电力市场下配电网可中断负荷控制策略研究

电力市场下配电网可中断负荷控制策略研究

张宇航,唐超

国网陕西省电力有限公司   陕西西安 710028

摘要：电力系统是一个复杂的、规模庞大的、影响面广的工程项目，它不仅关系着国民经济的发展和人民生活水平的提高，而且对社会的稳定与安全也具有重要的作用和意义。在电力市场中，由于当前国民经济飞速增长，对能源的需求也越来越大，而传统的配电网的运行模式已经无法满足人们的要求，因此需要建立一种新的可替代的新型电网解决这一问题。

关键词：电力市场；配电网；可中断负荷；

引言：

现阶段社会经济的快速发展,电力系统的规模也在不断地扩大，同时由于配电网的运行方式和结构都发生了非常大的变化（比如:在城市和乡村的供电网中，有很多的地区都已经实现了村村通，但是对于一些偏远的山区来说，这些地方的用电需求还是巨大的；而农村的电力供应主要是以乡镇的居民用电为主，而农民的生活水平相对较低,因此对电能的要求也就比较的高）。我国的电力市场的建设与国外相比，还存在着一定的差距；但近几年来,国家对能源安全的重视程度越来越高，这就导致了人们的生产、生活的质量得到大大的提高以及对电力资源的开发力度也逐渐加大，这就使得我们必须加快推进新技术、新工艺、新设备等方面的应用与推广,来满足广大人民群众日益增长的用电量需要。

一、配电网可中断负荷控制策略的分析

（一）配电网可中断负荷的影响要素

影响电力市场下的可中断负荷的因素有很多，其中包括人为的因素和非自然的因素等。（1）自然环境：在自然界中,任何生物都不能生存，所以我们的生活环境也是非常重要的一部分。比如说，温度、风力、降水和地震等等。这些都是不可抗力的原因造成的影响；还有,自然灾害也会导致电力系统的崩溃以及停电。（2）社会政治方面:国家的政策法规，法律制度，经济发展状况,都会对电力市场的运行带来很大的影响；例如,在我国，由于人口众多,能源资源丰富，而石油的价格却很低,这就使得人们不得不考虑用电的问题。（3）技术设备:随着科技的不断进步，计算机网络的普及程度越来越高，这就为可编程门的应用提供了条件，同时还能实现实时的调度控制，使电力供应变得更加灵活。但是如果不能够做到这一点，那么就有可能出现断电的情况发生，从而使整个供电体系受到破坏[1]。

（二）配电网可中断负荷控制原则

可中断负荷的控制原则主要是针对系统的可中断负荷进行分析，根据不同的情况采取相应的措施来应对,从而实现对电力市场的有效管理。（1）灵活性原则。在实际的电力市场环境下,可以对配电网的运行方式以及故障类型等因素都有一定的了解和掌握，并能够在具体的操作过程中,保证其具有良好的灵活性，以确保整个电力体系的稳定发展。（2）经济性原则。由于我国的国情和国家的宏观调控政策，导致了电网的建设规模不断扩大，因此需要考虑到成本的问题；同时，也要注意到其他方面的影响因素，如:设备的投资、运营费用等。（3）安全性原则。在配电网的运维工作中，必须要充分保障工作人员的人身安全，防止发生意外事故[2]。

（三）配电网可中断负荷控制的标准

（1）实时性在配电网的运行状态下,需要对其进行调度，因此在这一时刻就要求对其的具体工作时间做出合理的安排和规划，以保证能够满足电力市场的需求和实际情况。（2）准确性对于电力企业来说,如果要确保供电的可靠性就要从以下几个方面来考虑:首先，要根据不同地区的用电类型来确定相应的备用容量，其次是要结合当地的地理环境、气候等因素,选择合适的变压器型号,最后是要充分地了解停电的概率以及影响范围，从而制定出有效的应急措施。（3）灵活性与稳定性:当系统的故障发生时,应该及时地采取对应的应对方案，并且还可以通过调整设备的方式来使整个系统的恢复速度加快,同时还要注意到各种突发事件的出现会给电力供应带来的损失及危害，尽量避免由于突然的事故而造成的巨大经济损失。除此之外还应重视的是，当遇到紧急状况的时候也应尽可能地保持自身的稳定性能，以免受到干扰[3]。

