基于服務城市行政區域拓展的高效配電網規劃管理體系研究

劉國平，王　聰，趙　杰，耿　亮，李　梁

(國網河北省電力公司石家莊供電分公司，石家莊　050051)

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基于服務城市行政區域拓展的高效配電網規劃管理體系研究

劉國平，王聰，趙杰，耿亮，李梁

(國網河北省電力公司石家莊供電分公司，石家莊050051)

摘要：在京津冀一體化發展、石家莊市行政區劃調整的大背景下，以石家莊市城區配電網規劃為研究基礎，深入分析配電網規劃、管理方面存在的問題，提出市政/電網相互銜接、市縣電網協調發展的現代智能配電網規劃理念，采用“網格化”配電網精準規劃方法，建立了目標、組織、策略三維度體系的規劃管理機制，高效優質進行配電網規劃，最后通過實施成效，驗證該規劃管理體系的創新性、準確性和有效性。

關鍵詞：配電網；規劃；管理體系；網格化

配電網是電力系統與電力用戶直接接觸的一個重要環節，保證配電網安全、可靠、經濟運行，對電網企業具有重大的意義。黨中央、國務院對加強配電網建設做了重要部署。2015年9月，國家能源局正式發布了《配電網建設改造行動計劃(2015—2020年)》。國家電網公司也明確提出以解決“兩頭薄弱”問題為重點，全面加強配電網建設[1-3]。隨著京津冀一體化發展、石家莊市行政區劃調整對本地配電網發展建設提出新課題。配電網規劃管理就是要對接城市發展，采用差異化建設標準，以滿足各類供電區域不同用戶供電質量為目標，創新市政/電網相互銜接、市縣電網發展協調一致的現代智能配電網規劃理念，采用“網格化”配電網精準規劃方法，建立目標、組織、策略三維度體系的規劃管理機制，高效優質進行配電網規劃，全面推進石家莊市配電網發展，為服務京津冀協同發展提供有力支撐，為行政區域拓展做好供電保障服務。

1配電網規劃管理存在的問題

電網發展一直存在“重主輕配”問題，石家莊市配電網基礎薄弱，隨著城市行政區域拓展后的需求及分布式電源、電動汽車的快速發展，配電網的功能、形態以及發展環境均發生了巨大變化，老問題和新需求相互交織增加了石家莊配電網發展難度。

a. 配電網規劃發展時間短，制約多，遠景目標網架的規劃沒有市政建設變化快。配電網規劃約束力較差，沒有形成統一的管理體系，規劃質量和效率低下。

b. 傳統配電網規劃與用戶需求銜接不足，存在規劃依據不實、負荷預測不細、項目儲備不深等問題。

c. 由于配電網網架變化快、線路轉接頻繁，造成配電網現狀分析不透徹，不能如實反映配電網存在問題；配電網規劃設計建設標準不統一，差異化大；規劃前后缺乏重要指標對比，不能為投資決策提供可信依據。

2智能配電網規劃管理體系的構建

科學進行配電網規劃，優化電網資源配置，建設城鄉統籌、安全可靠、經濟高效、技術先進、環境友好的現代智能配電網。智能配電網規劃管理體系主要由目標體系、組織體系、策略體系三部分組成。

2.1目標體系

從統籌城鄉規劃、對接政府規劃、提升投資精度、配電網建設標準、多元化負荷發展五個方面建立配電網規劃管理目標體系。

a. 合理劃分供電區域，確立滿足各類供電區域不同用戶供電質量為目標，實行城鄉配電網統一規劃，界面清晰、統籌發展。

b. 以城鄉發展總體規劃為指導，配電網與城市控制性詳細規劃無縫對接，開展“網格化”配電網詳細規劃，構建遠景目標網架，指導近中期網架結構，統籌考慮電源、用戶以及土地、環境、站址廊道等公共資源，合理布局變電站、開關站、環網單元和電纜通道等配電網設施，依法依規保護配電網站址路徑，納入城市控規，促進配電網項目落實。

c. 深入開展配電網診斷分析、電力市場負荷調研，全口徑儲備規劃項目，指導用戶接入和配電網改造，提高投資精準度。

d. 根據區域經濟發展水平和供電可靠性，整合和優化已有標準化成果，科學指導規劃、設計、建設與改造，全面推行模塊化設計、規范化選型、標準化建設。

e. 統籌兼顧新能源、分布式電源、電動汽車和電能替代等多元化負荷發展，最大程度對可再生清潔能源進行就地消納，滿需足各類用戶接入需求。

2.2組織體系

成立規劃管理組織體系，實行公司主要領導統一領導下的分層分級管理模式，明確工作目標，制訂工作計劃和管理措施，確保職責界面清晰、協同高效，高質量、高標準完成前期準備、規劃編制及成果發布工作。

