匹配程度，若不能满足前者则需要优化网络挖掘供电能力，若不能满足后者则需调整负荷在变电站主变间的分布。调整负荷在变电站主变间分配的手段包括：优先通过配电网络重构来调整，其次通过改变新增负荷接入电网的位置来调整，最后通过改变馈线连接的母线来调整。此外，还可以通过新出馈线和线路切改来重新分配负荷。网络重构中改变开关状态将带来负荷在不同变电站主变间的重新分布，应优先考虑，其次是装设新的分段开关或改变分段开关的位置。

4.2基于供电能力的规划案例

图1案例配电网基本情况如下：110kV变电站3座(分别记为S1，S2，S3)，总容量240MVA，现状负荷128MVA，容载比1.875。规划总负荷188MVA。新增负荷共60MVA，位置见图中黑点，用L1至L7表示，其中，L1至L4各新增负荷6MVA，L5至L7各新增负荷 12MVA。