智能電網(wǎng)在智慧城市建設(shè)中的發(fā)展規(guī)劃淺談

歐勝煉

摘要：近年來，智慧城市以其高度智能化、信息化等特點(diǎn)受到越來越多的關(guān)注。智慧城市發(fā)展的前置要求是城市生活功能的高速發(fā)展，達(dá)到相輔相成的辯證關(guān)系，為支撐智慧城市建設(shè)、完善智慧城市功能提供強(qiáng)有力的保障和動(dòng)力。文章主要就智能電網(wǎng)在智慧城市建設(shè)中的發(fā)展規(guī)劃展開分析。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng);智慧城市;發(fā)展規(guī)劃

據(jù)估計(jì)，到2050年，全球 68%（69億）的人口將集中在城市中心，這一趨勢可能會(huì)持續(xù)下去。城市化的城市利用規(guī)模經(jīng)濟(jì)成為集中社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和政治力量的創(chuàng)新中心。它還導(dǎo)致許多復(fù)雜的城市挑戰(zhàn)，例如犯罪、交通擁堵、廢物產(chǎn)生、水和能源需求高、空氣和噪聲污染、獲得醫(yī)療保健、住房和教育的機(jī)會(huì)不平等以及財(cái)富不平等。為了應(yīng)對城市化所帶來的巨大挑戰(zhàn)，“智慧城市”已成為一種普遍的概念，既可以解決城市和經(jīng)濟(jì)增長的問題，又可以解決這種增長所帶來的環(huán)境和社會(huì)問題。

1智慧城市發(fā)展對智能電網(wǎng)的需求

智能電網(wǎng)通過應(yīng)用先進(jìn)的通信信息技術(shù)、智能控制技術(shù)和傳感技術(shù)，構(gòu)建經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、高效和便于信息化管理的供電網(wǎng)絡(luò)。智能電網(wǎng)的內(nèi)涵以及智慧城市建設(shè)的發(fā)展內(nèi)驅(qū)力、發(fā)展的基本服務(wù)對象、發(fā)展的根本目標(biāo)都是一致的。從概念專業(yè)上講，智能電網(wǎng)側(cè)重于更加細(xì)化的供電、用電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，其主要檢驗(yàn)指標(biāo)包括可靠耐用、環(huán)保高效、清潔可持續(xù)、友好互動(dòng)，而智慧城市的發(fā)展目標(biāo)則是綠色、低碳、可持續(xù)。兩者的相關(guān)關(guān)系不言自明。智能電網(wǎng)通過優(yōu)化資源配置、淘汰陳舊業(yè)態(tài)、增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)使用的穩(wěn)定性與持久力，提高電網(wǎng)及其附帶設(shè)施的應(yīng)用效力，既為用戶提供了清潔、經(jīng)濟(jì)的電力能源，也為城市環(huán)保與經(jīng)濟(jì)型城市建設(shè)提供了建設(shè)方案。因此，智能電網(wǎng)的建設(shè)和普及，是順應(yīng)城市發(fā)展的客觀要求，是國內(nèi)人民物質(zhì)和精神生活水平提升的客觀體現(xiàn)。

2智能電網(wǎng)下現(xiàn)代城市電網(wǎng)規(guī)劃思路

為促進(jìn)智能電網(wǎng)下的現(xiàn)代城市電網(wǎng)規(guī)劃需建立科學(xué)的智能化電網(wǎng)信息平臺(tái)、加強(qiáng)對新建城區(qū)的科學(xué)管理和電網(wǎng)規(guī)劃，并進(jìn)一步優(yōu)化地理信息系統(tǒng)。

2.1 建設(shè)科學(xué)的智能電網(wǎng)信息化平臺(tái)

