基于智能電網的配電網規劃體系探討

張祎晨

摘要：配電網規劃是電力系統建設中重要一環，以光伏發電、風能為代表的新能源成為綠色電力代表，由于新能源發電不穩定、電壓、電流變化大等特點，對于配電網的要求更加智能化。隨著智能電網建設進行，智能配電網在傳感技術、微電子處理、實時通訊等技術加持下，為智能電網高效、低成本、高可靠性、低損耗建設提供保障。

關鍵詞：智能配電網? 規劃? 儲能? ?新能源

一、智能電網、智能配電網

智能電網是將發電廠、輸電網、用電工具和儲電設備為基礎，將現代先進的傳感測量技術、網絡通訊、計算機自動化控制技術等與電網融合，從而形成的新型智能電網，具有實時觀測、自動管理、發電、輸電用電優化平衡等優點，能夠使傳統電網更加高效、安全、可靠。

智能配電網是智能電網的重要組成部分，它擔負著將電能通過輸電網向用戶傳送的使命。通過運用測量傳感技術、控制技術、計算機技術等，實現電力的綠色、安全、穩定輸送到用戶手中。

二、傳統配電網規劃中存在的問題

1、數據的統計不精準

傳統配電網規劃中，由于涉及到的用電單位數量眾多，各用電機構對于電網的運行狀態及用電數量依靠人工進行統計預測，由于人為因素，不可避免存在統計差錯與判斷不準確，這就造成在后續配電網規劃中各種問題出現。配電網規劃需要對于一個地區的用電負荷具有前瞻性，近年來我國經濟社會發展迅速，配電網的規劃要根據經濟發展，適度開展超前建設。

2、分布式電源接入不充分

在傳統配電網規劃體系中，主要由大型發電廠組網發電，小規模分散式電源在供電體系中不受重視。隨著新能源快速發展，以光伏發電、風能、潮汐能、小水電站等綠色能源受到重視，在傳統配電網規劃中沒有考慮到新能源發展帶來的分布式電源需求，造成了現在一些地區對新能源發電的排斥。

3、配電網規劃缺乏全局觀

在傳統配電網規劃體系中，往往能夠做到局部配電網規劃工作，但是對于更大范圍區縣一級的配電網規劃時，就體現出沒有全局規劃的弊端。對于一些局部電網電壓低、負荷重的問題，采取解決局部問題，忽視整個區域的配電網規劃建設，在遇到用電高峰期及突發情況時，配電網的可靠性降低，造成用電故障。配電網規劃缺少全局觀，往往導致整個地區的配電網發展混亂，建設浪費。

4、配電網規劃人才儲備不足

在傳統配電網規劃體系中，由于技術限制，配電網的規劃較為簡單，因此忽視對于配電網規劃人才的儲備與培養。隨著智能電網的建設，配電網的技術水平與接線模式也越來越高，需要一批有技術、有經驗的高水平人才完成配電網規劃，但是目前在配電網規劃中人才的水平與儲備還存在不足。

三、智能配電網所運用的主要技術

1、數據通信網絡建設

傳統配電網數據的傳輸與采集需要人工，效率低下，成本高、效率差，運用光纖，將各種配電網終端連接起來，配電網中所有的數據信息通過網絡實時傳輸到后臺，使配電網的監測、保護、自動化水平大大提高，帶來了維修、檢測、使用的便捷。

2、智能饋線重合器和繼電器

相較于傳統的電子機械式繼電保護和控制設備，智能饋線重合器、繼電器能夠檢測配電網電壓、電流、負荷，分析配電網運行狀態;出現故障后能夠自我檢測并將數據傳輸給外部;運行方式切換可根據最優化程序進行;多種設備功能模塊化后集中到一個設備，減少體積和功耗。

3、智能線路開關技術

智能開關技術使配電網具有能夠與其他智能設備通信功能，提高設備可靠性，支持“雙向”操作，在出現潮流逆流的配電網中，能夠根據潮流流向進行響應。

4、分布式發電設備

傳統發電產在正常運行時，能夠以經濟高效 產生大量電力，但是在用電低峰時，發電量會白白浪費，造成發電成本升高，影響了發電廠的發電效益，特別是考慮到輸電線路建設所產生的高昂費用。分布式發電具有投資小、環保、靈活方便的特點。以分布式太陽能發電為例，它能夠直接發電，接入配電網，滿足用戶的用電需求，不需要額外升壓、降壓。

5、分布式儲能設備

傳統發電廠在用電低峰時，電力無法儲存，導致白白浪費，近年來化學電池、飛輪儲能、機械動能儲能、熱儲能為代表的新型儲能方式，平衡電網負荷、節約能源、提高發電廠效益。

6、智能變壓器

傳統變壓器主要通過電壓升降實現電網負荷運轉，用途單一，修復復雜，未來變壓器可以作為多種電源接口，例如太能能光伏發電的電源接口采用智能變壓器，解決了分布式發電電壓低、電源接口少的難題。采用電力電子器件替代變壓器，還能較少功耗，減少占地面積，提高可靠性等。

四、智能配電網規劃體系內容

1、編制智能電網需求專項規劃

智能配電網規劃首先要根據地區需求，編制科技專項規劃，傳統配電網規劃編制外，還會有通訊專項規劃、電力設施布局規劃，智能電網規劃還會考慮到采用新技術對接線模式專項研究，制定技術原則。

2、電源規劃

在確定電源規劃時，要考慮到當地的自然條件和新能源發展政策，當地未來五年新能源分布式發電的功率，傳統熱電廠發電量、新增儲能功率等。在電源規劃時要考慮到發展潛力，如果當地沒有電源規劃，應當進行專項分析。

3、智能配電網規劃技術原則

在智能配電網規劃技術原則中，要根據當地實際情況，對接線模式、變壓器功率、線路輸送量確定后，選擇技術成熟、可靠性高、成本最優的技術路線。

4、電力設施布局規劃

電力設施布局規劃時要考慮到智能配電網與傳統配電網的不同，無論是在體積還是功率上，均優于傳統配電網，對市政用地等公共資源明顯占用更少。

5、規劃效果評估

配電網規劃啟動前，應當對上一次規劃體系進行效果評估。目前電力系統建設中應用的新技術越來越多，新能源在電力系統中占比越來越高，新的儲能方式對優化電網負荷，提高電力可靠性具有重要作用。在配電網規劃編制前，要總結已有問題，結合新技術發展方向，對未來的配電網規劃做出有效改進。

結語：智能電網的提出，對配電網規劃提出了更高要求，在當前分布式電源及儲能迅速發展的局面下，需要配電網利用智能電網建設中的成熟技術，改進現有配電網，以便更好適應電力技術的發展。智能配電網規劃中要重視當前技術發展與實際需求相結合，采用當地適合的電網規劃方案，實現經濟效益最優化方案。

參考文獻：

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