源网荷储协同优化的配电网韧性提升策略

源网荷储协同优化的配电网韧性提升策略

吴全才

           云南电网能源投资有限责任公司  云南省昆明市  650000

　　摘要：随着电力系统规模的不断扩大和电力负荷的不断增加，配电网的韧性提升变得越来越重要。本文通过引入源网荷褚协同优化的策略，探讨了如何提升配电网的韧性。首先，介绍了配电网韧性的概念和重要性。然后，详细阐述了基于源网荷褚协同优化的配电网韧性提升策略，包括配电网规划优化、设备优化和运行管理等方面。最后，分析了源网荷褚协同优化在配电网韧性提升中的应用，并提出了一些建议和展望。

　　关键词：配电网韧性；源网荷褚协同优化；规划优化；设备优化

　　引言：电力系统作为现代社会的重要基础设施之一，对于经济发展、社会稳定和人民生活起着至关重要的作用。然而，在面临越来越复杂的能源供需形势和电力负荷变化的背景下，配电网的韧性提升成为了一个迫切的问题。韧性是指系统对于外界压力和干扰的适应能力，即系统保持正常运行的能力和恢复能力。提升配电网的韧性，不仅可以提高电力供应的可靠性，还可以提高电网的抗干扰能力和应对突发事件的能力。

　　一、配电网韧性的概念和重要性

　　配电网作为电力系统的末端环节，负责将高压电能分配给各个终端用户。由于负荷分布的不均匀性、电力负荷的快速增长以及电力设备老化等因素的影响，配电网面临着诸多挑战和压力。在这种背景下，提升配电网的韧性显得尤为重要[1]。

　　提升配电网的韧性可以从多个方面考虑，韧性可以提高电力供应的可靠性。在面对突发事件或电力负荷剧增时，韧性强的配电网可以迅速应对，保持供电的连续性和稳定性，韧性可以提高电网的抗干扰能力。配电网面临着各种外界因素的干扰，如天气灾害、人为破坏等，提升韧性可以减少这些干扰对电网的影响，韧性还可以提高配电网的恢复能力。在系统故障或突发事件发生后，韧性强的配电网可以更快地恢复正常运行，减少停电时间和损失。

　　二、基于源网荷褚协同优化的配电网韧性提升策略

　　(一)配电网规划优化

　　配电网规划优化是指在保证配电网供电能力的前提下，合理规划配电网的线路、设备和负荷等要素，提高配电网的韧性。具体包括负荷预测和优化配置两个方面。

　　(1)负荷预测和优化配置

　　负荷预测是指对未来一段时间内的负荷进行预测，以便合理规划配电网的供电能力。负荷预测可以通过统计方法、数学模型等方式进行，得到较为准确的负荷预测结果。

　　优化配置是指在已知负荷预测结果的基础上，合理配置配电网的线路、设备和负荷等要素，以提高配电网的韧性。优化配置可以通过优化算法进行，得到最优的配置结果[2]。

　　(2)源网荷褚协同优化算法

　　源网荷褚协同优化算法是指通过优化源、网、荷和褚之间的协同关系，提高配电网的性能和韧性。在这个过程中，可以引入智能优化算法和协同控制方法，对配电网进行优化和调整。例如，可以通过优化电源的选择和配置，减少系统的能耗和排放，提高系统的可持续性和韧性。同时，可以通过优化网的拓扑结构和控制策略，提高系统的可靠性和韧性。此外，还可以通过优化荷的调度和响应，提高系统的灵活性和韧性。最后，可以通过优化褚的管理和控制，提高系统的安全性和韧性。

　　(二)配电网设备优化

　　配电网设备优化是指通过对配电网设备的状态监测、维护和优化，提高系统的可靠性和韧性。在配电网设备优化中，设备状态监测和维护以及设备容量调整和优化是关键的环节。

　　(1)设备状态监测与维护

　　设备状态监测是指对配电网设备的运行状态进行实时监测和评估。通过设备状态监测，可以及时发现和诊断设备故障和异常，减少故障的发生和影响。同时，设备维护是指对配电网设备进行定期检修和维护，保证设备的正常运行和寿命。通过设备状态监测和维护，可以提高设备的可靠性和韧性，减少故障和停电的发生[3]。

