智能配电网规划与建设

刘盛浩

摘  要：近几年，随着我国整体经济水平的不断提高，每年的用电需求量也在逐年增加，居民在日常生活中对于电力供应的要求越来越高，如何能够满足居民日益增长的用电需求，更好地进行电网工程建设与运维工作，是目前我国电力行业的主要任务。作为电网中的关键部分之一，只有确保配电网时刻处于平稳、安全的工作狀态才能从根本上保障我国电网的正常运行。鉴于此，文章通过对传统配电网使用弊端和智能配电网的规划建设目标进行分析研究，从而得出具有针对性的智能配电网规划方法与建设方案，并对关键技术进行进一步探讨，对于促进我国电力行业的发展有一定意义。

关键词：智能配电网;规划建设;方案研究

中图分类号：TM715         文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）32-0061-02

Abstract： In recent years， with the continuous improvement of the overall economic level of our country， the annual electricity demand is also increasing year by year. Residents have higher and higher requirements for power supply in their daily life. How to meet the growing electricity demand of residents and better power grid engineering construction and operation and maintenance work has become the main task of China's power industry. As one of the key parts of the power grid， only by ensuring that the distribution network is in a stable and safe working state can we fundamentally ensure the normal operation of the power grid in our country. In view of this， through the analysis and study of the disadvantages of the traditional distribution network and the planning and construction goal of the intelligent distribution network， this paper obtains the targeted planning method and construction scheme of the intelligent distribution network， and further discusses the key technology. It is of certain significance to promote the development of China's power industry.

Keywords： intelligent distribution network; planning and construction; scheme research

1 传统配电网规划建设主要问题

近年来，配网建设不断增强，人们对配网建设更加关注和重视，与以往在进行配网建设时主要以用户投资资金为主，无法针对城市及乡村地区的不同需求而进行统一的规划与统筹建设。从而导致部分重点项目在进行建设时受到诸多的阻碍，地下相关管线也不能进行配套设置。其次，由于配电网资产无法采取正常的方式进行处理，设备使用过长，导致电网建设面临严峻的资金压力。第三，由于不同用户的经济情况存在一定的异性，也会导致投资的电网设备质量无法统一，存在严重的差异性，难以保证电网运行的安全性。最后，以往的电力规划工作具有一定的局限性，对于能否满足区域内的供电需要更加关注，对于其他容量的电网的规划大多仍处于原则技术指导层面。随着人们对电力需求的不断增加，对城市设施规划建设提出了更加严格的要求，其需要全面总结电力设施落实过程中存在的困难，为电网规划建设创造良好的条件。

2 智能配电网规划建设目标

2.1 建设可靠的智能配电网

首先，智能配电网的规划建设工作应以安全、可靠、经济为首要工作目标，同时秉持着服务民生、服务经济、绿色发展的工作理念。旨在规划建设出结构牢固耐用、运行模式灵活方便以及能够与智慧城市发展环境相协调的智能配电网。具体工作中，应针对现有配电网结构进行空间资源的优化改造配置，逐渐消除现有配电网中经常出现的布局不合理、线路过长、分段不足等问题。从而促进配电网网架结构与供电模式协同发展，加快形成电力设施网格化布局，为居民和企业提供更加可靠的电力服务。

2.2 建设协同互动的智能配电网

由于智能电网的主要特征表现为信息化、自动化、互动化。所以在智能配电网的规划建设过程中，我们需要更加注重智能化技术的应用，建成具有高级自动化的配电应用系统，实现信息化、自动化的供电网络全覆盖，利用配电SCADA、馈线自动化等功能实现电力信息的集成与共享。通过采用电力调配控一体化的智能管理模式实现电力分布式能源接入、设备整体运行监控、用电情况智能分析评估、资源优化调配等功能，最终构建出“安全、高效、清洁”的智能配电系统。

2.3 秉持“四统一”理念开展智能配电网建设活动

在智能配电网的规划与建设过程中，应始终坚持“四个统一”（统一规划、统一建设、统一运维、统一服务）模式，并将之在各个工作细节中进行更深层次的完善和推广。许多大规模公司对于供电的可靠性要求极高，就算停电只有短短数秒，都会对其造成重大损失。通過“统一规划、统一建设”的方式进行智能配电网的建设和规划，能够促使相关管理机构全面统筹、综合管理停电问题，最大限度避免重复停电的情况出现，从而为各大企业创造出更多的经济效益提供有力支持。传统配网规划建设项目的报送通常都是采用自下而上的形式，这极易导致配网建设与用户的实际需求出现脱节问题。通过实施“四个统一”标准化建设管理模式，项目规划转变为自下而上提需求，所有的建设和规划工作都是针对用户的实际问题而制定的，建设效果也会立竿见影。最后，应根据“统一服务”的思路成立相关的配网调度服务指挥中心，切实打造“远程渠道+服务调度+服务单元”的“后端融合”统一服务体系，使用更少的人力资源为更多的用户提供专业服务。

