城市高可靠性示范區智能配電網規劃與建設研究

[摘要]城市高可靠性智能配電網為城市智能電網中的關鍵環節，也是智慧城市建設的重要組成部分。本文針對配電網發展現狀進行分析，從高可靠性、智能化兩方面簡述了城市智能配電網規劃建設的目標定位，介紹了近年來智能配電網規劃的發展現狀與關鍵問題，展望了智能配電網在我國電網建設中的應用前景，為我國配電網的發展與建設提供相關建議。

[關鍵詞]智能配電網；分布式發電；智慧城市；規劃與建設

[中圖分類號]U665[文獻標識碼] A

1引言

隨著數字化經濟的發展和社會電力需求的攀升，面向用戶的城市配電網迫切需要提高電力利用效率和服務質量。中心城區是負荷密度最高，用戶數量最多，供電可靠性要求最高的區域，中心城區高可靠性配電網的建設難度比其他地區配電網建設要大得多。然而，目前傳統配電網規劃與建設模式已經難以滿足地區經濟增長的發展需求、用戶多樣化的用電需求以及分布式能源的接入需求。配電網規劃的內涵、目標、模式與方法發生著顯著的變化。如何構建智能化與高可靠性協同發展的新型配電網功能形態，成為配電網規劃的核心問題，得到電力科技工作者的廣泛關注。

2智能配電網建設的目標定位

城市高可靠性示范區智能配電網作為智能電網的重要組成部分，其主要特征是接納分布式電源接入、自愈優化運行、與用戶互動，注重電力流、業務流、信息流的一體化整合，提高電網資產利用率[1]。智能配電網規劃與建設應從配電網現狀分析出發，優化網絡結構，提高設備選用和自動化應用水平，降低網絡損耗，提高供電能力，滿足高可靠性電力需求；應從智能電網功能定位出發，在規劃流程、模式和方法等方面實現創新應用，致力于打造有效接納分布式能源、終端用戶協同互動的高可靠性智能配電系統。

2.1建設堅強可靠的智能配電網。以安全性、可靠性、經濟性為目標，以服務民生、服務經濟、服務節低碳發展為理念，規劃建設網架結構堅強、運行方式靈活、與智慧城市發展環境相協調的示范區智能配電網，合理改造現有配電網結構、優化空間資源配置，逐步消除現狀配電網中電源點布局不合理、線路過長、分段不足等薄弱環節，使現有配電網網架結構、供電模式與規劃的目標網架結構協同發展，形成網格化布局，為用戶提供高可靠性、高電能質量的電力服務。

2.2建設靈活互動的智能配電網。信息化、自動化、互動化是智能電網的主要特征。在高可靠性配電網建設過程中注重智能化技術的應用，建成配電自動化的高級應用系統，完成信息化、自動化的互動通信網絡的全覆蓋，實現配電SCADA、饋線自動化功能，實現信息集成的整合與共享，采用調/配/控一體化的管理模式，實現友好化分布式能源接入、全景化運行監控、智能化分析評估、最優化資源調配、自愈運行控制等功能，構建“安全、高效、清潔”的智能配電系統。

3智能配電網規劃的關鍵問題

配電網直接面向用戶，構成復雜、電壓等級多樣、設備建設投資巨大，其供電可靠性和智能化水平直接影響到經濟社會的發展。智能電網背景下的配電網規劃應考慮區域發展定位和資源、環境約束、考慮抗災變能力、考慮靈活互動的配電網自動化技術、考慮分布式能源友好接入等，研究智能配電網規劃的模式與方法，開發綜合支持軟件平臺[1]。

