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(guó)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(lái)，人們對(duì)用電質(zhì)量和供應(yīng)量的要求越來(lái)越高。所以現(xiàn)在國(guó)家在對(duì)電網(wǎng)的規(guī)劃上加強(qiáng)了力度。城市電網(wǎng)規(guī)劃的目的是通過(guò)科學(xué)的規(guī)劃，建設(shè)網(wǎng)絡(luò)堅(jiān)強(qiáng)、結(jié)構(gòu)合理、安全可靠、運(yùn)行靈活、節(jié)能環(huán)保、經(jīng)濟(jì)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(jì)增長(zhǎng)和社會(huì)發(fā)展的需要。規(guī)劃工作要充分吸收和利用國(guó)內(nèi)外城網(wǎng)規(guī)劃的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，逐步采用計(jì)算機(jī)輔助決策系統(tǒng)，不斷提高城市配網(wǎng)規(guī)劃改造設(shè)計(jì)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(guó)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(shí)際的城市配電網(wǎng)規(guī)劃過(guò)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(jì)效益和技術(shù)實(shí)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(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)出發(fā),設(shè)定合理的城市配電網(wǎng)規(guī)劃和運(yùn)行負(fù)荷。然而，目前上述問(wèn)題并沒(méi)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(yán)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(yán)重落后等諸多問(wèn)題。
1智能電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀
據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)的整體配網(wǎng)線損率達(dá)5%，相比于其他國(guó)家的電網(wǎng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)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(hù)電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，優(yōu)化供電設(shè)施，需要進(jìn)行系統(tǒng)化的智能電網(wǎng)建設(shè)。就目前的科技水平看來(lái)，智能電網(wǎng)要求從長(zhǎng)遠(yuǎn)的城市規(guī)劃著手，2019年河池電網(wǎng)統(tǒng)調(diào)最高負(fù)荷達(dá)到130.9萬(wàn)千瓦，比2018年的134萬(wàn)千瓦下降2.32%，所以需要完成對(duì)現(xiàn)有電力輸送設(shè)施的更新，引入如太陽(yáng)能發(fā)電等先進(jìn)技術(shù)補(bǔ)充電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，實(shí)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(yùn)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(dòng)力。但需要注意的是，智能電網(wǎng)建設(shè)還存在著一些問(wèn)題，如電源點(diǎn)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(dòng)化有待進(jìn)一步提高，相關(guān)配網(wǎng)線路細(xì)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(shí)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(biāo)，科學(xué)計(jì)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(yùn)行，實(shí)現(xiàn)城市配電網(wǎng)節(jié)能、環(huán)保、高效、經(jīng)濟(jì)的目標(biāo)，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(zhǎng)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(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)相結(jié)合，配電網(wǎng)改造項(xiàng)目應(yīng)分階段規(guī)劃。基于協(xié)調(diào)和促進(jìn)城市發(fā)展的原則，城市配電網(wǎng)規(guī)劃改造的近、中、遠(yuǎn)期規(guī)劃應(yīng)與城市經(jīng)濟(jì)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(guó)民經(jīng)濟(jì)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(shí),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(yùn)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(guò)城市智能配電網(wǎng)的規(guī)劃和改造,最終實(shí)現(xiàn)城市區(qū)域經(jīng)濟(jì)指標(biāo)與社會(huì)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(cè)電力需求負(fù)荷