　　(2)设备容量调整与优化

　　设备容量调整和优化是指根据实际负荷和需求，合理调整和优化配电网设备的容量和配置。通过设备容量调整和优化，可以减少系统的过载和压力，提高系统的稳定性和韧性。例如，可以根据负荷的变化和分布，调整变压器和开关设备的容量和配置，提高系统的可靠性和韧性。同时，还可以通过合理的设备配置和布局，减少设备的损坏和故障，提高系统的可靠性和韧性。

　　(三)配电网运行管理

　　配电网运行管理是指对配电网运行过程进行监控、控制和调整，提高系统的可靠性和韧性。在配电网运行管理中，故障检测与快速响应以及运行策略优化与调整是关键的环节。

　　(1)故障检测与快速响应

　　故障检测与快速响应是指对配电网故障和异常进行及时检测和响应。通过故障检测和快速响应，可以减少故障的扩大和影响，提高系统的可靠性和韧性。例如，可以通过故障检测和诊断技术，及时发现和定位故障点，减少停电时间和损失。同时，还可以通过快速响应和恢复措施，迅速恢复故障设备和线路的供电能力，提高系统的可靠性和韧性[4]。

　　(2)运行策略优化与调整

　　运行策略优化与调整是指对配电网运行策略进行优化和调整，提高系统的性能和韧性。在这个过程中，可以引入智能优化算法和协同控制方法，对配电网的运行策略进行优化和调整。例如，可以通过优化负荷调度和响应，减少负荷集中和电压不平衡等问题，提高系统的性能和韧性。同时，还可以通过优化电源的选择和配置，减少系统的能耗和排放，提高系统的可持续性和韧性。

　　三、源网荷褚协同优化在配电网韧性提升中的应用

　　源网荷褚协同优化作为一种新兴的优化方法，在配电网韧性提升中具有广阔的应用前景。下面将通过实际案例分析，验证源网荷褚协同优化在配电网韧性提升中的应用效果。

　　【案例分析】

　　以某城市配电网为例，采用源网荷褚协同优化方法进行配电网韧性提升。首先进行负荷预测，得到未来一段时间内的负荷预测结果。然后，基于负荷预测结果，采用优化算法进行配电网的规划优化，包括线路、设备和负荷等要素的优化配置。接下来，对配电网的设备进行状态监测与维护，及时发现设备故障，并进行相应的维护和修复。同时，根据实际负荷需求，进行设备容量调整与优化，以提高设备的供电能力和韧性。最后，通过合理的故障检测与快速响应、运行策略优化与调整等措施，提高配电网的韧性。

　　通过实际应用，验证了源网荷褚协同优化在配电网韧性提升中的效果。具体表现为减少了电力故障对用户的影响，提高了电力系统的可靠性。同时，提高了电力系统的运行效率，减少了能源浪费，对环境保护具有积极意义[5]。

结语：配电网韧性的提升是一个复杂而又关键的问题，需要全面考虑源、网、荷和褚之间的协同关系，通过优化和调整，提高系统的性能和韧性。源网荷褚协同优化是一种有效的策略，可以在配电网规划、设备优化和运行管理等方面发挥重要作用。通过引入智能优化算法和协同控制方法，可以实现配电网的韧性提升，提高电力供应的可靠性和稳定性。未来，我们还可以进一步研究和探索源网荷褚协同优化的方法和技术，提高配电网的韧性和适应能力，为电力系统的可持续发展做出贡献。

参考文献：

[1]范馨予,黄媛,吴疆,孙增杰,宁静波. 考虑源网荷储协同优化的配电网韧性提升策略[J]. 电力建设,2023,44(04):63-73.

[2]周阳烨,王国庆,于雷. 配电网韧性研究现状及展望[J]. 工程研究——跨学科视野中的工程,2022,14(03):171-181.

[3]勇蔚柯,李扬,曹阳. 基于需求响应的配电网韧性提升技术研究[J]. 电力需求侧管理,2022,24(02):20-26.

[4]于艾清,金彪,王育飞. 台风天气下提升配电网韧性的储能规划策略[J]. 电力系统及其自动化学报,2022,34(08):60-67.

[5]吴文仙,韩冬,孙伟卿,奚培锋. 考虑韧性增强策略的配电网负荷恢复优化[J]. 电力科学与工程,2019,35(04):17-24.