城市電網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)

楊德慈 劉俊旭 呂衛(wèi)民 田書然

摘要 城市電網(wǎng)建設(shè)關(guān)系著整個(gè)城市的工業(yè)與民眾用電問題，是確保城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展、維護(hù)城市安定的重要能源保障。隨著科技以及社會(huì)不斷發(fā)展，不僅需要對(duì)電力系統(tǒng)和電網(wǎng)規(guī)模進(jìn)行不斷的更新以及優(yōu)化，而且還需要電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)也能夠符合社會(huì)進(jìn)步的需求。本文首先對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)所需的基本理論進(jìn)行簡(jiǎn)單的概述，其次對(duì)城市電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的理念以及相關(guān)的技術(shù)進(jìn)行分析，最后深入探討電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)問題。

【關(guān)鍵詞】城市電網(wǎng) 規(guī)劃設(shè)計(jì) 問題 關(guān)鍵技術(shù)

1 電網(wǎng)規(guī)劃基本理論概述

1.1 隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不斷深入，電力體制改革呼聲越來越高

電力企業(yè)應(yīng)在科學(xué)發(fā)展理念的指導(dǎo)下進(jìn)行相關(guān)工作，以獲得更豐厚的投資效益。首先應(yīng)該要做到采取科學(xué)的方法對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行合理的規(guī)劃，其次需要制定出科學(xué)合理的電網(wǎng)投資方案，目的是為了能夠有效控制電網(wǎng)建設(shè)的投資成本，實(shí)現(xiàn)利益最大化。在對(duì)未來電網(wǎng)進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測(cè)時(shí)，需要考慮到城市的地理位置、用電情況以及季節(jié)等一系列因素的影響，從而才能夠進(jìn)行電網(wǎng)線路的科學(xué)合理的規(guī)劃，進(jìn)而才能夠?qū)﹄娋W(wǎng)流程進(jìn)行一系列的設(shè)計(jì)，最終目的是確保電網(wǎng)安全性、穩(wěn)定性，并實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)節(jié)能和電力成本的節(jié)省。因此，電力企業(yè)需要高度重視電網(wǎng)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)，明確電網(wǎng)規(guī)劃原則，合理估算電網(wǎng)的投資數(shù)額和預(yù)期效益，科學(xué)設(shè)計(jì)電網(wǎng)流程、電網(wǎng)類型和回路數(shù)，并選用相應(yīng)的電網(wǎng)接線模式，通過科學(xué)有效的規(guī)劃設(shè)計(jì)為電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供良好條件。

1.2 電網(wǎng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循所需原則

在對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行相應(yīng)的規(guī)劃以及設(shè)計(jì)之前，首先要求設(shè)計(jì)人員了解相關(guān)規(guī)劃和設(shè)計(jì)時(shí)所需遵循的原則，只有在遵循這些設(shè)計(jì)原則之后，才能夠達(dá)到預(yù)期的目的以及效果。

（1）在對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行規(guī)劃以及設(shè)計(jì)時(shí)，不僅需要滿足國家或者是所在城市的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，而且還要求能夠考慮到與實(shí)際用電量以及基礎(chǔ)設(shè)施。

（2）電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)必須確保安全可靠，線路操作的安全性不容忽視。

另外，電網(wǎng)現(xiàn)狀和負(fù)荷預(yù)測(cè)是電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)人員需要參考的依據(jù)，在此過程中結(jié)合實(shí)際情況，進(jìn)行適度規(guī)劃。

1.3 電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)是城市建設(shè)的重要組成部分

在城市規(guī)劃過程中，應(yīng)該主動(dòng)將電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)充分結(jié)合起來，以實(shí)現(xiàn)二者之間的融合。一方面在電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)該盡可能地與城市建設(shè)思路保持一致，確保電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)與城市規(guī)劃建設(shè)總體同步。同時(shí)，電網(wǎng)規(guī)劃必然消耗大量的財(cái)力物力，因此為提升電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的節(jié)約性和經(jīng)濟(jì)性，在電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)過程中，需要遵循和依據(jù)城市的用電需求來科學(xué)設(shè)計(jì)，避免出現(xiàn)電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)低于城市的用電需求而重新規(guī)劃設(shè)計(jì)造成的成本增加，同時(shí)也要避免出現(xiàn)因電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)超出城市的用電需求而產(chǎn)生較大的資源浪費(fèi)。

