構(gòu)建可視化配電網(wǎng)供電能力評估與規(guī)劃體系的實踐探索

葉軍輝

(國網(wǎng)嵊泗縣供電公司）

構(gòu)建可視化配電網(wǎng)供電能力評估與規(guī)劃體系的實踐探索

葉軍輝

(國網(wǎng)嵊泗縣供電公司）

結(jié)合區(qū)域經(jīng)濟(jì)和業(yè)擴(kuò)需求狀況，以熱力圖形式動態(tài)展示出行業(yè)用戶用電規(guī)律、配電網(wǎng)供電能力和設(shè)備利用效率，通過對行業(yè)用電系數(shù)測算和配電網(wǎng)設(shè)備飽和度監(jiān)測分析，提出了配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計、調(diào)整和建設(shè)策略，構(gòu)建 “實用化、全景化、可視化、互動化”配電網(wǎng)供電能力評估與規(guī)劃體系，實現(xiàn)配電網(wǎng)與用戶資源優(yōu)化配置和共享，提升供電公司配電網(wǎng)規(guī)劃的準(zhǔn)確性和投資經(jīng)濟(jì)效益。

可視化；配網(wǎng)供電能力；配網(wǎng)規(guī)劃；熱力圖

0 引言

配電網(wǎng)供電能力作為電網(wǎng)企業(yè)重要運(yùn)營指標(biāo)，直接反映電網(wǎng)在各種運(yùn)行方式下的應(yīng)對能力，也體現(xiàn)在滿足分布式電源、多元化用戶負(fù)荷的接納水平。某公司根據(jù)配電網(wǎng)設(shè)備負(fù)荷、容量、業(yè)擴(kuò)、行業(yè)屬性等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，結(jié)合區(qū)域經(jīng)濟(jì)和業(yè)擴(kuò)需求狀況，以熱力圖形式動態(tài)展示出行業(yè)用戶用電規(guī)律、配電網(wǎng)供電能力和設(shè)備利用效率，通過對行業(yè)用電系數(shù)測算和配電網(wǎng)設(shè)備飽和度監(jiān)測分析，提出了配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計、調(diào)整和建設(shè)策略，構(gòu)建 “實用化、全景化、可視化、互動化”配電網(wǎng)供電能力評估與規(guī)劃體系，實現(xiàn)配電網(wǎng)與用戶資源優(yōu)化配置和共享，提升供電公司配電網(wǎng)規(guī)劃的準(zhǔn)確性和投資經(jīng)濟(jì)效益。

1 實施背景

（1）受地區(qū)特殊地理位置限制，亟需精準(zhǔn)定位配電網(wǎng)供電薄弱環(huán)節(jié)

某縣是一個海島旅游縣，海底電纜作為海島電力保障“大動脈”，在實際運(yùn)行中易受惡劣氣候和船只拋錨的威脅，且修復(fù)周期長，存在安全隱患。海纜事件容易造成全縣大面積、長時間停電，給人民生活帶來不便，給企業(yè)形象造成惡劣影響?！昂笔录币步o電網(wǎng)帶來了一定程度的風(fēng)險和考驗。因此亟需準(zhǔn)確定位和有效評估配電網(wǎng)供電薄弱環(huán)節(jié)，滾動調(diào)整島際電網(wǎng)專題規(guī)劃，提前做好項目儲備，迅速開展電網(wǎng)優(yōu)化改造和故障搶修，提升應(yīng)對惡劣天氣及外力破壞的故障響應(yīng)能力。

（2）適應(yīng)電力體制改革新形勢，亟需積極探索資產(chǎn)運(yùn)營模式創(chuàng)新

為適應(yīng)電力體制改革的新形勢，供電公司首要任務(wù)在于做優(yōu)資產(chǎn)、降低核算電價成本、爭取客戶資源，為客戶提供數(shù)據(jù)化定制服務(wù)及需求側(cè)快速響應(yīng)等增值服務(wù)。因此需全力保障電力客戶業(yè)擴(kuò)需求，積極推動電網(wǎng)科學(xué)發(fā)展和生產(chǎn)經(jīng)營管理轉(zhuǎn)型，做大、做強(qiáng)、做優(yōu)資產(chǎn)，以提升公司核心競爭力。