a. 優化、深化網格配電網規劃管理職責，分級管理、分層負責，實現規劃管理的縱向貫通。成立領導小組，加強工作的統一領導；明確歸口管理部門，確保工作的有效執行；成立公司配電網規劃工作組。

b. 落實各專業部門職責，實現規劃管理的橫向協同，保障工作的協調推進。

c. 優化調整規劃管理支撐單位(如經濟技術研究所等)，加強技術支撐。

2.3策略體系

創新配電網規劃管理理念，制定配電網規劃設計建設標準，采用“網格化”配電網精準規劃方法，在開展電網診斷分析專題研究的基礎上，結合新能源并網、電動汽車、電能替代等多元負荷發展需求，高質量的完成了石家莊中心城區及藁城、欒城、鹿泉、正定四區縣配電網詳細規劃(總面積500多km2)，并推廣至其他14個縣域配電網。認真分析和梳理新形勢下石家莊配電網發展模式，形成具有“管理先進、技術領先、高效可靠”的配電網規劃管理策略體系。

a. 確立以滿足用戶的供電質量為規劃目標，統籌城鄉配電網規劃，采用逐站逐線的方式分析和梳理配電網現狀，與市政規劃無縫對接，依據城市控制性詳細規劃，引入空間負荷預測法預測負荷需求和空間分布，將供電區按行政區劃和負荷密度分類，設定差異化的發展目標，將規劃重點放在中壓電網、規劃范圍延伸至0.4 kV電網。同規劃部門形成雙向協同溝通機制，保證規劃落地。編制完成《石家莊市區變電站10 kV供電分區遠景規劃圖》，《石家莊市中心城區遠景年高壓網架規劃圖》，擴展了配電網規劃的內容和深度，起到了示范引領作用。

b. 借鑒先進城市經驗，整合配電網設計建設改造的標準化成果，制定了《石家莊中低壓配電網規劃設計建設技術細則》，為配電網建設提供了參考標準?！凹殑t”中首次采用優化調整用戶接入方案中需用系數(見表1)，減少配變容量36%，提高電網可開放容量，大大節省電網投資，在河北省公司范圍內進行推廣。

表1用戶接入方案需用系數

住宅戶數用電負荷需用系數調整前配變容量配置系數調整后配變容量配置系數72戶及以下0.30.70.4872戶以上300戶以下0.250.60.4300戶及以上0.20.50.32

c. 明晰配電網網架層級，從變電站饋出的為主干層，從開關站或環網單元節點饋出的為次干層，其余為分支層；規范主干層、次干層、分支層對應的接入容量，新建網架不超過3層，梳理層次過多的現狀網架。配電網分層供電模型，見圖1。

圖1　配電網分層供電模型

明確雙環網主干最多串5組環網單元，分支最多2級，如圖2所示。

圖2　雙環網結構

d. “網格化”配電網精準規劃遵循“做實、做細、做深”的理念，按照“自下而上”的方式，采用“六化”工作策略，形成網格化供電區域、開展多元化負荷預測、制定差異化規劃標準、搭建模塊化目標網架、采用數據化指標分析、呈現實用化規劃成果。

依據城市控詳規細分規劃單元，根據建設用地性質劃分為居住、行政辦公、商業金融業等共10類用地，以A、B、C、D 4類不同發展定位確定的供電區域，打造差異化經濟高效配網。采用了規劃輔助管理軟件。改變了傳統粗放的負荷預測及規劃的方式，實現了與城市規劃的精準對接，進行了分層規劃，便于電力設施落地。

網格化的飽和負荷預測。按照單一功能最小化原則劃分網格，中心城區劃分為2 308個網格。采用空間負荷預測與大用戶報裝相結合的預測方法，預測飽和負荷(5 970 MW)是目前(2 120 MW)的2.8倍。

