智能配电网技术的配电网规划分析

孔庆杜，李风光

（肇庆电力设计院有限公司，广东 肇庆 526040）

0 引 言

在社会不断发展的今天，国家电网的覆盖率不断提升，人们对智能配电网技术的应用越来越广泛。通过将智能配电网技术应用于配网规划，可以保证对配网的规划效果，进一步提升配电网供电效率，使配电网运行更加通畅，提升电网运行的安全性。

1 智能配电网技术

智能配电网技术伴随着计算机技术发展起来的，在电网规划中的应用不断增加，发挥的作用也越来越大，能够有效保证电网规划的质量和效率，应用范围广泛[1]。大量研究发现，只有将智能配网技术同其他技术相互融合，才可以进一步提升技术应用水平。

智能配网是智能电网的关键环节之一。通常，10 kV及以下的电力网络属于配电网络（部分区域有20 kV），而配电网是整个电力系统与分散的用户直接相连的部分。智能配网系统是利用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术，将配电网在线数据和离线数据、配电网数据和用户数据、电网结构和地理图形方面进行信息集成，实现配电系统正常运行及事故情况下的监测、保护、控制、用电和配电管理的智能化。

智能配网系统配用电自动化系统由主站、通信系统以及自动化监控终端设备3大部分构成，形成了一个完整的信息传输与处理系统，以实现对配电网运行的远程管理。对于智能配网系统来说，通信系统是实现数据传输的关键和核心，将主站的控制命令准确传送到众多远方终端，且将远方设备运行状况的数据信息收集到控制中心。智能配网通信系统可采用多种通信方式，主要采用光纤和电力载波通信。

2 配电网规划

配电网是电力工程的重要组成部分。为了保证配网稳定运行，需要在开展配网规划的过程中投入足够的力量。

2.1 认真做好原始数据的准备工作

随着工业和社会的高速发展，电力负荷越来越高，配电设施的广泛性和多样性不断增加。在进行配网规划的过程中，应该将分布区域特点和经济结构有效结合起来。

2.2 合理设计配网规划方案

为了保证电力系统运行的可靠性，实现长期、稳定供电，需要综合考虑各种因素，选择最合适的方案[2]。

2.3 认真做好方案的评估工作

在配电网规划过程中，应该认真做好方案评估工作，做好供电可靠性、供电电压的评估工作。

2.4 合理设计规划网络

为了保证电网建设的效果，需要认真做好配网规划工作，保证电网规划的技术水平。为了保证配网运行的安全性，应该合理选择和使用安全运行技术。在开展配电网规划的工作中，需要认真思考以下内容：配网运行是否能够满足运行负荷需求不断提升的要求；供电线路是否存在比较严重的老化现象；线路运行是否存在瓶颈线问题；线路运行过程中可能会出现故障等。图1为配网划分流程与方法。

图1 配网划分流程与方法

3 智能配电网技术在配电网规划中的应用

在当前智能配电网技术的应用过程中，对各种先进科学技术的应用越来越多，电网规划的成熟度不断提升，对智能自动化技术的研究越来越深入，投入的力度越来越大。通过应用智能自动化技术可以进一步发挥配电网的功能，使相关方案的设计变得更加合理。在合理使用调度技术后，可以根据电力调度的实际需要建立专业的电力调度平台，配置自动化站和分站，给相关工作人员的操作提供便利。应用智能配电网技术还可以实现自动化调度电力，使电力调度工作变得更加及时和科学，还可以实现对整个调度过程的监控，及时发现其中存在的问题，保证电力调度的质量，避免电力调度发生事故。此外，它还具有分布式功能，通过应用自动监控技术收集用户信息，并对其中的数据进行科学处理，保证通信数据的维护水平，提升配网信息利用率。

3.1 配电网测量技术的应用

在配电网实际运行过程中，配电网测量技术发挥着重要作用。通过使用各种测量装备可以收集、分析配网系统运行状态信息，避免传统人工测量造成的各种问题，能够更加及时掌握配网的实际状态，为开展配网规划数据设计打下了一个良好的基础。电力操作人员得到这些测量数据后，经过分析可以掌握配网的实际运行情况。此外，通过应用参数测量技术还可以有效避免配网规划中发生各种问题，及时发现用户窃电和漏电的情况，避免给电力企业运营造成严重的经济损失，还能够估测电网的功耗，合理计算电费。在传统电网规划参数测量和计算过程中，通常使用电磁计。它的测量精度相对较低，测量结果也不能及时反馈，不能满足智能配电网发展的需要。为了解决这个问题，需要应用先进的配电网参数测量技术，使配电网相关部门能够准确把握功耗问题，为用户提供更大的便利，并在此基础之上避免传统数字计算过程中出现的峰值电费计算过于繁琐的问题，降低出现民事纠纷的可能，提升测量结果的准确性[3]。

