基于网格化的城市智能配电网规划分析

肖如全

(国网湖南电力有限公司怀化供电分公司 湖南 怀化 418000)

基于网格化的城市智能配电网规划分析

肖如全

(国网湖南电力有限公司怀化供电分公司 湖南 怀化 418000)

近几年，随着城市行政区域拓展、分布式电源的快速发展，电网发展中存在的“重主轻配”问题愈加明显，使得配电网的功能、形态及发展环境均发生了巨大变化，在这种情况下，如何运用合理有效的配电网规划方法已成为我国建设现代化配电网系统的主要任务。本文主要就网格化配电网规划方法作为研究重点，从配电网网格化规划的相关内容出发，就网格化在城市智能配电网规划中的具体应用展开研究，可作为其他配电网规划项目的参考。

智能配电网;网格化;规划

一、引言

近几年，城市中心区电力负荷呈逐年增长的趋势，出现中心城区变电站站点分布不合理、设备超负荷运行等问题，导致城市配电网建设不能很好的满足经济社会发展的需求。通过对城市智能配电网的合理规划，可在不影响用户正常用电的前提下，减少电网损耗，确保配电网运行的良好效益。网格化配电网规划是一种自上而下的配网规划新机制，具有避免重复交叉供电、运行方式灵活、便于管理等特点，已成为完善城市配电网规划建设工作的重要手段之一。

二、配电网网格化规划

(一)网格化理念

配电网网格化是指从地理角度出发，将某一供电区域划分为若干个片区，且这些片区是相对独立且供电范围不会重叠的。以网格为单位对配电网的规划、建设和运行维护等进行精细化管理，这种管理方法能够为配电网的项目储备、线损管理、运行维护管理等提供更为合理、可靠的决策参考。

(二)配电网网格化规划

配电网网格化规划适宜地块用电需求为导向，按照地区控制性详细规划内容对不同用地性质、不同开发深度的地块进行分析，再结合典型负荷预测模型和差异化的规划标准，对某一供电区域开展10kV一次网架布局，并在系统化负荷预测的基础上，统筹配电网的通信、设备保护、自动化运行等内容。

三、网格化配电网规划体系构建

(一)网格化配电网规划体系的组成

1.目标体系。①打造网格化空间布局。结合地区控制性详细规划划分为单元，根据建设用地性质对地块进行划分，并以A、B、C、D四类供电区域确定目标网架，开发深度定义为已建成、新建和半建这三类;将供电网格划分为三类:一是负荷发展较为成熟的网格，即网格所在地区的土地利用情况趋于饱和状态，负荷增长态势不明显;二是负荷空间较大的配电网网格，即电量负荷增长态势比较明显;三是没有明确的区域发展规划和负荷增长空间的配电网网格;②全口径储备规划项目。结合《配电网规划设计技术导则》等，对电力管道、配电自动化、通信网等内容进行规划;全口径储备规划项目则在确保配网建设资金充足的情况下，指导客户接入和配网改造。针对一些电量负荷增长态势明显的网格，可以结合电网网架建设现状，选择合理的接线模式，尽可能减少改造工作量;③将规划成果纳入控制性详细规划中。尽可能将环网单元、配电室等纳入地区控制性详细规划中，使其形成具备法律效力的文件，对配电网统筹规划的内容、行为等进行约束。

2.策略体系。①形成网格化供电区域。结合本地区控制性详细规划，对已建成区、半建成区和新建成区的发展需求和建设模式进行指导;②负荷预测。结合《城市电力规划规范》以及不同地块的用电需求等，自上而下开展各网格空间负荷预测，包括同类负荷同时率、容积率等，以提高配网年电量规划水平;③制定差异化规划标准。按照行政区划和负荷密度确定各类网格的差异化规划标准，包括网架结构、配电自动化和管道等;④搭建模块化目标网架。对各类网格的现状进行梳理分析，并针对其中存在的薄弱环节进行重点规划，或者通过搭建模块化目标网架的方式来确定不用类型网格的规划方法或途径;⑤采用数据化指标分析。结合相关计算机软件，在不同类型试点区域开展配电网线路的短路、负荷及潮流等计算，同时对各目标网架的指标提升情况、规划效果及整体效益等进行定量分析。

3.指标体系。①电网结构。A、B、C类区架空网以三分段单联络，电缆网以单、双环为目标网架;D类区以主干线合理分段 (≤5)，并逐步增加联络;②通道资源。目前，中心城区正趋于饱和，结合城市规划目标及目标网架需求等，合理确定配电网规划目标;城市次干路、支路按照管井的目标建设;在交叉路口形成环形管沟通道;③设备健康水平。A、B类供电区采用智能化或自动化分布式，通过无线、光纤等多种资源结合的方式实现地区通信;C、D类供电区采用故障指示器式，通信方案以无线为主;地区内所有用电用户安装智能分接开关;④供电可靠性。A、B、C、D四类供电区每户均通电时间分别小于50min、1h、3h及9h，其中A类供电区户停电可靠性达到国内先进水平;⑤节能减排。县城架空线路的绝缘水平达到100%;配电网线损下降在6%范围内;城市电网中所有高损耗的供电设备已停用。

四、基于网格化的城市配电网规划效果分析

城市智能配电网网格化的规划思路应与智慧城市的发展理念相符，实现配电网网格化的规划对提高可再生能源的利用率、增强供电可靠性等具有重要作用，预期可以达到以下效果:以网格为单位对配网现状进行明确，并在明确负荷预测结果的基础上，制定起到过渡作用的目标网架，合理安排网架建设时序，使其逐渐形成一个“网络清晰、联络有序、安全可靠、负荷均衡”的网架;以网格为单位，综合采用回归模型分析法、空间负荷预测法等负荷预测方法，以确保负荷预测结果的合理性，便于为网架改造方案提供依据参考;以网格为单位，在不影响用户正常用电的前提下，合理解决中压配电网接线复杂的问题，改善当前配网电源点建设相对滞后的局面。

另外，配电网自动化规划在以下方面也取得显著成效:①配电自动化主站整体升级，开发或完善高层应用功能，以适应调控一体化和智能化配网调度发展的需要;②结合架空线路等改造工作开展的实际，对无法满足自动化终端的设备进行更换;③重点改造和升级一些故障发生率高且难以修复的自动化终端，通过增补、改造自动化三遥终端设备实现主次干层“三遥”全覆盖，包括开关站、配电站和架空线路联络开关等;④配电网自动化建设应坚持网络数据实时性、网络易扩展性和设备易维护的原则，对相关自动化设备进行改造升级。

五、结语

综上所述，在采用网格化配电网规划法时，要求相关工作人员对各个网格随负荷变化情况进行明确，并尽可能结合各地区的配电网规划方案和变化规律，制定出符合电力电量实际的配电网网格，避免网格化规划对配电网系统造成负面影响。同时，还应将精细化管理应用到网格化管理中，提升网格化规划的可操作性，进而确保整个配电网系统的运行质量。

［1］张植华，李健，林毓等.网格化城市配电网目标网架动态构建方法 ［J］.陕西电力，2015，43(2):23－29.

［2］卫泽晨，赵凤展，王佳慧等.网格化中低压智能配电网评价指标体系与方法 ［J］.电网技术，2016，40(1):249－255.

［3］姚刚，仲立军，张代红.复杂城市配电网网格化供电组网方式优化研究及实践 ［J］.电网技术，2014，38(5):1297－1301.

肖如全 (1985－)，男，工程师，本科，主要从事电网规划管理工作。