基于網格化的城市智能配電網規劃分析

肖如全

(國網湖南電力有限公司懷化供電分公司 湖南 懷化 418000)

基于網格化的城市智能配電網規劃分析

肖如全

(國網湖南電力有限公司懷化供電分公司 湖南 懷化 418000)

近幾年，隨著城市行政區域拓展、分布式電源的快速發展，電網發展中存在的“重主輕配”問題愈加明顯，使得配電網的功能、形態及發展環境均發生了巨大變化，在這種情況下，如何運用合理有效的配電網規劃方法已成為我國建設現代化配電網系統的主要任務。本文主要就網格化配電網規劃方法作為研究重點，從配電網網格化規劃的相關內容出發，就網格化在城市智能配電網規劃中的具體應用展開研究，可作為其他配電網規劃項目的參考。

智能配電網;網格化;規劃

一、引言

近幾年，城市中心區電力負荷呈逐年增長的趨勢，出現中心城區變電站站點分布不合理、設備超負荷運行等問題，導致城市配電網建設不能很好的滿足經濟社會發展的需求。通過對城市智能配電網的合理規劃，可在不影響用戶正常用電的前提下，減少電網損耗，確保配電網運行的良好效益。網格化配電網規劃是一種自上而下的配網規劃新機制，具有避免重復交叉供電、運行方式靈活、便于管理等特點，已成為完善城市配電網規劃建設工作的重要手段之一。

二、配電網網格化規劃

(一)網格化理念

配電網網格化是指從地理角度出發，將某一供電區域劃分為若干個片區，且這些片區是相對獨立且供電范圍不會重疊的。以網格為單位對配電網的規劃、建設和運行維護等進行精細化管理，這種管理方法能夠為配電網的項目儲備、線損管理、運行維護管理等提供更為合理、可靠的決策參考。

(二)配電網網格化規劃

配電網網格化規劃適宜地塊用電需求為導向，按照地區控制性詳細規劃內容對不同用地性質、不同開發深度的地塊進行分析，再結合典型負荷預測模型和差異化的規劃標準，對某一供電區域開展10kV一次網架布局，并在系統化負荷預測的基礎上，統籌配電網的通信、設備保護、自動化運行等內容。

三、網格化配電網規劃體系構建

(一)網格化配電網規劃體系的組成

1.目標體系。①打造網格化空間布局。結合地區控制性詳細規劃劃分為單元，根據建設用地性質對地塊進行劃分，并以A、B、C、D四類供電區域確定目標網架，開發深度定義為已建成、新建和半建這三類;將供電網格劃分為三類:一是負荷發展較為成熟的網格，即網格所在地區的土地利用情況趨于飽和狀態，負荷增長態勢不明顯;二是負荷空間較大的配電網網格，即電量負荷增長態勢比較明顯;三是沒有明確的區域發展規劃和負荷增長空間的配電網網格;②全口徑儲備規劃項目。結合《配電網規劃設計技術導則》等，對電力管道、配電自動化、通信網等內容進行規劃;全口徑儲備規劃項目則在確保配網建設資金充足的情況下，指導客戶接入和配網改造。針對一些電量負荷增長態勢明顯的網格，可以結合電網網架建設現狀，選擇合理的接線模式，盡可能減少改造工作量;③將規劃成果納入控制性詳細規劃中。盡可能將環網單元、配電室等納入地區控制性詳細規劃中，使其形成具備法律效力的文件，對配電網統籌規劃的內容、行為等進行約束。

2.策略體系。①形成網格化供電區域。結合本地區控制性詳細規劃，對已建成區、半建成區和新建成區的發展需求和建設模式進行指導;②負荷預測。結合《城市電力規劃規范》以及不同地塊的用電需求等，自上而下開展各網格空間負荷預測，包括同類負荷同時率、容積率等，以提高配網年電量規劃水平;③制定差異化規劃標準。按照行政區劃和負荷密度確定各類網格的差異化規劃標準，包括網架結構、配電自動化和管道等;④搭建模塊化目標網架。對各類網格的現狀進行梳理分析，并針對其中存在的薄弱環節進行重點規劃，或者通過搭建模塊化目標網架的方式來確定不用類型網格的規劃方法或途徑;⑤采用數據化指標分析。結合相關計算機軟件，在不同類型試點區域開展配電網線路的短路、負荷及潮流等計算，同時對各目標網架的指標提升情況、規劃效果及整體效益等進行定量分析。

3.指標體系。①電網結構。A、B、C類區架空網以三分段單聯絡，電纜網以單、雙環為目標網架;D類區以主干線合理分段 (≤5)，并逐步增加聯絡;②通道資源。目前，中心城區正趨于飽和，結合城市規劃目標及目標網架需求等，合理確定配電網規劃目標;城市次干路、支路按照管井的目標建設;在交叉路口形成環形管溝通道;③設備健康水平。A、B類供電區采用智能化或自動化分布式，通過無線、光纖等多種資源結合的方式實現地區通信;C、D類供電區采用故障指示器式，通信方案以無線為主;地區內所有用電用戶安裝智能分接開關;④供電可靠性。A、B、C、D四類供電區每戶均通電時間分別小于50min、1h、3h及9h，其中A類供電區戶停電可靠性達到國內先進水平;⑤節能減排。縣城架空線路的絕緣水平達到100%;配電網線損下降在6%范圍內;城市電網中所有高損耗的供電設備已停用。

四、基于網格化的城市配電網規劃效果分析

城市智能配電網網格化的規劃思路應與智慧城市的發展理念相符，實現配電網網格化的規劃對提高可再生能源的利用率、增強供電可靠性等具有重要作用，預期可以達到以下效果:以網格為單位對配網現狀進行明確，并在明確負荷預測結果的基礎上，制定起到過渡作用的目標網架，合理安排網架建設時序，使其逐漸形成一個“網絡清晰、聯絡有序、安全可靠、負荷均衡”的網架;以網格為單位，綜合采用回歸模型分析法、空間負荷預測法等負荷預測方法，以確保負荷預測結果的合理性，便于為網架改造方案提供依據參考;以網格為單位，在不影響用戶正常用電的前提下，合理解決中壓配電網接線復雜的問題，改善當前配網電源點建設相對滯后的局面。

另外，配電網自動化規劃在以下方面也取得顯著成效:①配電自動化主站整體升級，開發或完善高層應用功能，以適應調控一體化和智能化配網調度發展的需要;②結合架空線路等改造工作開展的實際，對無法滿足自動化終端的設備進行更換;③重點改造和升級一些故障發生率高且難以修復的自動化終端，通過增補、改造自動化三遙終端設備實現主次干層“三遙”全覆蓋，包括開關站、配電站和架空線路聯絡開關等;④配電網自動化建設應堅持網絡數據實時性、網絡易擴展性和設備易維護的原則，對相關自動化設備進行改造升級。

五、結語

綜上所述，在采用網格化配電網規劃法時，要求相關工作人員對各個網格隨負荷變化情況進行明確，并盡可能結合各地區的配電網規劃方案和變化規律，制定出符合電力電量實際的配電網網格，避免網格化規劃對配電網系統造成負面影響。同時，還應將精細化管理應用到網格化管理中，提升網格化規劃的可操作性，進而確保整個配電網系統的運行質量。

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肖如全 (1985－)，男，工程師，本科，主要從事電網規劃管理工作。