城市智能电网规划原则及处理办法研究

国网黑龙江哈尔滨市呼兰供电有限公司 段思琪

在当前的发展阶段下，提升社会经济的可持续发展能力是全社会的普遍共识，在这个过程中，加强对资源的优化配置，保证发展的可持续性成为各个行业的新趋势。现代社会对于能源的需求不断提升，电力事业的发展需要从社会发展的需求出发，进一步保证电力配置的合理性科学性，并加强对相关电力技术的革新，从而能够进一步提升供电的稳定性以及安全性。现代电力企业需要以追求高效洁净以及智能化的电力技术作为发展的重要内容，而智能化电网规划能够较好地满足，现阶段电力事业发展的需求。智能电网依托现代信息智能技术，对电网进行更加科学的管理，对电力输送以及配置环节进行了诸多的优化，进一步提升电力能源的使用效能。

一、智能电网的特点

智能电网具有很强的智能性以及系统性。在系统应用的过程中，智能电网能够对群体的用电行为进行分析，从而对各个电力传输环节进行优化，保证系统运行的协调性，并且能够实现对系统终端的无线控制。随着智能电网相关技术的发展成熟，该技术在电力建设中得到了广泛的应用，进一步优化了电力供应链与管理，并在很大程度上节约了电力资源。

（一）技术层面

从技术层面上来看，智能电网对目前较为先进的电力技术以及管理系统进行了整合，从而发展出了一种新型的，智能化的电力网络系统，其本身具有较高的效率以及安全性。智能电网主要应用了传感测量技术，分析决策技术，以及制动控制技术等。想要保证智能电网相关技术能够被有效应用，就需要加强对智能电网技术的分析，了解其内涵以及特征，确保相关技术能够在电力系统建设中发挥作用。智能电网是新形势下依据电力需求而形成的一种新型的电力管理模式，在该管理系统中能够有效对现有的电力网络进行协调，并实现智能技术与现有电网的兼容。对电力系统各个组成部分的优化集成，智能电网的决策分析功能也会对现有电力系统存在的问题进行分析，从而采取针对性的管理措施予以纠正，进一步提升供电的质量。智能电网在发展应用的过程中，融合了大量新的供电以及电力监控技术，能够从用户的用电行为来分析系统的运行机制，从而采取更加具有针对性、科学性的供电配置，这对于缓解电力供应紧张，提升系统运行效能具有重要的意义。

（二）应用层面

从应用层面上来看，智能电网在电力技术以及电力规划上具有较为明显的优势。智能电网能够节约大量的电力能源。智能电网能够对电力系统的运行情况进行智能化的分析，同时，智能电网能够实现电力系统关键性管理环节的整合。其独有的决策分析机制，能够对电力系统运行存在的问题进行纠正，让系统在自我调节下实现更高的运行效率，智能电网在操作的过程中能够实现自动调节以及自动控制，因此能够解放相当一部分运营管理人员，提高了人力资源的利用效率。

在进行电力供应的过程中，智能电网能够根据电力传输各个环节的信息来进行更为科学的把控，从而有效降低供电过程中的能源消耗。另外，智能电网具有较高的稳定性，电力系统在运行的过程中存在两大风险，一部分风险来自电力网络中的软件漏洞，另一部分来自外力因素，智能电网能够实现对系统内部安全管理系统的自主更新，保证系统的软件层面处于安全状态，使电力系统能够稳定的输出电力能源。同时，智能电网能够实现对系统关键部分的自动控制，这就在很大程度上避免了自身部件受外部因素的影响，同时智能电网能够对系统的运行状态进行诊断，分离无法正常工作的系统模块，防止故障模块而影响系统整体的运行效能。最后，智能电网在应用的过程中可以减少供电的能源损耗，同时其自身的运行模式更加智能，也能降低系统运行的能源消耗，在电力系统规划和电力技术上实现了低碳环保的目标，符合现阶段可持续发展的电力事业建设目标，基于以上优点，需要重视智能电网在电力规划建设中的应用。