隨著城鎮(zhèn)化發(fā)展的不斷推進(jìn)，各個(gè)地區(qū)對于土地資源的需求量比較大。在這種特殊的情況下，對于城市變電站、電力線路等建設(shè)需要付出更多的經(jīng)濟(jì)成本。針對智能電網(wǎng)下的城市電網(wǎng)規(guī)劃和建設(shè)需加強(qiáng)智能化電網(wǎng)信息平臺(tái)，例如，在我國各個(gè)城市地區(qū)可以建立起完善的智能化電網(wǎng)信息系統(tǒng)，在對土地資源進(jìn)行統(tǒng)籌兼顧和科學(xué)優(yōu)化的背景下，積極借鑒西方發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)管理經(jīng)驗(yàn)，對智能化電網(wǎng)信息平臺(tái)進(jìn)行建設(shè)。在城市變電站、網(wǎng)點(diǎn)等的建設(shè)過程中引進(jìn)智能化信息平臺(tái)和相關(guān)技術(shù)，對目前的智能電網(wǎng)平臺(tái)進(jìn)行科學(xué)改造。眾所周知，智能化電網(wǎng)信息平臺(tái)的建設(shè)可以更為廣泛地采集各種電力信息，并對這些電力信息進(jìn)行整合和優(yōu)化，從而為城市電網(wǎng)規(guī)劃和科學(xué)建設(shè)提供優(yōu)質(zhì)條件。智能電網(wǎng)信息化平臺(tái)的建設(shè)需要充分整合城市地區(qū)的變電站與各種網(wǎng)點(diǎn)，且需加強(qiáng)對特定區(qū)域內(nèi)部電力信息的動(dòng)態(tài)監(jiān)測和控制。因此，建設(shè)科學(xué)和完善的智能電網(wǎng)信息化平臺(tái)，將成為智能電網(wǎng)下我國城市電網(wǎng)規(guī)劃的重要課題。

2.2 對新建城區(qū)進(jìn)行電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃

在智能電網(wǎng)下的城市電網(wǎng)規(guī)劃中加強(qiáng)對新開發(fā)城區(qū)的管理，對新建城區(qū)進(jìn)行科學(xué)的電網(wǎng)設(shè)計(jì)與規(guī)劃，對其他電網(wǎng)規(guī)劃水平比較高的城市區(qū)域進(jìn)行分析，并充分吸取教訓(xùn)和借鑒經(jīng)驗(yàn)，科學(xué)規(guī)劃城市電網(wǎng)。如可以對城市變電站進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃，在站點(diǎn)用地、電力走廊等的建設(shè)中，需要全方位覆蓋新建城區(qū)，這可以促進(jìn)新建城區(qū)高峰期供電質(zhì)量的提升。為有效解決城市電網(wǎng)規(guī)劃過程中存在著的上述問題，需要我國各個(gè)地區(qū)加強(qiáng)對新城區(qū)的管理，樹立科學(xué)和準(zhǔn)確定位的理念。結(jié)合城區(qū)的基礎(chǔ)資料來規(guī)劃功能區(qū)域，對變電站、相應(yīng)地質(zhì)等進(jìn)行科學(xué)評(píng)價(jià)和分析，并結(jié)合當(dāng)下的電網(wǎng)運(yùn)行狀況，明確每個(gè)變電站電源接入點(diǎn)和電力線路走廊。對于這些站點(diǎn)的科學(xué)規(guī)劃，需要在新建城區(qū)的特定地理位置內(nèi)部標(biāo)記出相應(yīng)的站點(diǎn)走廊，讓電網(wǎng)規(guī)劃和城市規(guī)劃實(shí)現(xiàn)同步的發(fā)展和進(jìn)步，并滿足高峰期城市居民的用電需求，對助推城市智能化電網(wǎng)建設(shè)產(chǎn)生重要意義。

2.3 優(yōu)化地理信息系統(tǒng)設(shè)備

在目前許多西方發(fā)達(dá)國家的城市電網(wǎng)建設(shè)和規(guī)劃中已經(jīng)引進(jìn)地理信息系統(tǒng)，對于城市電網(wǎng)的規(guī)劃和改造來說，也需要地理信息系統(tǒng)的參與。所以，在當(dāng)?shù)某鞘须娋W(wǎng)規(guī)劃過程中需建立起科學(xué)的地理信息采集系統(tǒng)。例如，SFP-GIS作為一種常見的地理信息管理系統(tǒng)，其可以對各種電力數(shù)據(jù)的采集、查詢、存儲(chǔ)和分析。為有效提升電網(wǎng)規(guī)劃線路和運(yùn)行水平，必須要建立起科學(xué)的電網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)（SCADA）、用電營銷系統(tǒng)、管理信息系統(tǒng)（MIS）進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)信息共享。