二、基于可中断负荷的配电网可中断负荷控制

（一）配电网可中断负荷的可中断需求

当可中断负荷产生时，会对整个电力系统的运行造成影响，甚至有可能导致电力供应中断。因此在进行可中断负荷的控制策略时，要考虑到以下几方面的问题：（1）当配电网的故障恢复措施不成功，需要对其采取相应的应急处理机制,确保不会使电力系统的正常运作受到严重的干扰和破坏，同时也会给社会带来不必要的损失；（2）如果在可中断电源的情况下，发生了断电的现象时，就应该立即停止该供电线路的设备并关闭该断路器，以免引起停电的后果[4]。

（二）基于可中断负荷的配电网可中断负荷协调

基于可中断负荷的特点和其影响因素，可中断的电源系统的容量与正常运行时的容量之间的关系可以用两种方法进行描述:一种是以故障点的持续时间为依据,也就是以时间的长度为分；另一种则是按实际的负载量来计算的方式来确定。在电力市场的配电网中，由于各种原因,导致了电力设备的损坏以及线路的老化等，使得电力供应的不稳定,从而使整个供电网络出现了不同程度的停电问题。为了能够有效地解决这些问题，就需要使用多种的措施来应对,其中最常见的手段有:首先，在对配电网的负荷需求分析的基础上，对其进行合理的预测；其次，通过对负荷的估算结果，再根据具体的情况选择合适的方案；最后，在对负荷的估算后，再将数据输入到可编程控制器中，然后由程序控制相应的开关阀门的开启与关闭。

（三）基于可中断负荷的配电网可中断负荷实现

根据上述分析，可中断的电力供应系统的运行方式为：（1）在正常负荷下，由调度中心的可中断电源接入到主网络，同时向终端进行供电,并对故障设备的恢复提供支持。（2）在非紧急负荷下，由主网的断路器和SVM的切换来完成整个电网的停电工作，并保证其安全可靠的连续运转。（3）当断路器处于全开状态时，由主网的断路器和备用发电机来负责跳闸。通过以上的仿真结果可以看出,基于可中断的电力市场的情况中，配电网络的可用性还是比较好的；而基于其他因素的电力市场的情况中，由于经济性的考虑以及操作的简便性,可能会导致部分的电力需求无法得到满足，从而影响了供需双方的利益分配。

三、结束语

针对电力系统可中断负荷的控制策略,在研究过程中，首先对影响因素进行了分析，然后提出了基于可中断度的路由协议法，并通过实例验证,该方法具有一定的可靠性和稳定性，但由于时间有限，在此基础上选取了两个短路点，并没有对这三个短路点的具体情况来选择不同的控制方式。在未来的工作中，可以根据实际的电力市场环境，来制定相应的应急措施，以应对可能出现的各种突发事件，如不可预测的洪水、地震等自然灾害,同时也要考虑到人为的操作不当所造成的损失以及其他的一些问题。

参考文献：

[1] 肖勇、吴昊文、王宗义、王岩. 面向可中断负荷控制的需求响应通信业务优化[J]. 电力系统自动化, 2020(15):8.

[2] 方保民, 李延和, 曲立楠,等. 考虑风电及可中断负荷一次调频能力的日前调度模型[J]. 电力电容器与无功补偿, 2021, 42(4):9.

[3] 李滨, 李星辰, 白晓清,等. 电力市场下配电网可中断负荷控制策略研究[J]. 中国电机工程学报, 2018, 38(22):9.

[4] 高君. 考虑可调负荷的有源配电网优化调度研究[D]. 东南大学, 2016.