智能配電網規劃與建設

劉盛浩

摘 ?要：近幾年，隨著我國整體經濟水平的不斷提高，每年的用電需求量也在逐年增加，居民在日常生活中對于電力供應的要求越來越高，如何能夠滿足居民日益增長的用電需求，更好地進行電網工程建設與運維工作，是目前我國電力行業的主要任務。作為電網中的關鍵部分之一，只有確保配電網時刻處于平穩、安全的工作狀態才能從根本上保障我國電網的正常運行。鑒于此，文章通過對傳統配電網使用弊端和智能配電網的規劃建設目標進行分析研究，從而得出具有針對性的智能配電網規劃方法與建設方案，并對關鍵技術進行進一步探討，對于促進我國電力行業的發展有一定意義。

關鍵詞：智能配電網;規劃建設;方案研究

中圖分類號：TM715 ? ? ? ? 文獻標志碼：A ? ? ? ? 文章編號：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 傳統配電網規劃建設主要問題

近年來，配網建設不斷增強，人們對配網建設更加關注和重視，與以往在進行配網建設時主要以用戶投資資金為主，無法針對城市及鄉村地區的不同需求而進行統一的規劃與統籌建設。從而導致部分重點項目在進行建設時受到諸多的阻礙，地下相關管線也不能進行配套設置。其次，由于配電網資產無法采取正常的方式進行處理，設備使用過長，導致電網建設面臨嚴峻的資金壓力。第三，由于不同用戶的經濟情況存在一定的異性，也會導致投資的電網設備質量無法統一，存在嚴重的差異性，難以保證電網運行的安全性。最后，以往的電力規劃工作具有一定的局限性，對于能否滿足區域內的供電需要更加關注，對于其他容量的電網的規劃大多仍處于原則技術指導層面。隨著人們對電力需求的不斷增加，對城市設施規劃建設提出了更加嚴格的要求，其需要全面總結電力設施落實過程中存在的困難，為電網規劃建設創造良好的條件。

2 智能配電網規劃建設目標

2.1 建設可靠的智能配電網

首先，智能配電網的規劃建設工作應以安全、可靠、經濟為首要工作目標，同時秉持著服務民生、服務經濟、綠色發展的工作理念。旨在規劃建設出結構牢固耐用、運行模式靈活方便以及能夠與智慧城市發展環境相協調的智能配電網。具體工作中，應針對現有配電網結構進行空間資源的優化改造配置，逐漸消除現有配電網中經常出現的布局不合理、線路過長、分段不足等問題。從而促進配電網網架結構與供電模式協同發展，加快形成電力設施網格化布局，為居民和企業提供更加可靠的電力服務。

2.2 建設協同互動的智能配電網

由于智能電網的主要特征表現為信息化、自動化、互動化。所以在智能配電網的規劃建設過程中，我們需要更加注重智能化技術的應用，建成具有高級自動化的配電應用系統，實現信息化、自動化的供電網絡全覆蓋，利用配電SCADA、饋線自動化等功能實現電力信息的集成與共享。通過采用電力調配控一體化的智能管理模式實現電力分布式能源接入、設備整體運行監控、用電情況智能分析評估、資源優化調配等功能，最終構建出“安全、高效、清潔”的智能配電系統。

2.3 秉持“四統一”理念開展智能配電網建設活動

在智能配電網的規劃與建設過程中，應始終堅持“四個統一”（統一規劃、統一建設、統一運維、統一服務）模式，并將之在各個工作細節中進行更深層次的完善和推廣。許多大規模公司對于供電的可靠性要求極高，就算停電只有短短數秒，都會對其造成重大損失。通過“統一規劃、統一建設”的方式進行智能配電網的建設和規劃，能夠促使相關管理機構全面統籌、綜合管理停電問題，最大限度避免重復停電的情況出現，從而為各大企業創造出更多的經濟效益提供有力支持。傳統配網規劃建設項目的報送通常都是采用自下而上的形式，這極易導致配網建設與用戶的實際需求出現脫節問題。通過實施“四個統一”標準化建設管理模式，項目規劃轉變為自下而上提需求，所有的建設和規劃工作都是針對用戶的實際問題而制定的，建設效果也會立竿見影。最后，應根據“統一服務”的思路成立相關的配網調度服務指揮中心，切實打造“遠程渠道+服務調度+服務單元”的“后端融合”統一服務體系，使用更少的人力資源為更多的用戶提供專業服務。

