基于智能電網芻議配電網的規劃體系

孔繁彪

摘 要：自智能電網出現以后，傳統配電網便擁有了新內容，它以智能配電網配合相關設備為核心，逐漸實現了如自動化控制技術、信息數據交互技術以及分布式電源儲能技術，這些都有效提高了配電網及其設備的利用率及壽命周期，合理降低了配電網建設投資，也實現了優質電能輸出及供電安全可靠性。本文主要探討了傳統配電網在規劃體系建設過程中所存在的問題，并給出了基于智能電網的配電網規劃體系建設過程。

關鍵詞：配電網；智能電網；網架優化；配電自動化；信息交換；分布式電源

中圖分類號：TM715 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）07-0163-02

1 傳統配電網規劃體系建設中的問題指出

1.1 傳統配電網規劃體系

傳統配電網規劃體系的主要內容就是基于配電網現狀進行負荷預測和技術分析，進而確定配電網網架規劃，并圍繞規劃來確定供電企業年度項目，對項目經濟加以分析。從技術角度講，能夠影響電網網架規劃的因素有許多，這其中就包括了配網短路電流、遠景負荷水平、網架負載率、甚至是配電網規劃體系投資可靠性。就目前來看，分布式儲能電源已經開始逐步建設，基于它的柔性配電技術、高級配電自動化技術等也逐漸步入深度開發研究進程中，它們都對傳統配電網規劃起到了一定的技術條件約束，影響相當深遠。為此，傳統配電網規劃體系一定要重視這些影響，指出問題，融入新技術，基于智能電網對網架規劃進行重整。

1.2 傳統配電網規劃體系建設中所存在的問題

傳統配電網規劃編制主要依賴負荷預測結果，配合相應技術方法來確定各級電壓配電網中變電站的容量與位置、配電網網絡接線模式、變電站供電區域、線路線徑以及無功電源配置方案等等。由此也可以見得，傳統配電網規劃是由淺入深逐步建設的，首先它基于負荷預測方法來提升預測準確性并引導網架規劃過程，然后再基于配電網規劃方法來計算供電成本，基本確定網架規劃流程，但實際上這一傳統配網規劃過程是存在諸多問題的，具體來講包括以下4點。

首先，它具有極高的人為不確定因素，且規劃過程中數據一致性較差。例如在實際規劃中傳統配電網網架包括其運行狀態數據可能無法通過量測單元來有效獲取。而且由于是人為設計及預測，所以設計單位規劃思路和預測方法可能也有所出入，導致網架規劃數據在一致性上無法保證。

其次，傳統配電網在網架電力電量平衡規劃方面不會考慮分布式電源，而智能電網則傾向于分布式電源的加入。因為傳統配電網主要是基于大型電廠或熱電聯產規劃電源點來規劃網架，因此不會考慮分布式電源為供電企業所帶來的接入影響。

第三，在網架規劃過程中，其過程可能會受制于電網短路容量限制影響，因此傳統配電網必須采用開環運行方法，但從技術角度來講，環網的可靠性相對不高，這對配電網規劃體系構建是極為不利的。

最后，傳統配電網網架規劃較為簡單，這造成了規劃設備利用率偏低。而在針對網架規劃的不同接線模式時，圍繞“N-1”規劃線路的負載率也不盡相同，例如單環網的負載率就最高不超過50%。實際上，當前傳統配電網在自動化水平表現上相對偏低，所以不可能考慮過于復雜的接線模式，這也造成傳統配電網在配電線路規劃利用率方面明顯偏低[1]。

2 智能配電網規劃體系構成分析

傳統配電網在規劃體系方面主要以配電網規劃編制開展為主，局部地區會開展通訊專項規劃，然后圍繞配電網規劃體系對地方電網總體實施評估。但在智能配電網開始規劃以后，將圍繞地區來進行因地制宜的技術實施，例如智能配電網接線模式的專項研究等等，以此來重新整定規劃體系基本技術原則，如圖1。

