构建可视化配电网供电能力评估与规划体系的实践探索

叶军辉

(国网嵊泗县供电公司）

构建可视化配电网供电能力评估与规划体系的实践探索

叶军辉

(国网嵊泗县供电公司）

结合区域经济和业扩需求状况，以热力图形式动态展示出行业用户用电规律、配电网供电能力和设备利用效率，通过对行业用电系数测算和配电网设备饱和度监测分析，提出了配电网规划设计、调整和建设策略，构建 “实用化、全景化、可视化、互动化”配电网供电能力评估与规划体系，实现配电网与用户资源优化配置和共享，提升供电公司配电网规划的准确性和投资经济效益。

可视化；配网供电能力；配网规划；热力图

0 引言

配电网供电能力作为电网企业重要运营指标，直接反映电网在各种运行方式下的应对能力，也体现在满足分布式电源、多元化用户负荷的接纳水平。某公司根据配电网设备负荷、容量、业扩、行业属性等基础数据，结合区域经济和业扩需求状况，以热力图形式动态展示出行业用户用电规律、配电网供电能力和设备利用效率，通过对行业用电系数测算和配电网设备饱和度监测分析，提出了配电网规划设计、调整和建设策略，构建 “实用化、全景化、可视化、互动化”配电网供电能力评估与规划体系，实现配电网与用户资源优化配置和共享，提升供电公司配电网规划的准确性和投资经济效益。

1 实施背景

（1）受地区特殊地理位置限制，亟需精准定位配电网供电薄弱环节

某县是一个海岛旅游县，海底电缆作为海岛电力保障“大动脉”，在实际运行中易受恶劣气候和船只抛锚的威胁，且修复周期长，存在安全隐患。海缆事件容易造成全县大面积、长时间停电，给人民生活带来不便，给企业形象造成恶劣影响。“寒潮事件”也给电网带来了一定程度的风险和考验。因此亟需准确定位和有效评估配电网供电薄弱环节，滚动调整岛际电网专题规划，提前做好项目储备，迅速开展电网优化改造和故障抢修，提升应对恶劣天气及外力破坏的故障响应能力。

（2）适应电力体制改革新形势，亟需积极探索资产运营模式创新

为适应电力体制改革的新形势，供电公司首要任务在于做优资产、降低核算电价成本、争取客户资源，为客户提供数据化定制服务及需求侧快速响应等增值服务。因此需全力保障电力客户业扩需求，积极推动电网科学发展和生产经营管理转型，做大、做强、做优资产，以提升公司核心竞争力。

（3）建设精益化线损示范区项目，亟需科学有效评估配网供电能力

为确保建成集“标准、智能、节能”于一体，高水平、高质量、高标准的线损管理示范区，亟需聚焦配电网“标准、智能、节能”三条主线。通过配电网供电能力评估与规划体系，利用大数据分析挖掘技术，全景化、可视化展现用户用电需求，科学有效评估配电网供电能力，优化配电网规划设计等手段，以整体升级模式实施示范区配电建设和改造。

2 实施内涵和主要做法

2.1 实施内涵

某公司以“配电网供电能力全面提升”为目标，以“客户用电需求”为导向, 通过对基于业扩需求响应的配电网供电能力评估，精准定位配电网管理过程中存在的薄弱环节，从配电网的现状评估、规划设计、项目前期、实施评价5个阶段，以热力图直观展示，构建 “实用化、全景化、可视化、互动化”配电网供电能力评估与规划体系。

“实用化”：融合应用八大行业用户用电特性、负控用户负荷信息、用户报装容量等数据，开展基于行业特性的用户报装容量专题研究，得出地区分行业实用系数和用电趋势模型，准确预测不同区域、不同网格、不同行业用户的负荷水平，为配电网规划作重要的参考依据。

“全景化”：根据不同级别、不同类型的设备负荷（最大值、均值、最小值）曲线和可开放容量开放程度，计算出每个设备运行过程中超限比率，分析模型结论，全景化评估和展示配电网设备的供电状况和运行规律，从而判断该设备是否能满足业扩需求。

“可视化”：通过设备可开放容量与业扩需求动态监测，以指数热力图形式将设备负荷、运行状况、业扩需求容量、行业实用系数等信息在GIS地图上进行呈现，并可自定义显示热力图层级，便于各单位及时掌握配电网运行状态和变化趋势。

“互动化”：通过配电网可视化状态评估和规划，在外部环境下，紧密对接政府相关部门，统筹协调规划项目选址、路径，优化配网建设环境。在内部管理上，各部门及时完善规划设计、调整，配电网项目管理，设备检修和海缆运维体系和机制，做好项目全过程管控和建设后评估工作，确保规划目标准确性、项目建设可行性、项目投资精准性。

