中國(guó)輸配電發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)與規(guī)劃探討

汪洋

摘 要：輸配電的發(fā)展關(guān)系到輸配電應(yīng)用以及電力生產(chǎn)，是確保各行各業(yè)正常經(jīng)營(yíng)的前提，是保障社會(huì)秩序正常運(yùn)行的根本。該文對(duì)我國(guó)目前輸配電技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并且參考先進(jìn)輸配電技術(shù)，對(duì)我國(guó)的輸配電系統(tǒng)提出意見，研究輸配電技術(shù)發(fā)展中出現(xiàn)的問題及不足，并且提出合理的規(guī)劃和發(fā)展趨勢(shì)，提出對(duì)社會(huì)、對(duì)人類發(fā)展有益的建議。

關(guān)鍵詞：輸配電 發(fā)展 問題 規(guī)劃

中圖分類號(hào)：TM731 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）02（a）-0219-01

由于我國(guó)對(duì)輸配電網(wǎng)的投資資金不足，獨(dú)立研究輸配電網(wǎng)的國(guó)家機(jī)構(gòu)相對(duì)較少，對(duì)電力系統(tǒng)的完善和規(guī)劃力度不足，研究有關(guān)配電系統(tǒng)的相關(guān)資料和參考例子比例少，針對(duì)配電網(wǎng)問題的系統(tǒng)闡述文章也很少，要想更多的電力工程技術(shù)人員以及研究電力專家關(guān)注配電網(wǎng)問題，應(yīng)該在會(huì)議及學(xué)術(shù)刊物上多涉及或者發(fā)表有關(guān)配電技術(shù)和系統(tǒng)的研究。該文就是總結(jié)了我國(guó)配電系統(tǒng)、技術(shù)、操作等現(xiàn)狀，對(duì)配電問題進(jìn)行梳理，探討發(fā)展趨勢(shì)及研究熱點(diǎn)，對(duì)最關(guān)注和最有研究?jī)r(jià)值的問題作一一概述，因?yàn)樵谏鐣?huì)日益發(fā)展和科技化不斷加速的時(shí)代下，配電網(wǎng)規(guī)劃以及負(fù)荷預(yù)測(cè)尤為重要，我國(guó)的配電網(wǎng)自動(dòng)化模式仍是研究的主要熱點(diǎn)，微電網(wǎng)研究和分布式發(fā)電將是未來(lái)建設(shè)的新研究熱點(diǎn)。

1 輸配電發(fā)展對(duì)于社會(huì)生活的現(xiàn)實(shí)意義

從世界配電網(wǎng)發(fā)展至今來(lái)看，輸配電的發(fā)展、擴(kuò)大、規(guī)劃演變歷程都與社會(huì)經(jīng)濟(jì)、政治等方面有密切聯(lián)系。GDP的持續(xù)高增、經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快等因素都刺激了對(duì)電能的需求，但由于我國(guó)缺乏關(guān)于配電研究和規(guī)劃，導(dǎo)致配電網(wǎng)發(fā)展歷程坎坷曲折，為此我國(guó)電網(wǎng)公司制定了中、長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃目標(biāo)，要求要與超高壓輸電網(wǎng)發(fā)展相協(xié)調(diào)，要與城市發(fā)展相協(xié)調(diào)，要堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展和堅(jiān)持合理規(guī)劃。只有統(tǒng)籌好電力規(guī)劃，才能不斷提高供電能力，提高供電安全可靠性，并且優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

2 中國(guó)輸配電發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)

2.1 低壓配電網(wǎng)支撐能力弱

隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，新農(nóng)村建設(shè)的不斷完善，居民生活和商業(yè)機(jī)構(gòu)用電持續(xù)增長(zhǎng)，增長(zhǎng)速率超過10%。至2005年，增長(zhǎng)速率超過12.8%，居民商業(yè)用電增長(zhǎng)高達(dá)15.9%，導(dǎo)致配電網(wǎng)支撐能力明顯減弱，低壓配電網(wǎng)方面的矛盾是對(duì)我國(guó)輸配電供應(yīng)的一大挑戰(zhàn)。

2.2 全社會(huì)對(duì)供電可靠性和供電質(zhì)量的要求不斷提高

隨著人民生活質(zhì)量的提高、社會(huì)的進(jìn)步以及IT業(yè)的發(fā)展，全社會(huì)對(duì)供電可靠性和供電質(zhì)量的要求不斷提高，短時(shí)停電都會(huì)使生活受到影響。因此努力保持高電能質(zhì)量、提高供電可靠性勢(shì)在必行，也是我國(guó)配電網(wǎng)管理者需面臨的嚴(yán)峻任務(wù)。

2.3 自然災(zāi)害破壞電力系統(tǒng)

隨著科技的發(fā)展，規(guī)避因自然災(zāi)害而破壞輸配電的問題有所改善，但是自然災(zāi)害導(dǎo)致電力系統(tǒng)受損的事件時(shí)有發(fā)生，發(fā)生的程度加重、頻率上升，尤其在配電網(wǎng)后果相對(duì)嚴(yán)重時(shí)，會(huì)造成供電人口基數(shù)大、受災(zāi)面積大。這是全球性都在不斷克服的問題，也是對(duì)材料科學(xué)和運(yùn)行管理等方面的重大挑戰(zhàn)。