3.1堅強可靠的網架結構規劃

堅強可靠的網架結構是電網安全穩定運行的基礎。為保證配電網安全穩定運行、防止連鎖故障造成大停電事故。因此，必須對配電網網架結構進行精細化規劃。配電網接線應根據地區周邊負荷水平、電網發展目標定位、資源環境承載能力因地制宜地選取，滿足安全性、可靠性、經濟性的要求，考慮抗災變能力，具有較強的靈活性和適應性，接線清晰可靠，滿足N-1準則，重要用戶滿足N-2要求，N-1合格率達到100%。高可靠性示范區內打造網格化配電網，堅持電網新建一次設備一次建成，堅持新建與改造相結合，加強現狀環網改造，以相連兩條饋線的總期望停電戶數最少為目標，結合地理接線圖，確定環網間最優聯絡點，分析其可行性，對聯絡點適當改造，促進配電網多電壓等級協調發展。

3.2靈活互動配網自動化技術

靈活互動配電自動化技術是智能配電網運行控制技術的核心部分，以實時量測與監視數據為基礎，將電力電子技術、信息通信技術、分布式計算技術結合，通過快速仿真、短路電流計算、保護定值配合等技術，可實現配電網實時監控、故障及時定位、隔離和自動恢復供電，有效地減少停電時間、提高供電可靠性[2]。配電自動化規劃側重于線路的自動化監控，包括線路上的開閉站、環網柜等重要結點，達到與上級變電站的信息交互通信，同時注重細化監控對象和擴展功能，延伸到線路上的分段和分支開關，通信網擴展到臺變，實現雙環自愈。建設配電自動化高級應用系統，實現配電SCADA、饋線自動化、全景實時監控、分布式能源控制、配網高級分析等功能，達到智能調控一體化要求。

3.3清潔分布式能源接入技術

接納清潔分布式電源、儲能系統靈活接入是智能電網的重要特征之一。研究分布式能源接入及微電網技術在配電網中的應用，對智能配電網低碳化發展具有重要的現實意義。根據示范建設區“生態、綠色、低碳”的發展定位，考慮分布式能源的并網需求，充分評估分布式能源接入的風險和不確定因素，提高對分布式能源的需求預測能力，優化電源布局和網絡結構，實現含分布式能源的配電網規劃，為光伏發電、風力發電、冷熱電三聯供、垃圾發電等清潔分布式能源預留并網接口，在智能調控一體化系統的統一管理下，實現靈活接入、運行與控制。充分考慮電動汽車充電需求，預留充電樁、充換電站的電源接口，為地區電動汽車規模化接入配電網提供電源支撐，實現配電網、分布式能源、電動汽車協調發展[3]。

4智能配電網規劃的應用展望

作為智能電網的重要組成部分，城市智能配電網直接面向用戶，在提高供電可靠性、降低網損、有效接納清潔能源等方面起著不容忽視的作用，符合智慧城市的發展理念。目前，我國智能配電網發展處于快速發展階段，有著廣闊的應用前景。

4.1注重新理論與實際工程相結合的應用實踐。配電網規劃過程中，引入信息通信、分布式計算等理論，綜合考慮電網建設、改造及應用技術升級，實現配電網在規劃建設、運行控制、管理維護等協同優化，輔助實現集成應用實踐，達到智能配電網安全、可靠、經濟、低碳的目標。

4.2加強新技術與傳統方法相結合的應用創新。在現有配電網網架結構的基礎上，應更多地關注分布式電源、微電網、電動汽車、主動配電網等關鍵技術帶來的發展機遇與挑戰，研究新技術在傳統方法中的適應性和針對性，提高規劃決策的科學性與準確性。

5結論

城市智能配電網在提高供電可靠性、接納清潔能源方面表現出巨大潛力。我國配電網規劃研究逐漸從傳統電力規劃向智能、低碳電力規劃過渡，結合電力建設、運行管理的實踐經驗，實現有效接納清潔能源發展、保障電力供應的目標，探索出一條適合我國國情的低碳發展道路，構建智能化與高可靠性協同發展的新型配電系統。

參考文獻

[1]沈道義，楊振睿，何正宇.智能配電網供電模式與優化規劃研究展望[J].華東電力，2012，40（8）：1395-1398.

[2]藍毓俊.現代城市電網規劃設計與建設改造[M].北京：中國電力出版社，2004.

[3]陳國華.應對分布式可再生能源發電的智能配電系統規劃[J].華東電力，2011，39（11）：1945-1947.