電力發(fā)展新形勢下城市電網(wǎng)多階段規(guī)劃研究

潘金生 翟爽

（國網(wǎng)山東省電力公司東營供電公司）

電力發(fā)展新形勢下城市電網(wǎng)多階段規(guī)劃研究

潘金生 翟爽

（國網(wǎng)山東省電力公司東營供電公司）

本文以介紹電力發(fā)展、城市電網(wǎng)多階段規(guī)劃的相關概念為出發(fā)點，簡要地介紹了電力發(fā)展現(xiàn)狀及城市電網(wǎng)規(guī)劃的研究現(xiàn)狀，著重從城市變電站多階段、電網(wǎng)體系、電網(wǎng)優(yōu)化規(guī)劃三方面對城市電網(wǎng)多階段規(guī)劃進行研究，最后，討論了研究電力發(fā)展新形勢下城市電網(wǎng)多階段規(guī)劃研究的重要意義，以完成針對電力發(fā)展新形勢下城市電網(wǎng)多階段規(guī)劃的研究。

電力發(fā)展；城市電網(wǎng)多階段；規(guī)劃

0 引言

當前，中國經(jīng)濟進入新常態(tài)，經(jīng)濟增速逐步放緩，增長也更加平穩(wěn)，經(jīng)濟結構逐步優(yōu)化升級，并且由投資驅動轉向創(chuàng)新驅動。電力產(chǎn)業(yè)作為國家的基礎性產(chǎn)業(yè)，也受到了極大的影響，電力行業(yè)的增速也將放緩，所要求的創(chuàng)新性及效率的要求也將大大提高，城市電網(wǎng)的規(guī)劃面臨著重大的挑戰(zhàn)。

1 城市電網(wǎng)多階段規(guī)劃相關概念

1.1 城市電網(wǎng)規(guī)劃概念及意義

所謂城市電網(wǎng)規(guī)劃就是指在現(xiàn)今城市電網(wǎng)發(fā)展運營的基礎上，分析和考慮未來的負荷增長情況，設計和規(guī)劃出系統(tǒng)優(yōu)化改造的一套方案。在必須保證電網(wǎng)工程技術可靠安全的條件下，用這套規(guī)劃方案來實現(xiàn)城市電網(wǎng)的優(yōu)化規(guī)劃，合理運用資金，提高電網(wǎng)運行效率，進而提高經(jīng)濟效益，使相關公司和部門能獲得最大的利益。在近幾年電力市場化和智能電網(wǎng)大力發(fā)展的情況下，最新的城市電網(wǎng)規(guī)劃應該實現(xiàn)電網(wǎng)資金的合理支配，電網(wǎng)建設與全面發(fā)展的智能引導，對電網(wǎng)劣勢薄弱環(huán)節(jié)的修復，以及電網(wǎng)傳輸?shù)馁|量與安全可靠性的增強。

1.2 城市電網(wǎng)規(guī)劃涉及到的概念城市電網(wǎng)的規(guī)劃一般涉及到七個方面的內(nèi)容。

1）城市網(wǎng)絡現(xiàn)狀分析。研究城市電力的發(fā)展現(xiàn)狀，包括城市每月電量的使用，以及每月與預估電量的差值分布，低中高壓供電網(wǎng)絡的結構，分析供電的各種設備的供電壽命及在電力輸送中的電量損耗和電壓正常運行水平的具體數(shù)據(jù)，從而估計城市電網(wǎng)的供電能力及供電的可靠性，找到電網(wǎng)運行的薄弱環(huán)節(jié)，針對薄弱環(huán)節(jié)提出新的城市電網(wǎng)規(guī)劃方案。

2）負荷預估。對城鎮(zhèn)居民的用電量，分區(qū)和空間負荷進行預測，從節(jié)省電力、優(yōu)化電力質量、多區(qū)域覆蓋電力等多個角度制定幾個方案，并從中進行綜合評估，擇出最優(yōu)方案進行后續(xù)的一系列規(guī)劃。

3）變電站規(guī)劃。根據(jù)變電站的地理位置，容量及供電范圍確定變電站的維修及新建，并根據(jù)變電站的預估發(fā)展情況來確定變電站的建設程度及規(guī)模。

4）網(wǎng)架結構設計規(guī)劃。確定城市網(wǎng)絡線路搭建的最佳線路，從結構計算、制作設計、干涉三個方面預估網(wǎng)架結構設計中可能出現(xiàn)的問題。