2.4 配電網(wǎng)損耗浪費(fèi)能源

配電網(wǎng)損耗在整個(gè)配電電網(wǎng)系統(tǒng)中損耗比例較大，降低配電網(wǎng)損失是建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的第一步，對(duì)于穩(wěn)定有序合理配電具有重要的作用和意義。隨著微型燃機(jī)的利用、熱電聯(lián)產(chǎn)的發(fā)展以及可再生能源發(fā)電等新型能源輸電方式的拓展，微電網(wǎng)的發(fā)展以及分布式發(fā)電對(duì)于發(fā)展中的我們，既是一個(gè)機(jī)遇，也是一種挑戰(zhàn)，微電網(wǎng)及分布式發(fā)電必將成為現(xiàn)代社會(huì)要研究的重要課題。

2.5 配電網(wǎng)評(píng)估研究體系起步晚，阻礙配電技術(shù)的發(fā)展

配電網(wǎng)評(píng)估體系研究是改造配電網(wǎng)建設(shè)、深化電網(wǎng)改造工作、提高管理現(xiàn)代化科學(xué)化水平的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，因而電網(wǎng)規(guī)劃更加復(fù)雜，決策手段更加削弱。在我國(guó)，配電網(wǎng)評(píng)估體系研究雖然起步晚，但發(fā)展迅速，并且發(fā)出相關(guān)綜合評(píng)估決策軟件，先進(jìn)的規(guī)劃軟件會(huì)對(duì)各種指標(biāo)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較和量化分析。建立模型自動(dòng)化計(jì)算，能處理大量不確定性的決策因素，這是目前評(píng)估軟件的優(yōu)勢(shì)，它將規(guī)劃軟件與綜合評(píng)判決策相配合，但是實(shí)現(xiàn)無(wú)縫集成則是該領(lǐng)域又一難以攻克的研發(fā)項(xiàng)目。

3 中國(guó)輸配電的合理應(yīng)用與規(guī)劃

3.1 完善和改進(jìn)通信方式

我國(guó)配電網(wǎng)規(guī)模龐大，分布廣泛，但能源利用率相對(duì)較低、傳送信息量相對(duì)較小。理想的光纜通信可靠性較高、通信速率較快，但成本較其他通信方式高，難以實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)絡(luò)大面積使用。電力線載波利用低壓配電線為信息傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)，不需要重復(fù)建通信網(wǎng)絡(luò)，是既廉價(jià)又方便的通信方式。近年來(lái)，城市配網(wǎng)研究利用電纜屏蔽層通信，采用寬帶通信技術(shù)，應(yīng)用前景廣闊，值得深入發(fā)展研究。

3.2 建立負(fù)荷預(yù)測(cè)系統(tǒng)

根據(jù)電力負(fù)荷水平推測(cè)未來(lái)的水平就是負(fù)荷預(yù)測(cè)，因而負(fù)荷預(yù)測(cè)研究的對(duì)象往往不確定。中期或長(zhǎng)期的電力負(fù)荷預(yù)測(cè)主要集中在算法研究、軟件的開發(fā)以及數(shù)學(xué)模型的建立等方面。如上海交大開發(fā)的電力需求預(yù)測(cè)系統(tǒng)，具有波動(dòng)性和增長(zhǎng)性等特點(diǎn)，而傳統(tǒng)的預(yù)測(cè)方法與現(xiàn)代的負(fù)荷預(yù)測(cè)系統(tǒng)雖各有優(yōu)勢(shì)，但適應(yīng)性不足，較難滿足生產(chǎn)的需要，因而采用人工智能法和組合優(yōu)化預(yù)測(cè)模型是負(fù)荷預(yù)測(cè)研究的發(fā)展方向。

3.3 微電網(wǎng)研究和分布式發(fā)電

由于環(huán)保、能源危機(jī)等問題日益加劇，發(fā)展中國(guó)家以及發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)開始利用可再生能源，如太陽(yáng)能、生物能源、風(fēng)能等一次能源的利用技術(shù)日益成熟，分布式發(fā)電技術(shù)迅速發(fā)展，如超導(dǎo)儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能、超級(jí)電容儲(chǔ)能等。微電網(wǎng)是由微型電源和負(fù)荷共同組成的系統(tǒng)，可提供熱能和電能，是由一些分布式發(fā)電系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)和負(fù)載構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)，既可以單獨(dú)運(yùn)行，也可以和公共電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行，還可以覆蓋電力系統(tǒng)無(wú)法達(dá)到的偏遠(yuǎn)地區(qū)，提高供電電能質(zhì)量和可靠性。在我國(guó)，分布式能源設(shè)備開發(fā)剛起步，對(duì)其研究的文獻(xiàn)較少，分布式發(fā)電的運(yùn)行研究基本與配電網(wǎng)聯(lián)系在一起進(jìn)行，對(duì)分布式發(fā)電的研究缺乏實(shí)際的實(shí)踐和示范。

4 結(jié)語(yǔ)

從世界配電網(wǎng)發(fā)展至今來(lái)看，輸配電的發(fā)展、擴(kuò)大、規(guī)劃演變歷程都與社會(huì)經(jīng)濟(jì)、政治等方面有密切聯(lián)系，輸配電的發(fā)展關(guān)系到輸配電應(yīng)用以及電力生產(chǎn)，是確保各行各業(yè)正常經(jīng)營(yíng)的前提，是保障社會(huì)秩序正常運(yùn)行的根本。配電系統(tǒng)直接與用戶聯(lián)系，是電力系統(tǒng)重要組成部分，電能質(zhì)量和提高供電可靠性是配電網(wǎng)需要解決的基本問題。目前我國(guó)正在進(jìn)行的特高壓輸電技術(shù)研究正是為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，相信未來(lái)的輸配電無(wú)論是從技術(shù)、規(guī)劃還是從方式、機(jī)制都會(huì)提高。

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