智能電網(wǎng)發(fā)展與城市配網(wǎng)的規(guī)劃改造模式探究
國網(wǎng)吉林省電力有限公司白城供電公司 吉林白城 137000
摘要：近年來，人們對用電質(zhì)量和供應(yīng)量的要求越來越高。所以現(xiàn)在國家在對電網(wǎng)的規(guī)劃上加強了力度。城市電網(wǎng)規(guī)劃的目的是通過科學(xué)的規(guī)劃，建設(shè)網(wǎng)絡(luò)堅強、結(jié)構(gòu)合理、安全可靠、運行靈活、節(jié)能環(huán)保、經(jīng)濟高效的城市電網(wǎng)，不斷提高城網(wǎng)供電能力和電能質(zhì)量，以滿足城市經(jīng)濟增長和社會發(fā)展的需要。規(guī)劃工作要充分吸收和利用國內(nèi)外城網(wǎng)規(guī)劃的先進經(jīng)驗和技術(shù)，逐步采用計算機輔助決策系統(tǒng)，不斷提高城市配網(wǎng)規(guī)劃改造設(shè)計工作的效率和水平。
關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；城市配網(wǎng)；規(guī)劃改造模式
引言:智能電網(wǎng)技術(shù)是我國城市化電網(wǎng)規(guī)劃的主題。城市配電網(wǎng)作為電力能源供應(yīng)系統(tǒng)的重要組成部分，是城市配套服務(wù)的基本環(huán)節(jié)之一。在實際的城市配電網(wǎng)規(guī)劃過程中，供電企業(yè)需要充分考察城市配電網(wǎng)規(guī)劃改造的可行性,從經(jīng)濟效益和技術(shù)實現(xiàn)的角度研究城市配電網(wǎng)規(guī)劃改造模式，有效解決城市發(fā)展規(guī)劃與城市配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)分割的矛盾，從城市化發(fā)展的長遠目標出發(fā),設(shè)定合理的城市配電網(wǎng)規(guī)劃和運行負荷。然而，目前上述問題并沒有得到很好的解決。城市配電網(wǎng)仍存在電力設(shè)備老化嚴重、城市配電網(wǎng)改造覆蓋面廣、電網(wǎng)發(fā)展與城市建設(shè)速度不匹配、供電影響因素日益復(fù)雜、主網(wǎng)配電網(wǎng)設(shè)備技術(shù)嚴重落后等諸多問題。
1智能電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀
據(jù)相關(guān)統(tǒng)計，我國的整體配網(wǎng)線損率達5%，相比于其他國家的電網(wǎng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計要高出不少，這種線損情況大部分是在中低壓配網(wǎng)中造成的。為減少線損，維護電力企業(yè)經(jīng)濟效益，優(yōu)化供電設(shè)施，需要進行系統(tǒng)化的智能電網(wǎng)建設(shè)。就目前的科技水平看來，智能電網(wǎng)要求從長遠的城市規(guī)劃著手，2019年河池電網(wǎng)統(tǒng)調(diào)最高負荷達到130.9萬千瓦，比2018年的134萬千瓦下降2.32%，所以需要完成對現(xiàn)有電力輸送設(shè)施的更新，引入如太陽能發(fā)電等先進技術(shù)補充電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)電網(wǎng)的智能化發(fā)展。現(xiàn)階段已獲得了初步的成效，保障了城市電力設(shè)施的高效運作，為市民生活提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，給城市發(fā)展增添動力。但需要注意的是，智能電網(wǎng)建設(shè)還存在著一些問題，如電源點分布不均、電網(wǎng)建設(shè)用地緊張、配網(wǎng)系統(tǒng)的信息化和自動化有待進一步提高，相關(guān)配網(wǎng)線路細節(jié)還需完善。
2城市智能配電網(wǎng)規(guī)劃及改造原則
