中壓配電網(wǎng)的網(wǎng)格化規(guī)劃方法

喬莉 任冬雪 周超

摘要：隨著整個社會用電需求量的增加，配網(wǎng)工程建設(shè)規(guī)模正在不斷擴大，然而，對應的配網(wǎng)規(guī)劃卻相對緩慢，不合理的配網(wǎng)結(jié)構(gòu)不僅浪費了電能資源，還無法滿足負荷發(fā)展需求，對此，有必要加大配網(wǎng)規(guī)劃力度，采用網(wǎng)格化規(guī)劃方法，優(yōu)化配網(wǎng)運維管理，提高配網(wǎng)運行水平，確保供電服務(wù)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：中壓配網(wǎng)；網(wǎng)格化規(guī)劃

引言：隨著配網(wǎng)建設(shè)規(guī)模的持續(xù)擴大，配網(wǎng)規(guī)劃也面臨著全新的任務(wù)，網(wǎng)格化規(guī)劃是對配網(wǎng)供電區(qū)域的區(qū)塊化劃分，能夠讓復雜的配網(wǎng)簡單化，確保配網(wǎng)供電規(guī)范化，提高配網(wǎng)供電工作效率，提升服務(wù)水平，使電能得以充分利用。本文分析了中壓配網(wǎng)規(guī)劃的現(xiàn)狀，以及配網(wǎng)網(wǎng)格化規(guī)劃的原則、思路與方法。

1. 中壓配網(wǎng)規(guī)劃中存在的問題

配網(wǎng)建設(shè)規(guī)模持續(xù)擴大，配網(wǎng)規(guī)劃也亟待更新與發(fā)展。目前來看，中壓配網(wǎng)規(guī)劃無法深入落實，容易受到多重因素的干擾，例如：業(yè)擴因素、改遷工程，從而使得配網(wǎng)工程規(guī)劃偏離正軌目標，無法發(fā)揮對配網(wǎng)工程項目的指導作用。現(xiàn)階段，中壓配網(wǎng)規(guī)劃中存在的問題主要體現(xiàn)在以下幾方面：第一，線路規(guī)劃無秩序，供電區(qū)域重疊交錯，故障排查困難；第二，中壓配網(wǎng)轉(zhuǎn)供電能力亟待增強；第三，配網(wǎng)缺少清晰、合理的結(jié)構(gòu)，自動化進程緩慢；第四，線路負荷分布不均，且供電半徑超出規(guī)定范圍，甚至出現(xiàn)了迂回供電問題。隨著經(jīng)濟與社會的建設(shè)與發(fā)展，用戶對供電服務(wù)質(zhì)量提出更高的要求，然而，配網(wǎng)供電能力、規(guī)劃水平卻都達不到預期的標準，當前我國配網(wǎng)結(jié)構(gòu)亟待優(yōu)化。中壓配網(wǎng)規(guī)劃要同主網(wǎng)建設(shè)相銜接，要積極加大配網(wǎng)自動化建設(shè)進程，積極協(xié)調(diào)適應地方經(jīng)濟發(fā)展。

2.中壓配電網(wǎng)網(wǎng)格化規(guī)劃方法

2.1“網(wǎng)格化”規(guī)劃總體思路

中壓配電網(wǎng)“網(wǎng)格化”規(guī)劃是將一張完整配電網(wǎng)劃分為多個配電分區(qū)，將每個配電分區(qū)劃分為多個用電網(wǎng)格，根據(jù)收集的控制性詳細規(guī)劃，對不同用地性質(zhì)和開發(fā)程度的地塊，開展空間電力負荷預測，明確各用電網(wǎng)格的空間負荷分布。針對各用電網(wǎng)格的差異性，分別選取與之對應的典型接線模式作為目標網(wǎng)架，以用電網(wǎng)格作為配網(wǎng)項目和用戶接入的最小單元，逐年制定過渡方案，使得復雜網(wǎng)絡(luò)清晰化、簡單化，為今后的配網(wǎng)自動化奠定基礎(chǔ)。