（3）建設(shè)精益化線損示范區(qū)項目，亟需科學(xué)有效評估配網(wǎng)供電能力

為確保建成集“標(biāo)準(zhǔn)、智能、節(jié)能”于一體，高水平、高質(zhì)量、高標(biāo)準(zhǔn)的線損管理示范區(qū)，亟需聚焦配電網(wǎng)“標(biāo)準(zhǔn)、智能、節(jié)能”三條主線。通過配電網(wǎng)供電能力評估與規(guī)劃體系，利用大數(shù)據(jù)分析挖掘技術(shù)，全景化、可視化展現(xiàn)用戶用電需求，科學(xué)有效評估配電網(wǎng)供電能力，優(yōu)化配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計等手段，以整體升級模式實施示范區(qū)配電建設(shè)和改造。

2 實施內(nèi)涵和主要做法

2.1 實施內(nèi)涵

某公司以“配電網(wǎng)供電能力全面提升”為目標(biāo)，以“客戶用電需求”為導(dǎo)向, 通過對基于業(yè)擴(kuò)需求響應(yīng)的配電網(wǎng)供電能力評估，精準(zhǔn)定位配電網(wǎng)管理過程中存在的薄弱環(huán)節(jié)，從配電網(wǎng)的現(xiàn)狀評估、規(guī)劃設(shè)計、項目前期、實施評價5個階段，以熱力圖直觀展示，構(gòu)建 “實用化、全景化、可視化、互動化”配電網(wǎng)供電能力評估與規(guī)劃體系。

“實用化”：融合應(yīng)用八大行業(yè)用戶用電特性、負(fù)控用戶負(fù)荷信息、用戶報裝容量等數(shù)據(jù)，開展基于行業(yè)特性的用戶報裝容量專題研究，得出地區(qū)分行業(yè)實用系數(shù)和用電趨勢模型，準(zhǔn)確預(yù)測不同區(qū)域、不同網(wǎng)格、不同行業(yè)用戶的負(fù)荷水平，為配電網(wǎng)規(guī)劃作重要的參考依據(jù)。

“全景化”：根據(jù)不同級別、不同類型的設(shè)備負(fù)荷（最大值、均值、最小值）曲線和可開放容量開放程度，計算出每個設(shè)備運(yùn)行過程中超限比率，分析模型結(jié)論，全景化評估和展示配電網(wǎng)設(shè)備的供電狀況和運(yùn)行規(guī)律，從而判斷該設(shè)備是否能滿足業(yè)擴(kuò)需求。

“可視化”：通過設(shè)備可開放容量與業(yè)擴(kuò)需求動態(tài)監(jiān)測，以指數(shù)熱力圖形式將設(shè)備負(fù)荷、運(yùn)行狀況、業(yè)擴(kuò)需求容量、行業(yè)實用系數(shù)等信息在GIS地圖上進(jìn)行呈現(xiàn)，并可自定義顯示熱力圖層級，便于各單位及時掌握配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)和變化趨勢。

“互動化”：通過配電網(wǎng)可視化狀態(tài)評估和規(guī)劃，在外部環(huán)境下，緊密對接政府相關(guān)部門，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)規(guī)劃項目選址、路徑，優(yōu)化配網(wǎng)建設(shè)環(huán)境。在內(nèi)部管理上，各部門及時完善規(guī)劃設(shè)計、調(diào)整，配電網(wǎng)項目管理，設(shè)備檢修和海纜運(yùn)維體系和機(jī)制，做好項目全過程管控和建設(shè)后評估工作，確保規(guī)劃目標(biāo)準(zhǔn)確性、項目建設(shè)可行性、項目投資精準(zhǔn)性。