變電站布點：根據網格負荷預測結果，實現了變電站選址的智能化，飽和負荷下需新增52座變電站布點，并優化了供電范圍。

開關站布點：現有開關站10座，規劃環網型開關站46座、終端型開關站71座。

環網單元的布點：現有環網單元1 812座，規劃主干環網單元966座。

目標網架規劃：目標網架通過單環網、雙環網建立站間聯絡，提高10 kV配網的倒供靈活性，有效支撐上級電網。

配電網智能化規劃：2016年全自動模式試點應用、2017年底中心城區配電自動化全覆蓋，光纖、無線及其他通信方式相結合。滿足電動汽車充換電設施建設、光伏等新能源接入的需要。

電纜通道規劃：電纜通道規劃形成縱橫暢通的地下管網，隨著城市發展建設同期預埋。

3實施效果

a.在深入進行電網現狀分析的基礎上，將市區控制性詳規按照單一功能最小化原則進行劃分，通過空間負荷預測法得出10種功能區飽和負荷和每個網格的飽和負荷，同采用自然增長加大用戶預測法比較，提高了負荷預測的準確度，掌握了負荷的空間分布，為配電網規劃打下扎實的基礎。將變電站、開關站、環網單元、配電室、線路路由進行合理規劃，編制完成《石家莊市中心城區2020年10kV網架規劃圖》、《石家莊市中心城區遠景年10kV網架規劃圖》、《石家莊市中心城區遠景年電纜通道規劃圖》。進一步指導配電網規劃，確定規劃項目，開展規劃方案技術經濟比較，以效益分析法評價電網規劃實施本文責任編輯：王麗斌

效果，優化電網投資。

b. 控制出線裝接容量，通過合理切改，解決負荷分配不均和供電范圍交叉重疊問題。通過開關站解決出口電纜通道資源緊張問題。

c. 依據《石家莊新能源及可再生能源發展規劃》，配電網精準規劃統籌考慮新能源電源建設布局，加強對其接入位置和規模的引導和管理，提前規劃配套工程，滿足靈活接入。

d. 通過對配電網規劃管理進行全面、系統、科學的提升，完善市區配電自動化和配網通信規劃，公司系統供電可靠性和電力服務水平得到顯著提升。用戶平均停電時間，由2008年11.8 h，降低為2014年的1.85 h。

4結論

a. 緊跟城市發展脈搏，采用“網格化”配電網精準規劃方法，科學實施電網規劃。

b. 以用電需求為導向，以實測負荷為模型，開展網格化負荷預測、差異化網架規劃，統籌配電自動化、通信、分布式電源、電力管道等智能配電網內容，形成多元化規劃成果。

c. 圍繞省會石家莊“十三五”發展，科學編制石家莊電網“十三五”規劃和石家莊市網格化配電網精準規劃管理機制，并逐步拓展到周邊縣域，實現配電網發展與城市發展實現同步推進。

參考文獻：

[1]肖峻，谷文卓，郭曉丹，等，配電系統供電能力模型[J].電力系統自動化，2011，35(24)：47-52.

[2]邱麗萍，范明天．城市電網最大供電能力評價算法[J]．電網技術，2006，30(9)：68-71．

[3]劉壯志．含微電網的智能配電網規劃理論及其應用研究[D]．北京：華北電力大學，2013．

本文責任編輯：王麗斌

下期要目

變壓器壓力釋放閥動作故障分析及處理

非全停擴建施工方法在GIS變電站的應用

高壓戶外式隔離開關缺陷分析及完善化改造

Study on Efficient Distribution Network Planning Management SystemBased on Service City Administrative Areas Expanding

Liu Guoping，Wang Cong，Zhao Jie，Geng Liang,Li Liang

(State Grid Hebei Electric Power Company Shijiazhuang Power Supply Branch, Shijiazhuang 050051,China)

Abstract:Under the background of the integration development of the beijing-tianjin-hebei region and shibjiazhuang administrative division adjustment, based on the research of shijiazhuang urban distribution network planning, analyzing the existing problems in the distribution network planning and management, in this paper, the modern intelligent distribution network planning concept is proposed on the basis of the link-up municipal/network and the coordinated development of cities and counties grid, and the method of "Grid" accurate distribution network planning is used to establish the planning management mechanism of three dimensional system including the goals, organization, policies to proceed the distribution network planning. Finally, through the implementation effect, the innovation, accuracy and validity of planning and management system is verified.

Key words：distribution network;planning;management system;grid

中圖分類號：TM715

文獻標志碼：B

文章編號：1001-9898(2016)01-0001-03

作者簡介：劉國平(1975-)，男，高級工程師，主要從事電力系統繼電保護和新能源并網方面工作。

收稿日期：2015-11-13