2.2用電網(wǎng)格的劃分

從負荷的發(fā)展角度看，用電網(wǎng)格大致可分三類：一是負荷發(fā)展成熟的網(wǎng)格（城市建成區(qū)），該類網(wǎng)格土地已被最大限度地利用，負荷幾近飽和；二是負荷快速發(fā)展的網(wǎng)格（城市規(guī)劃區(qū)），該類網(wǎng)格具有長遠的發(fā)展規(guī)劃，且遠景負荷較為明確，有足夠的負荷上升空間；三是發(fā)展不確定網(wǎng)格，該類網(wǎng)格無明確的區(qū)域規(guī)劃，在空間負荷增長方面存在不確定性。用電網(wǎng)格的劃分首要考慮因素是保持用電網(wǎng)格目標網(wǎng)架的完整性，即對于目標網(wǎng)架來說，一個網(wǎng)格應包含為該網(wǎng)格供電的線路的整體，不應出現(xiàn)一回（或幾回）線路為該網(wǎng)格供電的同時為其他網(wǎng)格供電，一個用電網(wǎng)格以1～2組典型接線為宜。

2.3負荷預測

第一，近期負荷預測。對網(wǎng)格內(nèi)的歷史年配變?nèi)萘考芭渥冐撦d率進行統(tǒng)計分析，分析歷史年負荷平均增長率，利用自然增長率法分析預測各用電網(wǎng)格的近期負荷發(fā)展情況，其中負荷發(fā)展成熟的用電網(wǎng)格采用自然增長法預測，負荷快速發(fā)展的用電網(wǎng)格采用大用戶報裝與自然增長率法相結(jié)合進行預測，發(fā)展不確定的用電網(wǎng)格采用負荷增長曲線法預測。第二，空間負荷預測。針對有控制性詳細規(guī)劃的用電網(wǎng)格，根據(jù)用電網(wǎng)格內(nèi)各地塊的用地性質(zhì)、占地面積、容積率、建筑面積等詳細參數(shù)，設(shè)定相應用地的負荷密度進行空間負荷預測，并利用當?shù)叵鄳玫匦再|(zhì)飽和負荷地塊的負荷密度指標進行校核。針對無控制性詳細規(guī)劃的用電網(wǎng)格，利用總體規(guī)劃進行負荷預測，根據(jù)網(wǎng)格內(nèi)各類用地的用地性質(zhì)和占地面積，結(jié)合當?shù)匕l(fā)展的情況設(shè)定合理的容積率，設(shè)定適應的負荷密度進行負荷預測。

2.4確定目標網(wǎng)架接線模式

根據(jù)規(guī)劃區(qū)域負荷發(fā)展階段和所屬供電分區(qū)類別，在剔除專線用戶負荷的基礎(chǔ)上，確定各類網(wǎng)格合適的目標網(wǎng)架接線模式，并滿足導則中的供電安全標準要求，其中：（1）負荷發(fā)展成熟網(wǎng)格根據(jù)電網(wǎng)網(wǎng)架現(xiàn)狀，按照改造最少的原則合理選擇接線模式。（2）負荷快速發(fā)展網(wǎng)格應以導則為指導，規(guī)劃相應的目標網(wǎng)架接線模式。

2.5劃分供電網(wǎng)格

結(jié)合負荷預測結(jié)果，根據(jù)確定的目標網(wǎng)架接線模式，將供電區(qū)域按照城市路網(wǎng)（含規(guī)劃路網(wǎng)）或自然分界，細分為若干個網(wǎng)格。其中：（1）負荷發(fā)展成熟網(wǎng)格和負荷快速發(fā)展網(wǎng)格，每個目標網(wǎng)格大小宜按一組標準接線的供電能力確定，不應超過三組接線。網(wǎng)格內(nèi)線路應能獨立承擔該網(wǎng)格的正常供電任務(wù)，滿足網(wǎng)格內(nèi)的電力負荷需求，并預留有一定裕度以滿足日后的負荷增長需要。（2）負荷發(fā)展不確定網(wǎng)格是因負荷的不確定性使然，因此，可將該區(qū)域作單一網(wǎng)格管理，待負荷明確后再劃分。