盡管我國(guó)現(xiàn)階段的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式已轉(zhuǎn)變?yōu)槭袌?chǎng)經(jīng)濟(jì)，然而計(jì)劃經(jīng)濟(jì)發(fā)展政策的影響依然部分存在，如果針對(duì)電力負(fù)荷的預(yù)測(cè)管理存在不足，未能與城市發(fā)展建設(shè)的實(shí)際需求相匹配，那么必然會(huì)在后期運(yùn)行工作過(guò)程中，影響到其實(shí)際的性能，使得其難以滿足城市電網(wǎng)的運(yùn)行需求，從而增大城市電網(wǎng)的運(yùn)行負(fù)擔(dān)。此外，以往在對(duì)電網(wǎng)負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè)時(shí)，主要是利用回歸分析法與單耗法等來(lái)對(duì)電力彈性系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行預(yù)測(cè)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(jìn)行布局，然而由于欠缺科學(xué)的負(fù)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(guò)大或是過(guò)小的問(wèn)題。針對(duì)這一問(wèn)題，需要在通過(guò)負(fù)荷預(yù)測(cè)以后，依據(jù)已有的基本用電狀況來(lái)進(jìn)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(lái)恰當(dāng)調(diào)整電網(wǎng)配電模式。同時(shí)，針對(duì)各區(qū)域的負(fù)荷值檢測(cè)，必須統(tǒng)一整理和分析負(fù)荷密度數(shù)據(jù)，選擇外推法來(lái)進(jìn)一步分析數(shù)據(jù)，及對(duì)10kV配電變壓器的負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè)。由于在具體實(shí)施過(guò)程中極易受到各種因素的影響，所以在完成整個(gè)用電負(fù)荷情況的分析與預(yù)測(cè)以后，還需選擇單耗法和彈性系數(shù)法來(lái)進(jìn)一步管控電力彈性系統(tǒng)參數(shù)，獲得更加準(zhǔn)確的負(fù)荷預(yù)測(cè)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(guò)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(lái)發(fā)展的趨勢(shì)，必須依據(jù)城市發(fā)展的實(shí)際情況，分區(qū)域、分層次對(duì)城市電網(wǎng)進(jìn)行合理的規(guī)劃布局，對(duì)電源與電壓等級(jí)進(jìn)行科學(xué)合理的配置，確保電源與負(fù)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(jí)、電源點(diǎn)及負(fù)荷值等均保持協(xié)調(diào)一致。關(guān)于電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，常見(jiàn)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(jī)構(gòu)，其優(yōu)點(diǎn)在于簡(jiǎn)單、控制調(diào)節(jié)非常簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，缺點(diǎn)在于僅能進(jìn)行單回線供電，沒(méi)有較好的可靠性。第二，多電源環(huán)式和串鏈?zhǔn)较嘟Y(jié)合的配網(wǎng)結(jié)構(gòu)，其缺點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，很難對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行有效管控與調(diào)度，缺乏良好的穩(wěn)定性。第三，鏈?zhǔn)诫娋W(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(fù)荷配網(wǎng)系統(tǒng)，優(yōu)點(diǎn)在于成本低、負(fù)荷密度小，缺點(diǎn)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(diǎn)是具有較大的負(fù)荷密度。第六，環(huán)式配網(wǎng)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于具備較高的可靠性，然而在具體應(yīng)用過(guò)程中極易被某一條線路故障影響，而嚴(yán)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(dòng)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(dòng)的效果；第二，大力推進(jìn)城市配電自動(dòng)化。在城市電網(wǎng)智能化發(fā)展過(guò)程中，應(yīng)對(duì)其進(jìn)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(yùn)行管控水平。同時(shí)，針對(duì)城市智能化電網(wǎng)的建設(shè)，需要對(duì)智能電網(wǎng)建設(shè)的經(jīng)濟(jì)適應(yīng)性進(jìn)行全方位體驗(yàn)，依據(jù)設(shè)備的成本和適應(yīng)性，來(lái)更加科學(xué)合理地建設(shè)智能化城市電網(wǎng)。第三，注重?cái)?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(kāi)展數(shù)字化形式；同時(shí)，需立足于數(shù)字化管理，綜合招投標(biāo)環(huán)節(jié)，依據(jù)現(xiàn)階段城市配網(wǎng)的管控要求，來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理，進(jìn)一步完善智能電網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè)。
結(jié)語(yǔ)：
綜上所述，隨著智能電網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展，我國(guó)也出臺(tái)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(yùn)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(jìn)技術(shù)，來(lái)有效保證整個(gè)城市配網(wǎng)運(yùn)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(jìn)城市經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展。
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