二、智能配电网建设规划的现状、原则及应用技术

智能电网和传统配电网相比具备以下优势：智能配电网具备较强的自我调节能力，在使用时能解决供电不稳定的问题；智能电网的安全性较高，在使用时能更好抵抗自然灾害，在出现电力系统故障时能更好规避停电问题；支持分布式电源的大量接入，也能实现可再生能源的随插随用；支持用户间的互动交流，根据用户的电量使用情况来分阶梯的收费；能实现对配电网的可视化管理，在配电网运行过程中可全面收集整理电网设备的数据信息，并对配电网的运行状态进行在线监督和风险防控分析。传统配电网依靠用户投资建设，而用户的投资建设管理往往无法实现对整个电网运行的统一规划，在配电网运行的过程中有很多项目都无法顺利实施，地下管线更是无法随意铺设，配网资产无法根据需要来提取使用，最终对配电网的安全、稳定运行带来了比较大的隐患。电力公司平时的电网规划管理工作局限在35千瓦以及以上的电网规划，在电网规划管理的时候重点考察各个地区变电站容量是否满足快速增长的电力负荷的使用要求，对10千瓦电网的规划比较局限在现有的理论和技术层面，随机应变性较差。

（一）电网改造规划现状

现阶段城市电网建设规划的制定和城市发展建设步伐、基本需求不相适应，城市电网的结构也很难和城市发展规划目标适应。同时城市化进程的加快也对城市电网的规划管理加大了负担，无法实现对城市电网的科学分析和管理。最终导致城市网络电源点的规划落后于城市建设，电网规划设备老化严重，城市电网改造困难。

（二）电网改造规划原则

城市电网规划改造的目的是能够实现对电网的科学使用，根据城市化建设发展需要打造出运行安全、可靠，兼具环保性和经济性的城市电网，从而不断提升城市电网的供电能力，充分满足城市发展需要。在新时期，城市电网规划要坚持远近结合、统筹协调的发展原则，将城市电网规划管理和国家经济发展需要相结合，在不同的阶段制定出不同时期的发展计划。新形势下城市电网改造规划要达到以下的水平：经过改造之后的城市电网要具备持续性的供电能力；经过改造后的城市电网拥有科学合理的网络架构；经过改造之后的城市电网能做到上下级的互相协调；改造后的城市电网输配电投资规模和社会经济发展规模相适应；城市电网的规划建设符合地区经济发展需要。

三、城市智能电网规划的技术方法

（一）负荷预测

负荷预测是城市智能电网规划中的有效技术方法，在前期开展中必须依托于电网规划，以此为根据进行负荷预测，帮助施工人员和设计人员精准布设电源点，计算电网规划规模，按照电力负荷特性，结合不同电力系统和不同地区，选择适当的负荷预测方式。当前，负荷预测方法包括灰色预测法、专家预测法、模糊聚类识别预测法，其中模糊聚类识别预测法就是以历史数据信息为参考依据，构建典型预测模型，分析和研究负荷变化情况和影响负荷变化的因素，判断未来负荷变化走势和发生状态，选择最佳的预测模型，达到负荷预测的最佳效果。

（二）网络结构规划

在城市智能电网规划建设中，以智能电网结构优化为主要任务，在结构优化过程中，要保证电力系统正常运行，结合网络规划因素与变电站容载比，引入遗传算法开展智能电网的网络结构规划工作。遗传算法依托于控制理论与生物遗传学理论，由自然遗传逐渐推演出的准确算法，将其引入到网络结构优化中，可以达到电网无功优化的效果，具体如下：第一，根据智能电网结构准备数据信息，确定发电厂地理位置，准备电力设备中的元件电阻信息、最大温度极限信息、电抗信息；第二，开展编码工序，结合控制变量信息，对电网元器件设备进行编码操作，构建自动化运行流程；第三，构建评价函数，将所有评价因素纳入到评价函数中，综合考量外界环境因素对智能电网运行的影响，并将其编入到函数表中；第四，开展遗传操作，通过交叉变异操作，逐步实现电力系统结构优化，达到智能电网的规划和建设。

（三）电气计算

在电气计算中，工作人员要做好潮流计算、断路电流计算和稳定性计算，通过计算机辅助启动运行模型，对智能电网中的电力系统运行设备开展模拟计算，验证和判断智能电网结构的稳定性和可行性。在城市智能电网规划中，利用预测负荷的方式检测电力网架，模拟运行规划中的智能电网，从智能电网模拟构架运行中，判断未来建成电网的供电能力、网损情况、电压水平和潮流流向等参数信息，及时发现城市智能电网规划中的问题，提出合理的解决方案。同时，在电气计算中，要根据已确定的网架结构，优化短路计算，判断智能电网短路电流水平，以此为依据，选择电力设备型号与运行方式，提高智能电网运行的稳定性和可靠性。

四、结束语

综上所述，在城市智能电网规划中，要以顶层设计为目标，以逐步开展为手段，通过负荷预测、网络结构规划、电气计算等方式进行城市智能电网规划，结合供电区域的具体情况，优化电网接线设计，提高智能电网供电的稳定性和安全性。