2.6目標網(wǎng)架規(guī)劃

1） 結(jié)合中長期變電站布點規(guī)劃開展各網(wǎng)格間隔規(guī)劃，確定每個網(wǎng)格電源點（未來可預期）。電源點選擇應滿足就近原則，考慮合理的供電半徑。2）每個網(wǎng)格內(nèi)電源點原則上應至少來自兩個不同的變電站，對于同一變電站供電的線路，應來自不同的母線段。每個變電站的負載應盡量保持均衡，避免出現(xiàn)重載或輕載主變。3）根據(jù)地塊組團情況、道路情況，按照導則中的供電安全標準要求規(guī)劃目標網(wǎng)架上各個節(jié)點（開關(guān)站、開閉所、環(huán)網(wǎng)柜、柱上開關(guān)等），做到分段合理，并明確各類節(jié)點的作用和性質(zhì)。4）相鄰網(wǎng)格間一般不設(shè)置聯(lián)絡(luò)，若有必要可通過開關(guān)站、開閉所、柱上開關(guān)等主要節(jié)點進行聯(lián)絡(luò)。5）每個網(wǎng)格內(nèi)的網(wǎng)架接線應設(shè)置合理的正常運行方式和檢修運行方式，網(wǎng)格間的聯(lián)絡(luò)設(shè)置應有固定的運行（聯(lián)絡(luò)）方式。

2.7通道規(guī)劃

劃分網(wǎng)格時，應結(jié)合目標網(wǎng)架和現(xiàn)狀電網(wǎng)情況，統(tǒng)籌考慮網(wǎng)格中壓路徑的選擇，并應考慮各電壓等級過境通道，盡量減少后期重復拆建，形成通道規(guī)劃，并做好與地方發(fā)展規(guī)劃的銜接。

3.過渡改造原則

3.1負荷發(fā)展成熟網(wǎng)格

1） 對于已形成標準接線的網(wǎng)a格，以現(xiàn)狀問題為導向，按照改造量最少的原則逐步向目標網(wǎng)架過渡。該網(wǎng)格可暫時保留原有接線模式。2）對于網(wǎng)架結(jié)構(gòu)復雜、尚未形成標準接線的區(qū)域，在固化線路運行方式的基礎(chǔ)上，確定各類聯(lián)絡(luò)點的作用和性質(zhì)，然后按照網(wǎng)格內(nèi)現(xiàn)狀電網(wǎng)問題的分析評估，結(jié)合投資情況一次性改造成目標網(wǎng)架，提出改造項目方案及估算。

3.2負荷快速發(fā)展網(wǎng)格

在固化現(xiàn)有線路運行方式的基礎(chǔ)上，確定各類聯(lián)絡(luò)點的作用和性質(zhì)，結(jié)合變電站資源、用戶用電時序、市政配套電纜溝建設(shè)情況、中壓線路利用率等因素按照投資最少、后期建設(shè)浪費最少的原則逐步由單環(huán)網(wǎng)、多分段適度聯(lián)絡(luò)等標準接線模式向目標網(wǎng)架過渡。每個網(wǎng)格在各個水平年應明確過渡接線方案，提出分步建設(shè)和改造項目方案及估算。

3.3負荷發(fā)展不確定網(wǎng)格

對于市政規(guī)劃暫不明確，無法確定負荷增長點的區(qū)域，首先固化線路的運行方式，確定各類聯(lián)絡(luò)點的作用和性質(zhì)，然后按照網(wǎng)格內(nèi)現(xiàn)狀電網(wǎng)問題的分析評估，對突出問題進行處理，并結(jié)合負荷發(fā)展情況，構(gòu)建單環(huán)網(wǎng)、多分段適度聯(lián)絡(luò)等標準接線。

結(jié)論：

簡而言之，配網(wǎng)網(wǎng)格化規(guī)劃是對配網(wǎng)供電進行深入優(yōu)化管理的過程，網(wǎng)格化規(guī)劃能夠科學調(diào)整供電分布，提高配網(wǎng)運行水平，為用戶提供高質(zhì)量的供電服務(wù)[2]。

參考文獻：

[1]李健，馬彬，張植華，林毓，楊小芳.基于網(wǎng)格的城市配電網(wǎng)優(yōu)化規(guī)劃方法研究[J].南方能源建設(shè)，2017（03）.

[2]李海濤，孫波，王軒.配電網(wǎng)網(wǎng)格化規(guī)劃方法及其應用[J].電力系統(tǒng)及其自動化學報，2018（11）.