如圖1，智能配電網首先要進行科技專項規劃，其規劃主要內容就是提出符合于本地供配電現實需求的智能配電網建設專項技術規劃內容，例如故障電流限制技術、柔性配電技術、高級配電自動化技術等等。一般來說，供電企業的科技專項規劃其編制周期都在5年以上。

其次是電源規劃，要在滿足充分調研情況下再基于相關政策進行智能配電網分布式電源規劃，例如分布式儲能裝置的設置、熱電聯產規劃設計等等，這些都是智能配電網電源規劃中的重要技術部分，其編制周期也在5年以上。

再次是通訊、自動化與信息二次專項規劃，要在滿足科技規劃所列需求的基礎上來對分布式電源、分布式儲能裝置進行二次專項規劃，編制周期在5年以上。

最后是智能配電網規劃與電力設施布局規劃。智能配電網規劃主要是基于傳統配電網融入智能電網技術，對配電網重新進行一次網架規劃（編制周期5年），而期間根據實際情況進行滾動修訂。電力設施布局規劃則根據智能配電網的規劃成果進行二次專項規劃，其中涉及到市政資源及城鄉供電設施的落地規劃內容，編制周期為5年以上。

總體而言，在實施智能配電網規劃體系建設以后，應該做到電網規劃與當地經濟特點相關聯，一方面要充分利用城鄉供電企業存量電網資產，一方面也要基于柔性約束規則來靈活調配智能配電網規劃方法。主要就是要重視基于可靠性的配電網規劃過程，并適當設立智能網規劃數據平臺，全面實現配電網規劃的信息化建設。

3 智能配電網規劃體系相關技術改造方案分析

3.1 饋線自動化（FA）技術改造方案

饋線自動化（FA）技術改造方案要基于智能配電網終端來實施故障報警檢測，并隨時結合開閉站、變電站中的繼電保護信號、開關等等位置進行故障信息處理。為此，技術改造方案中設置了故障處理程序，由此來確定故障類型及具體發生位置。具體通過語音、聲光等多種方式進行預警報警，并在智能配電網網絡圖譜圖上標示出故障區段，輔助技術調度人員進行供電恢復預案操作和倒閘操作，進而進一步提高故障隔離的供電恢復速度。

在故障定位方面，其技術改造方案主要基于智能配電網主站終端所傳送的故障信息來展開。它能夠實現故障區段自動快速定位，并基于調度員工作站顯示器來實現信息點接線圖自動調出，以最醒目的方式來顯示故障發生點及其相關信息。在此基礎上，進行智能配電網各類故障區域隔離，并對故障劃分優先等級。如果智能配電網線路上存在多點故障，則選擇優先處理重要配電線路上所存在的故障問題。

對于非故障區域而言，可選擇自動設定非故障區域供電恢復方案，如此技術改造能夠避免某些故障線路影響非故障區段，主要是避免供電恢復過程中非故障區段線路出現過負荷現象。如果智能配電網設備擁有多個備用電源點，則可以根據實際電源點負載能力對所需要恢復區域進行恢復供電的有效拆分。

3.2 分布式電源接入技術改造方案

分布式電源接入技術改造方案主要是利用到了微網理念，對可再生能源系統進行順利接入，并實現分布式儲能能源的最大化利用結果。具體來講，對它的技術改造方案主要是基于并網運行方式展開的，當智能配電網組合孤島功率缺額較大時，它可以轉化為僅含有一個分布式電源的獨立孤島式微網。一般來說，由分布式電源接入技術改造所形成的微網系統在故障隔離后會采用同期方式重新并網，所采用的運行方式也是孤島運行方式，這種運行方式能有效提高智能配電網的網絡可靠性，對分布式電源高滲透率配網而言是最佳技術改造途徑。

4 結語

本文簡要概述了基于智能電網的傳統配電網技術改造規劃體系構建過程。從文中論述也可以見得技術改造對傳統配電網規劃提出了更高要求，電力企業應該結合自身現有電網發展實際需求，有針對性的提出電網規劃工作，確保智能電網優勢在配電網規劃體系中的充分發揮。

參考文獻

[1]曾建梁.基于智能電網的配電網規劃體系探討[J].供用電，2013（2）：28-31.