5）專項規(guī)劃。主要包括配網(wǎng)無功規(guī)劃和配網(wǎng)自動化規(guī)劃，前者目的是進行無功設備的優(yōu)化配置以滿足不同負荷水平要求，后者目的是通過采用先進通信技術和設備以提高供電可靠性。

6）投資估算與經(jīng)濟評價。根據(jù)建設規(guī)模估算相應項目的投資水平，匯總各規(guī)劃水平年需要的投資；編制項目財務現(xiàn)金流量表，進行規(guī)劃項目的財務評價，分析規(guī)劃項目的經(jīng)濟可行性。

7）建立項目綜合評價指標。對項目的各項指標與國家要求的電力標準進行綜合效益評估并進行決策優(yōu)化，確定出具體實施的項目計劃。

2 電力發(fā)展現(xiàn)狀及城市電網(wǎng)規(guī)劃研究現(xiàn)狀

隨著工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的不斷推進，我國經(jīng)濟在實現(xiàn)持續(xù)、穩(wěn)定、高速增長的同時，經(jīng)濟結構也在發(fā)生顯著變化——由原來的粗放型增長轉變?yōu)榭沙掷m(xù)性發(fā)展。電力工業(yè)作為國民經(jīng)濟發(fā)展的基礎部門、工業(yè)化和城鎮(zhèn)化進程中的先行產(chǎn)業(yè)，在國民經(jīng)濟結構調整與經(jīng)濟體制改革中發(fā)揮了重要的作用。電力與城市電網(wǎng)均是民生關注的問題，但是，我國的電力與電網(wǎng)發(fā)展緩慢，1980年以前，由于我國科技發(fā)展緩慢，電力發(fā)展受阻，城市電網(wǎng)規(guī)劃還不夠完善，電網(wǎng)覆蓋不到偏遠的地區(qū)，許多偏遠山區(qū)直到現(xiàn)在都沒有電的供應，呈現(xiàn)出電力超載、變電站少等多方面問題。1980年以后，我國才開始加強電力方向的發(fā)展，并且很多高校在電力方面的招生也有明顯的增多，我國也開始對城鎮(zhèn)電網(wǎng)進行規(guī)劃，逐漸完善電力供應體制，但與其他發(fā)達國家相比，我國的電力與城市電網(wǎng)仍有很大的進步空間。早期我國的電力與電網(wǎng)，國家投入少，電力體制不完善，而且，早期修建的電網(wǎng)由于所用材料質量不好，電能質量不好以及電壓不穩(wěn)，并且早期建造的電站環(huán)境惡劣，很多條件無法達到國家要求的標準，電力處于劣勢狀態(tài)。為了方便人民的生活，我國慢慢提出了城市電網(wǎng)規(guī)劃策略，慢慢建立新的發(fā)電站，為更多的地方提供電力。

