【专家讲坛】消纳高占比可再生能源的智能配电网规划关键技术-第4页-北极星输配电网

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4.基于高级量测系统的智能配电网规划

在智能配电网中，所有客户服务点都会配置先进的数字仪表；这些仪表不仅可以进行双向通信，还可以进行远程连接和断开，记录波形、监控电压和电流等重要运行参数。高级量测系统（AMI）就是一个测量、收集、储存、分析用电信息的完整系统，它可以为配电网规划提供几乎所需要的一切数据，因此，利用AMI系统可以极大地提高配电网规划的科学性，从而使供电更加可靠，资产管理更加科学有效。

由于智能仪表必须安装在用户家中或数据集总点（dataaggregatorpoints，DAPs），因此合理规划DAP的位置就是采用AMI技术时的一项重要挑战。如果采用人工分析的方法，则计算成本高，实践难度大，尤其是针对高密度的居民区。文献［9］基于智能电表的信息处理数据和数据聚类技术，构建了一个DAP智能规划系统。该系统在给定电网节点和智能仪表的条件下，利用RF-Mesh（radiofrequencymeshtechnology）技术自动生成一个初始的优化规划问题，以通信路径最短（从而DAP数量最少）、信息覆盖面最广（从而量测数据最多）为目标，确定DAP的数量和位置，所有DAP和智能仪表均可实时操纵。通过对一个配置了29 000个电表和12 000个电线杆的巴西电网进行实例分析，该系统的可行性得到了验证。

5.配电网络与通信网络协同仿真的技术

在智能配电网规划中，信息通信技术（ICT）的作用越来越重要；通信网络如果遭到破坏，会严重影响电力系统的可靠性和安全性。对现有配电网络和通信网络进行协同互动仿真，是研究智能配电网规划的合理途径。

对ICT的研究是个较为前沿的课题。文献［10］提出了一种应用于智能配电网规划的ICT模型，如图3所示。此模型主要分为两部分：基于场景的预选和基础设施规划。首先，不考虑网络和基础设施的具体情况进行预选，生成ICT技术方案通用集合和高层协议；其次，针对具体的能源网进行基础设施规划，确定若干ICT技术方案；这两部分均依赖于由规划人员提供的外部数据，例如所定义的用例和对ICT的各种需求。最后，对两部分的输出进行成本效益分析，针对给定的外部数据确定合适的ICT技术方案。正如文献［10］所指出的，对ICT进行合理规划可以避免使用扩建电网的传统手段，延缓电网的一次投资。

图3配电网规划中的ICT模型

6.智能配电网规划的投资策略案例

在智能配电网的投资策略方面，CIRED2015-S5中展示了3个案例。其中文献［11］提出了一种策略投资模型（strategicinvestmentmodel，SIM），将其应用于英国电网的“灵活即插即用低碳网络（flexibleplugandplaylowcarbonnetworks，FPP）”项目中，确定配电网最优投资组合方案。研究案例是FPP试验区域中的33kV配电系统，涉及的智能技术包括动态线路定容、正交增压器、静态无功补偿器、新型保护系统、智能发电机控制、主动网络管理和智能商业模式等。SIM将长期网络规划问题转化为一个混合非线性整数优化问题，其目标是在满足潮流平衡、线路热极限、电压极限、设备运行极限等约束条件下，使智能电网技术投资、传统网络设备投资以及在研究期内的运行成本总和最小。与传统方式不同，SIM考虑的运行条件比较全面，涉及各种DG输出和负荷组合，因此能够更准确地预测受网络约束影响的运行成本，从而能更准确地确定投资方案。算例分析结果表明SIM能够：①确定实现智能电网技术的最优投资组合方案和地点；②同时考虑采用智能技术和进行传统网络扩建，评估不同配网规划策略的长期成本效益；③给出最优运行策略和投资策略。

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原标题：【讲座】范明天：No.3 消纳高占比可再生能源的智能配电网规划关键技术

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