3智能電網(wǎng)在智慧城市中的發(fā)展規(guī)劃建議

國內(nèi)城市區(qū)域包含居民生活區(qū)、工業(yè)區(qū)、生態(tài)園區(qū)、高新技術(shù)開發(fā)區(qū)、商務(wù)區(qū)等，因而對電力也存在多元化的需求。在智慧城市規(guī)劃和建設(shè)過程中，智能電網(wǎng)作為智慧城市的配備能源，應(yīng)與智慧城市建設(shè)有機(jī)結(jié)合，融入于智慧城市的整體規(guī)劃中。現(xiàn)階段，城市電力基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃與建設(shè)和智慧城市的建設(shè)要求還存在一定差距，主要表現(xiàn)在高可靠性電能供應(yīng)、綠色清潔和友好、智慧的信息化建設(shè)方面。因此從以下幾個(gè)方面對智能電網(wǎng)在智慧城市中的規(guī)劃提出建議：

（1）由于地理環(huán)境、城市定位等因素的影響，智慧城市中的智能電網(wǎng)建設(shè)方案也應(yīng)不盡相同。應(yīng)充分考慮智能城市建設(shè)中與智能電網(wǎng)相關(guān)公共建筑運(yùn)行能耗率、智慧工程管理普及率、市政管網(wǎng)管線智能化監(jiān)測管理率、可再生能源利用比重、智慧住區(qū)惠及人口百分比5個(gè)二級(jí)指標(biāo)。結(jié)合智慧城市的評(píng)價(jià)指標(biāo)，合理布局智慧電網(wǎng)中能源發(fā)展前期規(guī)劃，逐步完善智能電網(wǎng)建設(shè)方案。

（2）結(jié)合區(qū)域電網(wǎng)實(shí)際以及智慧城市發(fā)展需求，根據(jù)城市區(qū)域的規(guī)劃與定位需求，貼合智慧城市建設(shè)的指標(biāo)體系，設(shè)置在地方區(qū)域開展智能電網(wǎng)工程建設(shè)設(shè)計(jì)單項(xiàng)工程選配的指標(biāo)體系。

（3）提倡清潔能源的高效利用。利用區(qū)域地勢特點(diǎn)，充分考慮資源約束和環(huán)境承載力，加強(qiáng)對水能、太陽能等清潔資源的利用，吸收分布式水電、光伏發(fā)電，降低污染性發(fā)電的占比。

（4）加速電網(wǎng)智能化升級(jí)。利用傳感設(shè)備采集檢測數(shù)據(jù)，結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行分析，對輸電線路的實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測、評(píng)估，在智能巡檢和安全方面引入預(yù)警機(jī)制，增強(qiáng)城市電網(wǎng)運(yùn)行的安全性。

（5）發(fā)展智慧城市定義下的多級(jí)、多類型智能供電終端和智能用電管理技術(shù)。電力能源的應(yīng)用場景的種類眾多，各場景下包括有各級(jí)終端，在“區(qū)—段—位—點(diǎn)”層面上形成各級(jí)閉環(huán)同時(shí)又上下相互聯(lián)系的立體式智能供電系統(tǒng)。

（6）推動(dòng)智能互聯(lián)，打造服務(wù)平臺(tái)。電網(wǎng)智能化建設(shè)和改造最終所面向的對象是企事業(yè)單位、商用和個(gè)體用戶。智能互聯(lián)的服務(wù)平臺(tái)也是電能供應(yīng)可靠、安全、綠色、形式友好的最終反映，樹立以人為本的雙向互動(dòng)用電平臺(tái)，融入城市民生服務(wù)體系中。

總之，智慧城市對智能電網(wǎng)的的運(yùn)行與發(fā)展提出了更高的要求，也給出了路線圖與“指南針”。既是機(jī)遇、也是挑戰(zhàn)。文章從智慧電網(wǎng)前期規(guī)劃、建設(shè)指標(biāo)、清潔能源消納、智能化升級(jí)等方面提出智能電網(wǎng)在智慧城市中的發(fā)展規(guī)劃建議，并指出在城市區(qū)域內(nèi)優(yōu)先建成智能電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)框架下的城市與電網(wǎng)“并軌發(fā)展”，既是電網(wǎng)支持城市發(fā)展的有力舉措，也是大數(shù)據(jù)未來發(fā)展的必然趨勢。

參考文獻(xiàn)

[1]汪春燕.在城市規(guī)劃體系中體現(xiàn)智慧城市建設(shè)需求[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2020（19）

[2]鄧亞偉，王康，戴明明.智能電網(wǎng)下現(xiàn)代城市電網(wǎng)規(guī)劃探討[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2020，38（06）

[3]楊萌.智能電網(wǎng)在電力技術(shù)及電力系統(tǒng)規(guī)劃中的運(yùn)用研究[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2020，28（18）