3 城市電網(wǎng)多階段規(guī)劃

3.1 城市變電站多階段規(guī)劃

城市是人口流動性很大的地方，電力作為家庭主要的使用能源，人們的生活時時刻刻都離不開電的供應，在1980年以后，電力就進入了人民的生活，人們從傳統(tǒng)的生火做飯變成借助于電力，而且研究電力的學者，逐步發(fā)明研究一些可用電的家用電器，讓人們的生活更便利。變電站顧名思義就是改變電壓，發(fā)電站輸出電之后，由變電站將電壓升高，因為傳輸電壓的過程中，需要采用高壓電，所以變電站將發(fā)電站中發(fā)出來的電壓升高，電壓傳輸過程保持不變，當電沿電線傳輸?shù)骄用窕蚋浇S后，根據(jù)不同地方需要的電壓高低，就會將高壓降低轉換到需要的電壓范圍。城市變電站的規(guī)劃應該從以下幾方面進行，如果要建立一個變電站，需要考慮的因素很多，首先，應該制定相應的計劃，將計劃呈報給工程師，考察一下當?shù)氐沫h(huán)境，決定是否適合建立變電站，如果可以，將計劃報給相關監(jiān)督部門，變電站建立之前，還應該嚴格選取材料，變電站建造過程中的材料不僅僅是組成變電站的材料，還包括絕緣性好的材料，人本身就可以導電，所以在建造變電站時要考慮這個因素，選擇絕緣性好的材料，這樣讓變電站在工作過程中，盡量避免漏電、會磨損等現(xiàn)象，以免工作人員受傷。變電站的建造變電站也是一個民生問題，一旦材料選擇不合適或者質量不過關，都會影響居民的生活，嚴重的會影響很多工廠的運行，甚至整個城市的電力供應，所以，建造變電站之前，材料的選取必須合格，材料不能有絲毫的馬虎，公司選取完材料之后，還應該將材料交給有關部門進行審核，審核通過后，正式開始建造變電站的計劃；第二步，應該選擇合適的地理位置建造變電站，變電站的位置決定了變電站可使用年限，以及變壓的簡易程度，而且，一定要注意，建造變壓站的地方盡量干燥。變電站是將來自發(fā)電站的電壓變成高壓，高壓是人體不能承受的電壓范圍，一旦接近就有可能受到高壓擊穿，導致生命危險，所以，變電站建造的地方必須遠離人群；第三步，需要考慮變電站的規(guī)格，城鎮(zhèn)居民的用電量通常取決于家用電器，但是與工廠相比，用電量遠遠小于工廠消耗電量，因此，需要根據(jù)不同地方的用電量決定變電站的規(guī)模，很明顯，用電量大的地方需要建造一個大規(guī)模的發(fā)電站，用電量小的地方則可以縮小變電站的規(guī)模；第三步，注意對變電站的技術人員進行操作前的培訓，變電站建造之后，最重要的一項就是技術人員的操作，技術人員是變電站實施過程中的核心，所以技術人員的地位就變得舉足輕重了，技術人員在操作過程中，必須熟悉所有變電流程，并且，在操作前必須經(jīng)過培訓與實際操作，這樣才能保證在變電站工作時，不會出現(xiàn)差錯，影響城市電力的供應；最后一步，就是在整個變電站建造以及工作的過程中，必須有相關部門的監(jiān)督，城市變電站毫無疑問掌控整個城市的電力輸送，從建造變電站時，相關部門就應該做好監(jiān)管的責任，材料的選取必須過關，達到國家要求的標準，技術人員必須有專業(yè)的證明，防止違法操作人員，嚴格監(jiān)督建造變電站的公司對變電站后期的維修以及檢修的過程，每一次的檢修必須達標，這樣才能依據(jù)法律，保護人民的利益，相關執(zhí)法部門必須加大監(jiān)督力度，對任何違法行為均不放過，保護人民的利益。

3.2 城市電網(wǎng)體系規(guī)劃

電力發(fā)展新形勢下的城市電網(wǎng)體系包括發(fā)電站、變電站、電線網(wǎng)架、傳輸電線等，因此，對城市電網(wǎng)體系的規(guī)劃可以從以下幾方面進行，城市電網(wǎng)體系的規(guī)劃也需要按一定順序進行。首先是發(fā)電站，城鎮(zhèn)所有的電力來源就是發(fā)電站，發(fā)電站是很重要的一環(huán)，發(fā)電站的建成必須按照國家標準嚴格執(zhí)行，同樣的，在執(zhí)行的過程中，必須要有相關執(zhí)法部門的嚴格監(jiān)督，違法必懲；其次，變電站是傳輸過程中的一個環(huán)節(jié)，電力傳輸?shù)倪^程中是以高壓進行的，變電站的任務就是將發(fā)電站輸出的電壓變成高壓的形式進行傳輸，對變電站的規(guī)劃同發(fā)電站一樣，建造前的取材以及建造過程中技術人員的操作，電網(wǎng)的各項指標都必須嚴格按照國家標準進行執(zhí)行，相關部門需要加強執(zhí)法力度，絲毫不能松懈；最后，是電線網(wǎng)架與傳輸電線，城市電網(wǎng)體系中的電線支架與傳輸電線的作用不容小覷，它們相當于搬運工，將發(fā)電站與居民的用電聯(lián)系在一起，傳輸過程中，一旦某處發(fā)生磨損就會導致電力傳輸受阻，影響居民的正常用電，因此，應該選取質量好的電線，保證電線的使用年限，讓居民擺脫停電的煩惱，使居民生活便利。