3.2 智能自动化技术

在开展配电网规划过程中，智能自动化技术是智能配电网技术的重要组成部分。随着我国信息技术和智能化技术的不断发展，各种智能自动化技术在社会中的应用越来越广泛，很大程度上提升了工作效率和质量，同时也对配电网自动化规划方案的制定提出了更高要求。因此，需要在配电网规划过程中有效应用智能自动化技术，构建相应的配电自动化主站和子站，发挥智能化配网的功能。同时，在智能配电网中应用智能自动化技术可以降低人工操作量，避免人为操作发生失误。通过应用全微机操作模式，还可以将传统的操作模式替换成信息化手段，实现操作的智能化。在配电网运行过程中，有效借助智能自动化技术，可在配网运行出现异常的情况下，通过计算机系统及时发出报警信号，提醒技术人员及时开展维护和保养工作，保证配电网运行的安全性。

3.3 电动汽车换充电技术在电网规划中的应用

为了有效缓解环境压力，我国在新能源汽车领域中的投资越来越大，各大汽车厂商在新能源汽车产业中的布局越来越多。我国汽车协会发布的数据显示，2019年上半年我国新能源汽车销量达到61万辆，销售量持续上涨。在新能源汽车使用过程中，通常需要进行充电和换电。新能源汽车用电负荷受到用车习惯、区域内新能源汽车数量等因素的影响，充电负荷变化存在一定的随机性，电力负荷预测难度相对较大。国内各大新能源汽车厂商在设计新能源汽车的过程中，主要采用传统的充电技术。但是，受电池技术的影响，新能源汽车的充电时间较长，难以满足用户快速充电的需求。为了有效解决这个问题，可以采用充换电技术。用户可以根据自身情况选择使用充电或者换电，充分发挥充电和换电的技术优势。

新能源充换电技术主要分为常规充电、快速充电和电池组更换3种类型。通过将新能源充换电技术应用到配网规划，可以综合新能源汽车数量、用户用车规律、新能源汽车历程、停放时间以及汽车型号等多个因素建立新能源汽车的负荷模型，直接模拟区域内电动汽车行驶里程、停放行为和驾驶行为，随机抽取电动汽车日行驶里程、蓄电池容量和百公里耗电，可以每隔2 h更新汽车停放、充电、换电和驾驶行为。如果发现蓄电池电量不足的现象，应该及时进行充电。根据新能源汽车实际数量和模型计算车辆所需的差值，可以核查模型预测的精确性。如果差值较大，说明模型需要修正，从而提升模型预测的准确性。应用新能源汽车充换电技术，可以为城市充电桩建设奠定良好的基础。根据城市中充电设施的数量，合理规划城市电网结构和线路，保证城市配电网建设满足城市社会经济发展的需求。

3.4 分布式能源发电技术在智能配电网中的应用

随着时代的不断发展，人们对电力的需求量不断增加，传统的能源已经不能满足时代发展的需要，有必要将分布式能源发电技术应用于配电网规划。通过应用分布式发电技术，可以为开展配电网规划创造更好的条件。它可以通过在用户周围使用固定的发电模式建立电源管理平台，使配电网的规划变得更加一致，进一步增强配电网供电的平衡性。分布式发电技术的种类较多，常见的有太阳能发电技术、生物能发电技术和海洋能发电技术。它的发电过程清洁程度较高，能够很好地解决传统能源使用过程中的技术分配问题，减少对化石燃料的使用。在该技术应用过程中，需要采用网络连接方法，合理分配能源发电能耗，进一步发挥分布式能源发电技术的优势。通过分销网络，还可以有效监督配网的运行，实现测量运行一体化，使电网的运行变得更加稳定，避免发生电网运行能耗过高的问题。通过应用分布式能源发电技术，还可以提升电力输送平衡性，避免出现输电线路负荷过大现象。

3.5 有效预测配网供电负荷

3.5.1 有效预测配网负荷

在配网负荷预测过程中，应该尽量制定更多的负荷预测方案，有效预测各供电区域的供电量负荷，并在此基础上做出科学的网格规划方案。

3.5.2 预测空间用电负荷

这个过程中，应该按照配网规划现状配变负载率，并以此统计各网格电量负荷。应该以实际用电需求为根本导向，综合不同地区的性质合理划分配网网格类型。

3.5.3 预测各网格未来用电负荷

应该结合典型用电量模型预测各网格未来用电负荷，并确定每个网格的电量负荷方案。在方案具体的执行过程中，还可以使用上下系统的方式确定检测方案是否准确。

3.5.4 供电网格的划分

由于当前用电情况波动较大，需要在进行配网系统网格化规划过程中，以中期负荷为预测目标开展目标网架的建设，按照用电负荷不同的发展阶段划分供电网格。当前，在供电网格的规划过程中，供电网格可以分为3类。第一类，负荷发展比较成熟的网格。该网格地区的土地使用情况已经趋近饱和，各负荷的增长空间相对较小。第二类，配电网格的用电负荷情况增加很快。这个过程中，区域发展规划和远景规划已经相对明确，导致电量负荷本身的上升空间较大。第三类，电量负荷发展不确定的电网网格，主要包括没有划分明确的区域规划和负荷增长空间。

4 结 论

随着时代的不断发展，对开展配网规划工作提出了更高的要求。针对当前配电网规划中存在的问题，应该认真分析问题发生的原因，将智能配网技术应用其中，及时测量配电网运行参数，从而提升配电网规划效果。