3 智能配電網規劃方法

3.1 智能配電網規劃應考慮的因素

（1）與智能配電網相適應的負荷預測。在進行配電網規劃時，負荷預測工作非常關鍵，也是進行配電網規劃的重要基礎。具體來說，其需要對變電站的位置、容量等信息擁有明確的了解，并在此基礎上科學預測未來負荷和負荷類型。電力負荷會受到分布式電源和電力負荷的影響，導致預測結果的準確性無法得到保證，所以，在運用智能配電網預測負荷時，需要結合不同地區的用電性質，構建合理的配電網模型。（2）配網自動化與供電區域、網絡結構的關系。作為智能配電網建設的基礎內容，配電網的自動化水平對于配電網絡結構和運行方式也會產生較大影響。如何實現配電網自動化與地區規劃相協調，切實確保配網自動化水平與配電網整體設計協調發展是智能配電網規劃工作中的主要內容。在實際工作中，配電網自動化水平高低與通信、信息等相關技術的應用程度，以及電網結構、設備質量有著很大關系。由于各個地區的發展水平、網絡結構和設備使用情況各不相同，導致每個地區對于配電網的自動化要求不同。（3）分布式電源和儲能裝置、微電網技術下的配電網優化規劃。電網配電網負荷預測之所以會出現變化，主要就是因為接入了大量的儲能裝置，導致電網配電網負荷預測面臨一定的阻礙，不確定性較強，所以如果想要對分布式發電和儲能裝置進行全面的優化，必須不斷加強智能配電網規劃建設。在進行智能配電網優化建設時，需要保證電源結構的合理性，并對不同類型的電源進行協調，使其可以進一步提高利用效率。首先，與以往發電方式相比，傳統發電方式與可再生能源發電具有一定的差別，可再生能源發電的分布式電源雖然可以輸出較大的電流，但是其輸出量變化性也比較強，自然條件會直接影響輸出量，所以需要針對地區特有的氣象條件變化規律進行統計分析，從而建立相應的智能配電網使用模型。其次，由于每個地區所處的發展階段不同。所以在解決分布式電源的規模、電網擴展規劃制定以及選定最優布點等問題時，需要在智能配電網規劃的初步階段，通過對電網設備的容量裕度及增容方式進行探討，并對所用技術、經濟評價方法和體系進行研究，最后分析得出配電網分布式電源、儲能裝置最終配合容量。

3.2 智能配電網規劃算法

在智能配電網的規劃工作中，常用模型主要分為：基于地區經濟性、運行可靠性要求形成的靜態規劃模型、動態規劃模型以及具有嚴格約束或柔性約束的靈活規劃模型等。另外，由于智能配電網的規劃工作是一項擁有復雜目標、多約束、非線性、非連續的規劃工作。所以，為了保障規劃方案的科學性，我們需要尋求一個有效的算法來解決上述復雜組合問題。

（1）經典數學優化算法。數學優化算法在理論上可保證規劃方案的最優性，目前在我國電力行業中得到廣泛應用。其中，最常見計算方法包括：線性規劃方法、分支定界法。（2）啟發式優化算法。雖然優化配電網規劃可以運用數學優化模型進行推算，但是其在實際應用過程中仍然存在一定的弊端，電力系統規模相對比較龐大，并且電力網絡包含上千個節點，線路分布在不同的位置，加之受到多種因素的影響，導致在進行規劃時會面臨較大的挑戰，如果僅僅只是依賴于數學優化算法很難準確進行模擬，而如果能夠將啟發式算法與其相融合。就可以為模擬提供準確的依據，而如果規劃運行人員擁有豐富的經驗，就可以對實際電網規劃模型進行準確的模擬。（3）智能優化算法。智能優化算法的類型相對比較多元，其中遺傳算法、蟻群優化算法等都是其重要的組成部分，具有不同的特點和作用。在實際應用中則表現為：典型地區配電網自動化規劃方法、含分布式發電、微電網的配電網規劃方法、儲能裝置規劃方法、綜合規劃方法等。由于傳統的配電網規劃方法無法適應當下智能化、信息化的新型配電網工作需求，所以應針對智能配電網的關鍵技術和重點問題選用相應的智能優化算法，從而更好地指導智能配電網規劃工作。

4 結束語

總的來說，隨著社會經濟環境的不斷變化，人們的生活品質逐漸提升，對于供電水平、運行狀況提出了更加嚴格的要求。截至目前，廣東電網潮州潮安供電局在運10kV線路287回，已完成自動化改造線路233回，自動化率達到81%，共安裝725套自動化設備。2016年至今，每年投入自動化及配網升級改造資金都在4-5億之間，后續將繼續加大配網自動化改造，確保配網自動化達到100%。為了更好地滿足當前社會發展需要，需滿足居民、工農業的生產需求，切實解決當前電網使用中存在的問題，提高供電可靠性和電壓質量，這就要求電力企業不斷加強智能化配電網關鍵技術的應用，提高地區之間設備的共享效率，通過優化電源接入布點以及容量，有效避免風險以及故障的發生，確保電網安全、穩定、可靠供電。

參考文獻：

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