3.3 城市電網(wǎng)優(yōu)化規(guī)劃

電力發(fā)展新形勢下城市電網(wǎng)多階段規(guī)劃實行的過程中，必然會遇到很多問題，所以應該在實施規(guī)劃的過程中不斷對電網(wǎng)進行優(yōu)化。城市電網(wǎng)覆蓋面網(wǎng)，為居民提供電力，但是同樣存在一個問題就是很多偏遠的山區(qū)，還是過著用蠟燭取亮的生活，沒有電力的供應，這足夠說明電力體制的不完善。城市電網(wǎng)的優(yōu)化應該主要從以下幾個角度進行：首先，城市電網(wǎng)是民生問題，應該保證居民的正常用電，但是，很多時候在城鄉(xiāng)地方，當遇到下雨天或風很大時，就會吹斷電線，有時候甚至將電力網(wǎng)架上的電線刮落，或者由于下雨使電線的某處發(fā)生損壞，導致傳輸電的過程出現(xiàn)問題，居民家里出現(xiàn)斷電，影響人們的正常生活，所以，城市電網(wǎng)在這方面應該做出優(yōu)化，應該將傳輸電所用的電線選取質量較好的，并且外部的絕緣一定要做好，這樣在下雨天時，外部絕緣電線就能保證電力的正常傳輸，另外，用于支架電線的網(wǎng)架一定要牢固，與電線銜接處保持良好的狀態(tài)，保證風大時電線不脫落；第二點就是，定期對變電站，電線等城市電網(wǎng)工具進行檢查，這些都是電力傳輸過程中的重要環(huán)節(jié)，一旦某個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，就會導致電力中斷，所以，應該對變電站、電線、網(wǎng)架進行定時檢查，而且，非常重要的一點是，在檢查電力的過程中，必須對技術人員先進行培訓，保證線路的修繕工作。城市電網(wǎng)的優(yōu)化為居民的正常用電提供了另一層保障。

4 電力發(fā)展新形勢下城市電網(wǎng)多階段規(guī)劃研究的意義

隨著電力工業(yè)體制改革和智能電網(wǎng)建設的逐步深入，亟需建立一整套適合市場環(huán)境的智能型規(guī)劃理論和算法，以改進現(xiàn)有的電網(wǎng)規(guī)劃系統(tǒng)。對電力發(fā)展新形勢下的城市電網(wǎng)多階段規(guī)劃研究意義的闡述應該從以下幾方面進行，第一點，對于城市網(wǎng)絡而言，城市網(wǎng)絡的多階段規(guī)劃有助于電網(wǎng)的分步修建與完善，電網(wǎng)的完善很復雜，分階段規(guī)劃的話，不僅有助于電網(wǎng)修建的工作，還可以縮短居民區(qū)停電時間；第二點，從負荷預估的角度，城市電網(wǎng)多階段規(guī)劃的執(zhí)行，可以掌握一定時間內(nèi)的居民用電量，根據(jù)不同時期的城鎮(zhèn)用電量對城市電網(wǎng)再進行規(guī)劃，不斷改善，找到適合電力發(fā)展的最優(yōu)方案；第三點，城市電網(wǎng)多階段規(guī)劃對于變電站的作用，變電站的規(guī)模直接決定了電力傳達的區(qū)域，城市電網(wǎng)多階段規(guī)劃中也包含變電站位置的選取以及建設的規(guī)模，城市電網(wǎng)規(guī)劃是指先對附近的電量進行考察，根據(jù)居民區(qū)或者附近工廠用電量的多少，以及合適的周邊環(huán)境建立變電站，以及確定變電站的規(guī)模；第四點，城市電網(wǎng)多階段規(guī)劃對網(wǎng)架結構設計的影響，網(wǎng)架結構是傳輸電力的支架，城市電網(wǎng)的規(guī)劃為搭建網(wǎng)架的位置提供了便利，城市電網(wǎng)的規(guī)劃與不斷的改善可方便線路的搭建，為網(wǎng)架選擇一條合適的路線，既方便網(wǎng)架的搭建，又保證所用電線長度最短。因此，綜上所述，電力發(fā)展新形勢下城市電網(wǎng)多階段規(guī)劃可方便電力的輸送以及電網(wǎng)的完善，為人民的生活提供便利。

5 結束語

隨著我國電力體制的完善以及城市電網(wǎng)多階段規(guī)劃的慢慢執(zhí)行，電力不再遙不可及，城市網(wǎng)絡不再像之前那樣規(guī)劃不完善，有很多弊端。首先，本文通過對城市網(wǎng)絡現(xiàn)狀進行分析，然后總結出用電量的負荷、變電站的規(guī)劃、網(wǎng)架結構設計規(guī)劃以及相關專項事物規(guī)劃、投資等因素對城市電網(wǎng)的影響，根據(jù)相對應的影響給出對策，制定出城市電網(wǎng)多階段規(guī)劃，國家的相關監(jiān)管部門必須盡到自己的責任，嚴格監(jiān)督電力公司與國家相關電網(wǎng)部門的責任，做到有法可依，違法必懲，這樣才能讓電力安全及時地傳輸?shù)叫枰牡胤?，改善居民所用電網(wǎng)，保證居民的生活，為人民的生活帶來便利。

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2016-05-12）