2.2 主要做法

配電網(wǎng)管理工作分為現(xiàn)狀評估階段、規(guī)劃設(shè)計階段、項目前期階段、項目計劃階段及項目實施評價階段五個層級，根據(jù)每個方面的時間要求和工作內(nèi)容分階段分步驟的開展相關(guān)工作。具體工作流程見下圖。

（1）根據(jù)行業(yè)業(yè)擴(kuò)需求，開展配電網(wǎng)現(xiàn)狀評估

圖 基于用戶供電需求的配網(wǎng)供電能力評估和規(guī)劃工作流程圖

配電網(wǎng)現(xiàn)狀評估通過對配電網(wǎng)設(shè)備可開放容量與用戶業(yè)擴(kuò)需求動態(tài)監(jiān)測分析，以熱力圖形式在GIS地圖預(yù)警信息展示，及時反映業(yè)擴(kuò)需求下的配電設(shè)備負(fù)荷特性和運(yùn)行狀況，精準(zhǔn)定位配電網(wǎng)管理過程中存在的薄弱環(huán)節(jié)。

主要從用電采集、營銷、生產(chǎn)管理、智能公變終端、SCADA等系統(tǒng)提取配電網(wǎng)設(shè)備負(fù)荷、容量、業(yè)擴(kuò)報裝、地理信息等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，進(jìn)行定量分析評估配電網(wǎng)設(shè)備的供電狀況和運(yùn)行規(guī)律。對變電站、配電網(wǎng)線路、配變臺區(qū)的可開放容量與業(yè)擴(kuò)需求容量作監(jiān)測比對，評估設(shè)備是否需要建設(shè)、改造。按照預(yù)警級、警告級、限制級三個等級用熱力圖展現(xiàn)形式在配電網(wǎng)GIS地理信息圖上呈現(xiàn)，用于輔助配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計、改造建設(shè)方案編制。結(jié)合地方市政規(guī)劃，優(yōu)化電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計、改造建設(shè)方案，突破了用戶業(yè)擴(kuò)需求的動態(tài)性和電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)不同步的困境。

（2）以“網(wǎng)格化”要求，實行配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計

利用用電采集系統(tǒng)提取歷年用戶負(fù)荷信息，對行業(yè)用戶八大行業(yè)分類（99細(xì)項）進(jìn)行篩選、聚類分析，通過加權(quán)得到行業(yè)用戶實用系數(shù)，得出符合實際用電水平的負(fù)荷預(yù)測指標(biāo)，準(zhǔn)確預(yù)測不同區(qū)域、不同網(wǎng)格、不同行業(yè)用戶的負(fù)荷水平。借助云數(shù)據(jù)分析挖掘技術(shù)，對行業(yè)八大類用電負(fù)荷的實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘、高級分析及趨勢研判，真實客觀地反映了行業(yè)經(jīng)濟(jì)狀況。同時依據(jù)區(qū)域負(fù)荷預(yù)測結(jié)果，結(jié)合配電設(shè)備狀態(tài)評估狀況，提出變電站規(guī)劃布點(diǎn)、配電網(wǎng)線路網(wǎng)架規(guī)劃布局及配電臺區(qū)改造計劃。

以配電網(wǎng)格（供電分區(qū)）為基本規(guī)劃單元，以用電網(wǎng)格（接入單元）為最小接入單元，實行“網(wǎng)格化”配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計，打破傳統(tǒng)的經(jīng)驗用電需用系數(shù)，及時掌握網(wǎng)格內(nèi)區(qū)域用電發(fā)展規(guī)律，修整行業(yè)用戶當(dāng)期需用系數(shù)和規(guī)劃期內(nèi)階段系數(shù)。為配電網(wǎng)規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)提供決策依據(jù)，從而提升配電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)、快速、可靠性，滿足電力客戶用電業(yè)擴(kuò)新需求。