另一方面電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的基本思路，應(yīng)該更加簡(jiǎn)單、更加便捷、更加科學(xué)。同傳統(tǒng)的電網(wǎng)規(guī)劃相比，新型的電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)能夠糾正傳統(tǒng)規(guī)劃中的不足，同時(shí)也能夠較大程度地滿足人們的用電需求，優(yōu)化人們的用電習(xí)慣，改善人們的用電環(huán)境。此外，在電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中，還應(yīng)該防止超出城市最大的負(fù)荷限度，避免出現(xiàn)超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的情況。

2 城市電網(wǎng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 電網(wǎng)未來負(fù)荷的預(yù)測(cè)技術(shù)

在對(duì)城市電網(wǎng)進(jìn)行規(guī)劃以及設(shè)計(jì)的過程中，首先需要對(duì)未來電網(wǎng)負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè)。在對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行規(guī)劃時(shí)，要盡可能的獲得較為準(zhǔn)確的電網(wǎng)負(fù)荷的未來值，但是在對(duì)未來負(fù)荷值進(jìn)行預(yù)測(cè)時(shí)，預(yù)測(cè)數(shù)值可能會(huì)被各種不確定因素所影響，因此，選擇合適的預(yù)測(cè)方式就頗為重要。應(yīng)該嘗試采用多種方式開展負(fù)荷預(yù)測(cè)工作，通過對(duì)比各種預(yù)測(cè)方法所得的結(jié)果，并將預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，從中篩選出最為準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)方法。相關(guān)預(yù)測(cè)方法研究表明，采用參數(shù)模型預(yù)測(cè)和非參數(shù)模型預(yù)測(cè)這兩種預(yù)測(cè)方法所得的結(jié)果較為準(zhǔn)確。

參數(shù)模型是指對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行負(fù)荷以及不同電網(wǎng)負(fù)荷之間的相互影響進(jìn)行理論層面的分析，在不同的影響因素之間建立聯(lián)系，確定各種關(guān)聯(lián)參數(shù)，從而建立起一個(gè)相對(duì)完備的參數(shù)模型;非參數(shù)模型是科學(xué)考慮到電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行過程中可能出現(xiàn)的不確定因素，全面參考到預(yù)測(cè)中那些具有非線性、多變量性、時(shí)效性的電力負(fù)荷因素，在實(shí)際預(yù)測(cè)中，這種方法越來越受到工作人員的青睞，并且這是一種準(zhǔn)確性比較高的預(yù)測(cè)形式。

2.2 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化是在對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行規(guī)劃以及設(shè)計(jì)過程中非常重要的一項(xiàng)技術(shù)。在對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行規(guī)劃過程中，對(duì)主網(wǎng)進(jìn)行規(guī)劃，可以采取不同的接線模式，比如雙回輻射型接線和T型接線等。選擇這兩種接線模式的好處就是其結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單一些，但是確定是在運(yùn)行的過程中，不會(huì)特別的靈活。然而，電網(wǎng)的網(wǎng)架接線模式是有許多種的，例如單輻射、架空線分段聯(lián)絡(luò)等模式，由于這兩種接線模式具有需要將接線進(jìn)行分段，目的是能夠高效的利用線路的優(yōu)點(diǎn)，而且還具有高自動(dòng)化水平。因此，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化主要從優(yōu)化其接線模式處著手。

目前如果想要進(jìn)一步地完善我國的電力系統(tǒng)，就需要對(duì)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)進(jìn)行不斷的優(yōu)化，因而就需要做到不斷調(diào)整接線方式，使得接線方式盡量簡(jiǎn)化。比如對(duì)于某些工業(yè)園區(qū)，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化時(shí)主要采用鏈?zhǔn)浇泳€的模式。我國目前大部分工業(yè)園區(qū)在實(shí)際運(yùn)營中都會(huì)要求供電系統(tǒng)做到高度的穩(wěn)定性以及安全性，目的是為了能夠進(jìn)一步的確保工廠日常的正常運(yùn)營，而采用鏈?zhǔn)浇泳€模式就能夠達(dá)到這個(gè)要求。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化作為電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)之一，最重要的標(biāo)準(zhǔn)是應(yīng)該適用于當(dāng)下我國各行各業(yè)的實(shí)際發(fā)展情況和經(jīng)營狀況。

3 結(jié)語

總而言之，城市電網(wǎng)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)，與該城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、城市建設(shè)節(jié)奏，以及人文環(huán)境等都有著密不可分的關(guān)系。在城市電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的過程中，要全方位考慮對(duì)各種可能出現(xiàn)的因素，以滿足城市發(fā)展過程中電力能源的需求，為城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供更加充足的能源和動(dòng)力。在電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中，應(yīng)該充分結(jié)合城市用電需求以及不同的用電能力，掌握科學(xué)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，同時(shí)運(yùn)用一定的技術(shù)，全面保障電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的整體質(zhì)量與水平。

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