3 智能配电网规划方法

3.1 智能配电网规划应考虑的因素

（1）与智能配电网相适应的负荷预测。在进行配电网规划时，负荷预测工作非常关键，也是进行配电网规划的重要基础。具体来说，其需要对变电站的位置、容量等信息拥有明确的了解，并在此基础上科学预测未来负荷和负荷类型。电力负荷会受到分布式电源和电力负荷的影响，导致预测结果的准确性无法得到保证，所以，在运用智能配电网预测负荷时，需要结合不同地区的用电性质，构建合理的配电网模型。（2）配网自动化与供电区域、网络结构的关系。作为智能配电网建设的基础内容，配电网的自动化水平对于配电网络结构和运行方式也会产生较大影响。如何实现配电网自动化与地区规划相协调，切实确保配网自动化水平与配电网整体设计协调发展是智能配电网规划工作中的主要内容。在实际工作中，配电网自动化水平高低与通信、信息等相关技术的应用程度，以及电网结构、设备质量有着很大关系。由于各个地区的发展水平、网络结构和设备使用情况各不相同，导致每个地区对于配电网的自动化要求不同。（3）分布式电源和储能装置、微电网技术下的配电网优化规划。电网配电网负荷预测之所以会出现变化，主要就是因为接入了大量的储能装置，导致电网配电网负荷预测面临一定的阻碍，不确定性较强，所以如果想要对分布式发电和储能装置进行全面的优化，必须不断加强智能配电网规划建设。在进行智能配电网优化建设时，需要保证电源结构的合理性，并对不同类型的电源进行协调，使其可以进一步提高利用效率。首先，与以往发电方式相比，传统发电方式与可再生能源发电具有一定的差别，可再生能源发电的分布式电源虽然可以输出较大的电流，但是其输出量变化性也比较强，自然条件会直接影响输出量，所以需要针对地区特有的气象条件变化规律进行统计分析，从而建立相应的智能配电网使用模型。其次，由于每个地区所处的发展阶段不同。所以在解决分布式电源的规模、电网扩展规划制定以及选定最优布点等问题时，需要在智能配电网规划的初步阶段，通过对电网设备的容量裕度及增容方式进行探讨，并对所用技术、经济评价方法和体系进行研究，最后分析得出配电网分布式电源、储能装置最终配合容量。

3.2 智能配电网规划算法

在智能配电网的规划工作中，常用模型主要分为：基于地区经济性、运行可靠性要求形成的静态规划模型、动态规划模型以及具有严格约束或柔性约束的灵活规划模型等。另外，由于智能配电网的规划工作是一项拥有复杂目标、多约束、非线性、非连续的规划工作。所以，为了保障规划方案的科学性，我们需要寻求一个有效的算法来解决上述复杂组合问题。

（1）经典数学优化算法。数学优化算法在理论上可保证规划方案的最优性，目前在我国电力行业中得到广泛应用。其中，最常见计算方法包括：线性规划方法、分支定界法。（2）启发式优化算法。虽然优化配电网规划可以运用数学优化模型进行推算，但是其在实际应用过程中仍然存在一定的弊端，电力系统规模相对比较庞大，并且电力网络包含上千个节点，线路分布在不同的位置，加之受到多种因素的影响，导致在进行规划时会面临较大的挑战，如果仅仅只是依赖于数学优化算法很难准确进行模拟，而如果能够将启发式算法与其相融合。就可以为模拟提供准确的依据，而如果规划运行人员拥有丰富的经验，就可以对实际电网规划模型进行准确的模拟。（3）智能优化算法。智能优化算法的类型相对比较多元，其中遗传算法、蚁群优化算法等都是其重要的组成部分，具有不同的特点和作用。在实际应用中则表现为：典型地区配电网自动化规划方法、含分布式发电、微电网的配电网规划方法、储能装置规划方法、综合规划方法等。由于传统的配电网规划方法无法适应当下智能化、信息化的新型配电网工作需求，所以应针对智能配电网的关键技术和重点问题选用相应的智能优化算法，从而更好地指导智能配电网规划工作。

4 结束语

总的来说，随着社会经济环境的不断变化，人们的生活品质逐渐提升，对于供电水平、运行状况提出了更加严格的要求。截至目前，广东电网潮州潮安供电局在运10kV线路287回，已完成自动化改造线路233回，自动化率达到81%，共安装725套自动化设备。2016年至今，每年投入自动化及配网升级改造资金都在4-5亿之间，后续将继续加大配网自动化改造，确保配网自动化达到100%。为了更好地满足当前社会发展需要，需满足居民、工农业的生产需求，切实解决当前电网使用中存在的问题，提高供电可靠性和电压质量，这就要求电力企业不断加强智能化配电网关键技术的应用，提高地区之间设备的共享效率，通过优化电源接入布点以及容量，有效避免风险以及故障的发生，确保电网安全、稳定、可靠供电。

参考文献：

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[2]韩斐.智能配电网的规划与应用分析[J].百科论坛电子杂志，2019（20）：293.

[3]姜智文，张守军，王雪峰.城市智能配电网规划建设中的关键技术问题与研究展望[J].科技与企业，2014（23）：159-159.