（3）結(jié)合配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計，提前處理項目前期政策

根據(jù)配電網(wǎng)供電能力與業(yè)擴(kuò)需求的實時動態(tài)評估狀況，結(jié)合分區(qū)域的“網(wǎng)格化”配電網(wǎng)專題規(guī)劃，積極與縣政府部門溝通，將電網(wǎng)整體規(guī)劃納入各級政府的地方發(fā)展總體規(guī)劃和各專項規(guī)劃中。充分發(fā)揮政府部門的職能作用，安排解決配電網(wǎng)建設(shè)中的變電設(shè)施用地、輸電線路走廊和電纜通道等問題，為項目前期工作順利開展奠定基礎(chǔ)。

（4）依據(jù)配電網(wǎng)評估狀況，滾動調(diào)整規(guī)劃項目庫和項目儲備庫

通過對行業(yè)用電系數(shù)測算和配電網(wǎng)設(shè)備飽和度監(jiān)測分析，提前掌握行業(yè)用戶用電規(guī)律和發(fā)展特性和配電網(wǎng)設(shè)備利用效率，對已納入規(guī)劃儲備庫和項目儲備庫中的項目，及時實行動態(tài)管理，滾動調(diào)整。一是由于市政規(guī)劃調(diào)整、區(qū)域負(fù)荷劇增、用戶業(yè)擴(kuò)需求加速等原因需新增的項目，在進(jìn)行詳細(xì)分析論證、評估后并經(jīng)公司審批同意后在規(guī)劃儲備庫中同步進(jìn)行調(diào)整。二是由于規(guī)劃優(yōu)化、項目建設(shè)時序調(diào)整、投資計劃調(diào)整等原因需擇優(yōu)平衡的項目，在進(jìn)行項目前期勘察、計劃實施無礙后，從儲備庫中擇優(yōu)列入年度批次投資計劃。

（5）全面總結(jié)分析，開展配電網(wǎng)項目實施評估

根據(jù)配電網(wǎng)供電能力與業(yè)擴(kuò)需求的實時動態(tài)評估狀況，結(jié)合年度投資項目計劃，指引配電網(wǎng)項目建設(shè)、改造、運(yùn)維。積極開展配電網(wǎng)建設(shè)項目后評估管理的優(yōu)化,對規(guī)劃預(yù)期效果、項目投資的經(jīng)濟(jì)、社會效益等進(jìn)行診斷評估,分析偏差原因,歸納總結(jié)。有效縮減規(guī)劃實際執(zhí)行情況與規(guī)劃目標(biāo)的偏差，有助于電網(wǎng)企業(yè)全面總結(jié)分析以往的項目規(guī)劃建設(shè)、投資決策的利弊得失,完善項目管理機(jī)制、海纜運(yùn)維機(jī)制、健全項目管理體系、提高項目投資效益、優(yōu)化投資決策程序,從而提高配電網(wǎng)建設(shè)項目整體管理水平。

3 結(jié)束語

通過配變、線路、變電站設(shè)備狀況評估，找準(zhǔn)了制約電網(wǎng)供電能力不足導(dǎo)致的用戶增容業(yè)務(wù)流程終止等問題的瓶頸。通過結(jié)合供電服務(wù)區(qū)新增經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)和用戶負(fù)荷需求，及時動態(tài)監(jiān)測用戶業(yè)擴(kuò)報裝需求與配網(wǎng)設(shè)備利用效率，更新負(fù)荷密集區(qū)熱力圖，滾動調(diào)整規(guī)劃儲備庫和項目儲備庫，固化配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計、管理工作相關(guān)流程，為公司、政府部門各級領(lǐng)導(dǎo)提供科學(xué)輔助決策，為配網(wǎng)工程前期政策處理提供科學(xué)依據(jù)，為專業(yè)部門有序接入和調(diào)整業(yè)擴(kuò)新增負(fù)荷、消除配網(wǎng)負(fù)面清單提供參考價值。

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2017-08-24）