2.2 主要做法

配电网管理工作分为现状评估阶段、规划设计阶段、项目前期阶段、项目计划阶段及项目实施评价阶段五个层级，根据每个方面的时间要求和工作内容分阶段分步骤的开展相关工作。具体工作流程见下图。

（1）根据行业业扩需求，开展配电网现状评估

图 基于用户供电需求的配网供电能力评估和规划工作流程图

配电网现状评估通过对配电网设备可开放容量与用户业扩需求动态监测分析，以热力图形式在GIS地图预警信息展示，及时反映业扩需求下的配电设备负荷特性和运行状况，精准定位配电网管理过程中存在的薄弱环节。

主要从用电采集、营销、生产管理、智能公变终端、SCADA等系统提取配电网设备负荷、容量、业扩报装、地理信息等基础数据，进行定量分析评估配电网设备的供电状况和运行规律。对变电站、配电网线路、配变台区的可开放容量与业扩需求容量作监测比对，评估设备是否需要建设、改造。按照预警级、警告级、限制级三个等级用热力图展现形式在配电网GIS地理信息图上呈现，用于辅助配电网规划设计、改造建设方案编制。结合地方市政规划，优化电网规划设计、改造建设方案，突破了用户业扩需求的动态性和电网规划建设不同步的困境。

（2）以“网格化”要求，实行配电网规划设计

利用用电采集系统提取历年用户负荷信息，对行业用户八大行业分类（99细项）进行筛选、聚类分析，通过加权得到行业用户实用系数，得出符合实际用电水平的负荷预测指标，准确预测不同区域、不同网格、不同行业用户的负荷水平。借助云数据分析挖掘技术，对行业八大类用电负荷的实时数据和历史数据进行深度挖掘、高级分析及趋势研判，真实客观地反映了行业经济状况。同时依据区域负荷预测结果，结合配电设备状态评估状况，提出变电站规划布点、配电网线路网架规划布局及配电台区改造计划。

以配电网格（供电分区）为基本规划单元，以用电网格（接入单元）为最小接入单元，实行“网格化”配电网规划设计，打破传统的经验用电需用系数，及时掌握网格内区域用电发展规律，修整行业用户当期需用系数和规划期内阶段系数。为配电网规划、设计、建设提供决策依据，从而提升配电网安全、经济、快速、可靠性，满足电力客户用电业扩新需求。

（3）结合配电网规划设计，提前处理项目前期政策

根据配电网供电能力与业扩需求的实时动态评估状况，结合分区域的“网格化”配电网专题规划，积极与县政府部门沟通，将电网整体规划纳入各级政府的地方发展总体规划和各专项规划中。充分发挥政府部门的职能作用，安排解决配电网建设中的变电设施用地、输电线路走廊和电缆通道等问题，为项目前期工作顺利开展奠定基础。

（4）依据配电网评估状况，滚动调整规划项目库和项目储备库

通过对行业用电系数测算和配电网设备饱和度监测分析，提前掌握行业用户用电规律和发展特性和配电网设备利用效率，对已纳入规划储备库和项目储备库中的项目，及时实行动态管理，滚动调整。一是由于市政规划调整、区域负荷剧增、用户业扩需求加速等原因需新增的项目，在进行详细分析论证、评估后并经公司审批同意后在规划储备库中同步进行调整。二是由于规划优化、项目建设时序调整、投资计划调整等原因需择优平衡的项目，在进行项目前期勘察、计划实施无碍后，从储备库中择优列入年度批次投资计划。

（5）全面总结分析，开展配电网项目实施评估

根据配电网供电能力与业扩需求的实时动态评估状况，结合年度投资项目计划，指引配电网项目建设、改造、运维。积极开展配电网建设项目后评估管理的优化,对规划预期效果、项目投资的经济、社会效益等进行诊断评估,分析偏差原因,归纳总结。有效缩减规划实际执行情况与规划目标的偏差，有助于电网企业全面总结分析以往的项目规划建设、投资决策的利弊得失,完善项目管理机制、海缆运维机制、健全项目管理体系、提高项目投资效益、优化投资决策程序,从而提高配电网建设项目整体管理水平。

3 结束语

通过配变、线路、变电站设备状况评估，找准了制约电网供电能力不足导致的用户增容业务流程终止等问题的瓶颈。通过结合供电服务区新增经济增长点和用户负荷需求，及时动态监测用户业扩报装需求与配网设备利用效率，更新负荷密集区热力图，滚动调整规划储备库和项目储备库，固化配电网规划设计、管理工作相关流程，为公司、政府部门各级领导提供科学辅助决策，为配网工程前期政策处理提供科学依据，为专业部门有序接入和调整业扩新增负荷、消除配网负面清单提供参考价值。

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2017-08-24）