北极星智能电网在线讯:配电变压器(以下简称“配变”)设备是电力传输到用户的重要节点，其运行状态很大程度上决定了区域内的供电质量和安全。配变若长时间处于重载或过载状态，一方面会降低设备寿命，另一方面也可能带来线路故障。因此，对配变进行实时监控与调整，对供电企业具有重要意义。
以广西为例，因农业人口较多，地形较为复杂，农村电网建设还存在一定程度的薄弱环节，且工业发展方式比较粗放，传统资源型产业比重大，导致配变重过载问题发生率较高。而随着近年来广西新能源装机容量大幅增长，其波动性、间歇性等特性，也进一步考验电力设备的安全稳定性。
此外，每逢迎峰度夏、迎峰度冬及重大节假日，广西电网配变重过载等问题便更加凸显。据统计，一般而言，春节期间，重过载配变总数在节前第七天左右达最高峰，平均负载率超过80%。2021年元旦寒潮期间，重过载配变日均负载率为60%左右，每日重过载配变数达1000—1700台，增幅超200%。
如何在高比例的新能源并网装机情况下预测配变重过载时空节点，实时监控调配重过载区域，从而保障电力系统运行安全稳定?广西电网公司电力科学研究院规划开发了“广西有源配电网最优运行与规划系统”，尝试在保障数据质量的情况下，达到以下目标：
一是建立配变负荷时空预测模型。探索基于深度神经网络的配变负荷时空预测方法模型，准确把握负荷时空特性及其发展趋势。二是构建与模型适配的管控策略。通过对支撑有源配电网(指大量接入分布式电源、功率双向流动的配电网)最优运行及规划的重过载治理研究，构建重过载台区分类定级及差异化管控策略，实现台区自动评价预警，保障迎峰度夏、迎峰度冬、节假日负荷激增等业务场景下台区重过载的精准管控，减少台区低电压及配变故障停电发生。三是利用数字技术提升治理能力。通过融合多因素的台区重过载分类定级及差异化管控方法，使用数字化技术手段辅助配变负荷精准治理，构建有效的配变重过载治理体系，并通过试点推广应用，不断提升供电可靠性，满足用电需求。
目前，相关工作已取得阶段性成果。建立配变负荷时空预测模型的目标已经达成，基于全维度数据融合、负荷预测和重过载治理等研究成果，结合电网负荷、用户行为数据和柔性负荷运行数据，研究有源配电网最优运行与规划示范应用，实现柔性负荷提前预测、运行监测、特性分析、负荷调控仿真模拟、策略执行与结果评价等功能，支撑柔性负荷接入后配电网的安全、稳定运行。
系统整体上采用微服务技术路线架构，针对不同类型负荷和分布式电源模型描述的关键特征参数提取方法，建立不同类型负荷和分布式电源的识别特征模型，并分别以台区、中压线路为研究对象，建立分层次的运行规律和潜在风险分析模型，评估海量分布式资源对各层级配电网的影响。
《关于促进新时代新能源高质量发展的实施方案》中锚定了到2030年我国风电、太阳能发电总装机容量达到12亿千瓦以上的目标。在电网侧，多能源品种相互转换；在负荷侧，分布式新能源、微电网、互动式设备大量接入，高度电气化的终端负荷多元发展，电力“产消者”大量涌现。新型电力系统的建设，更加需要对设备重过载与负荷调配加以考量，优秀的有源配电网运行系统的应用潜力巨大。
李珊 黄维(作者单位：广西电网公司电力科学研究院)