在實施城市配電網(wǎng)規(guī)劃改造之前，需要根據(jù)城市配電網(wǎng)規(guī)劃改造的目標，科學(xué)計算和規(guī)劃更加優(yōu)化的配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，以保證城市配電網(wǎng)改造工程的安全穩(wěn)定運行，實現(xiàn)城市配電網(wǎng)節(jié)能、環(huán)保、高效、經(jīng)濟的目標，使城市配電網(wǎng)的供電更加智能化、人性化，從而不斷滿足城市化發(fā)展日益增長的需求。現(xiàn)階段,城市智能配電網(wǎng)規(guī)劃改造應(yīng)與城市化發(fā)展的長遠目標相結(jié)合，配電網(wǎng)改造項目應(yīng)分階段規(guī)劃。基于協(xié)調(diào)和促進城市發(fā)展的原則，城市配電網(wǎng)規(guī)劃改造的近、中、遠期規(guī)劃應(yīng)與城市經(jīng)濟發(fā)展總體規(guī)劃相適應(yīng)，使城市配電網(wǎng)改造規(guī)模能夠滿足城市國民經(jīng)濟總體發(fā)展要求。城市電網(wǎng)智能規(guī)劃改造后，不僅可以提高城市配電容量,還可以使城市配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)更加優(yōu)化合理。同時,優(yōu)化改造后的城市配電網(wǎng)系統(tǒng)可以更好地與上層輸電網(wǎng)融合,提高供電系統(tǒng)的整體運行能效，使城市配電網(wǎng)的投資規(guī)模更加合理、效益導(dǎo)向。通過城市智能配電網(wǎng)的規(guī)劃和改造,最終實現(xiàn)城市區(qū)域經(jīng)濟指標與社會發(fā)展環(huán)境的協(xié)調(diào)。
3基于智能電網(wǎng)發(fā)展的城市電網(wǎng)規(guī)劃改造模式
3.1合理分布與預(yù)測電力需求負荷
盡管我國現(xiàn)階段的經(jīng)濟發(fā)展模式已轉(zhuǎn)變?yōu)槭袌鼋?jīng)濟，然而計劃經(jīng)濟發(fā)展政策的影響依然部分存在，如果針對電力負荷的預(yù)測管理存在不足，未能與城市發(fā)展建設(shè)的實際需求相匹配，那么必然會在后期運行工作過程中，影響到其實際的性能，使得其難以滿足城市電網(wǎng)的運行需求，從而增大城市電網(wǎng)的運行負擔(dān)。此外，以往在對電網(wǎng)負荷進行預(yù)測時，主要是利用回歸分析法與單耗法等來對電力彈性系統(tǒng)參數(shù)進行預(yù)測與管理，而現(xiàn)階段城市電網(wǎng)規(guī)劃的關(guān)鍵在于：如何更好地滿足智能化城市的發(fā)展需求，在城市電網(wǎng)建設(shè)中突出10kV配電變壓器。在以往的城市電網(wǎng)建設(shè)中主要是依據(jù)配電變壓器進行布局，然而由于欠缺科學(xué)的負荷，這就導(dǎo)致變壓器分布不合理，極易引發(fā)變壓器承載過大或是過小的問題。針對這一問題，需要在通過負荷預(yù)測以后，依據(jù)已有的基本用電狀況來進行電力布局與規(guī)劃，依據(jù)各區(qū)域設(shè)立年限的不同來恰當(dāng)調(diào)整電網(wǎng)配電模式。同時，針對各區(qū)域的負荷值檢測，必須統(tǒng)一整理和分析負荷密度數(shù)據(jù)，選擇外推法來進一步分析數(shù)據(jù)，及對10kV配電變壓器的負荷進行預(yù)測。由于在具體實施過程中極易受到各種因素的影響，所以在完成整個用電負荷情況的分析與預(yù)測以后，還需選擇單耗法和彈性系數(shù)法來進一步管控電力彈性系統(tǒng)參數(shù)，獲得更加準確的負荷預(yù)測值。
3.2選擇適宜的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)
在城市配網(wǎng)規(guī)劃改造過程中，為確保智能電網(wǎng)的城市發(fā)展模式能夠順應(yīng)城市未來發(fā)展的趨勢，必須依據(jù)城市發(fā)展的實際情況，分區(qū)域、分層次對城市電網(wǎng)進行合理的規(guī)劃布局，對電源與電壓等級進行科學(xué)合理的配置，確保電源與負荷參數(shù)保持平衡狀態(tài)，促使城市電網(wǎng)結(jié)構(gòu)在區(qū)域位置、電壓等級、電源點及負荷值等均保持協(xié)調(diào)一致。關(guān)于電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，常見的幾種是：第一，放射式配網(wǎng)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)是最為基礎(chǔ)的電網(wǎng)機構(gòu)，其優(yōu)點在于簡單、控制調(diào)節(jié)非常簡便等特點，缺點在于僅能進行單回線供電，沒有較好的可靠性。第二，多電源環(huán)式和串鏈式相結(jié)合的配網(wǎng)結(jié)構(gòu)，其缺點在于結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，很難對電網(wǎng)進行有效管控與調(diào)度，缺乏良好的穩(wěn)定性。第三，鏈式電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，作為一種放射式配網(wǎng)結(jié)構(gòu)的延伸模式，能夠容納大量的電氣設(shè)備，然而其電源單一，缺乏較好的可靠性。第四，干線式電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，主要適用于低負荷配網(wǎng)系統(tǒng)，優(yōu)點在于成本低、負荷密度小，缺點在于可靠性比較差。第五，網(wǎng)格式配網(wǎng)結(jié)構(gòu)，主要適用于城市配網(wǎng)要求比較高的低壓配電規(guī)劃之中，其特點是具有較大的負荷密度。第六，環(huán)式配網(wǎng)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點在于具備較高的可靠性，然而在具體應(yīng)用過程中極易被某一條線路故障影響，而嚴重影響到電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的電網(wǎng)穩(wěn)定性。
3.3構(gòu)建智能化城市電網(wǎng)
第一，充分利用新能源。在城市配網(wǎng)建設(shè)中，需結(jié)合城市電網(wǎng)的變動情況，將新型能源建設(shè)的要求納入到智能化電網(wǎng)管控之中，不僅要確保電力供應(yīng)的合理性，還要獲得兼容與互動的效果；第二，大力推進城市配電自動化。在城市電網(wǎng)智能化發(fā)展過程中，應(yīng)對其進行不斷的調(diào)整，使城市配電網(wǎng)具有更高的供電穩(wěn)定性和更優(yōu)的運行管控水平。同時，針對城市智能化電網(wǎng)的建設(shè)，需要對智能電網(wǎng)建設(shè)的經(jīng)濟適應(yīng)性進行全方位體驗，依據(jù)設(shè)備的成本和適應(yīng)性，來更加科學(xué)合理地建設(shè)智能化城市電網(wǎng)。第三，注重數(shù)字化信息建設(shè)。在智能化城市電網(wǎng)建設(shè)中，需選擇數(shù)字化的信息建設(shè)方式，結(jié)合各階段不同的數(shù)字信息狀況，從智能化管控出發(fā)，充分分析違約可能存在的方式，積極開展數(shù)字化形式；同時，需立足于數(shù)字化管理，綜合招投標環(huán)節(jié)，依據(jù)現(xiàn)階段城市配網(wǎng)的管控要求，來實現(xiàn)自動化管理，進一步完善智能電網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè)。
結(jié)語：
綜上所述，隨著智能電網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展，我國也出臺了一系列相關(guān)政策法規(guī)，引導(dǎo)電力能源企業(yè)將該技術(shù)運用到城市配網(wǎng)的規(guī)劃與建設(shè)之中，旨在借助這一先進技術(shù)，來有效保證整個城市配網(wǎng)運行的安全性與可靠性，不斷提升城市電網(wǎng)的供電質(zhì)量和配電服務(wù)質(zhì)量，更好地滿足用戶的用電需求，從而促進城市經(jīng)濟的穩(wěn)定發(fā)展。
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