“網(wǎng)格化”配網(wǎng)規(guī)劃方法在空間布局中的應(yīng)用分析

摘 要：本文在分析配網(wǎng)規(guī)劃現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，提出了基于空間布局的“網(wǎng)格化”配網(wǎng)規(guī)劃方法，并具體闡述了該規(guī)劃方法的原則和具體實施步驟。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)格化；空間布局；配電規(guī)劃

中圖分類號：TM715 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）12-0051-02

前 言

目前配網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃不統(tǒng)一，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)薄弱，影響配網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。而基于空間布局的“網(wǎng)格化”配網(wǎng)規(guī)劃方法，以地區(qū)控制性規(guī)劃為前提，差異化規(guī)劃配網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，滿足不同用電用戶的需求，為今后配網(wǎng)的長遠發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

1 目前配網(wǎng)規(guī)劃存在問題

傳統(tǒng)的配網(wǎng)規(guī)劃思路一般都是采取“自上而下”的方式，配網(wǎng)的新建及改造都以上一級主網(wǎng)為依據(jù)，這容易造成以下問題：①雖然在規(guī)劃上按照全區(qū)域統(tǒng)一標準，可滿足大多數(shù)用電用戶接入要求，但在通信和自動化規(guī)劃方面力度不足，僅僅限于導(dǎo)則層面，接入新型負荷如分布式電源等的能力不夠，供電區(qū)域分區(qū)不明確；②配網(wǎng)規(guī)劃主要是依據(jù)用電用戶的需求，很難做到與區(qū)域規(guī)劃銜接，沒有具體的項目儲備或者項目儲備不足，無法更精確預(yù)測負荷。所以，對網(wǎng)架分析不夠全面細致、無序接入業(yè)擴負荷、對電源舍近求遠，同時由于配電線路多支線，多交叉迂回、多級放射，此外規(guī)劃目標會跟隨用電用戶需求而變化，這些問題導(dǎo)致配網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè)剛性不足，各區(qū)域規(guī)劃關(guān)聯(lián)性不強；缺乏統(tǒng)一長遠的指導(dǎo)，配網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜而更加薄弱。

2 “網(wǎng)格化”配網(wǎng)規(guī)劃基本思路

“網(wǎng)格化”配網(wǎng)規(guī)劃以負荷預(yù)測“網(wǎng)格化”和空間布局為兩大關(guān)鍵點。①負荷預(yù)測的“網(wǎng)格化”：是指將配網(wǎng)規(guī)劃區(qū)域以負荷特性及地塊性質(zhì)劃分為負荷區(qū)塊，以負荷性質(zhì)將負荷區(qū)塊的負荷提取為負荷點后匯集為負荷區(qū)塊的整體負荷，并以該區(qū)塊的負荷區(qū)塊來規(guī)劃配網(wǎng)；②空間布局：指配網(wǎng)規(guī)劃中的目標網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、規(guī)劃方案、負荷預(yù)測及供電區(qū)域分區(qū)等都以規(guī)劃區(qū)域的空間用電規(guī)劃為基本依據(jù)，其中目標網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和規(guī)劃方案是依據(jù)區(qū)塊用電性質(zhì)來確定，而負荷預(yù)測則是依據(jù)用電面積和用電性質(zhì)來開展的?！熬W(wǎng)格化”配網(wǎng)規(guī)劃基本思路如圖1所示。

2.1 配網(wǎng)網(wǎng)格化劃分原則

（1）以地塊用電需求為前提，根據(jù)供電可靠性需求、負荷密度、負荷性質(zhì)、負荷預(yù)測、區(qū)域控制性規(guī)劃，同時結(jié)合地塊面積、站源點位置，并將地塊遠景建設(shè)進度、用地性質(zhì)及河流道路等自然因素綜合考慮在內(nèi)，將規(guī)劃區(qū)分為若干個網(wǎng)格。

（2）配網(wǎng)網(wǎng)格化劃分時，布置規(guī)劃電源點應(yīng)結(jié)合變電站的實際情況，需滿足就近原則，且保證不同網(wǎng)格的電源點取自不同的變電站?；谌哂嘣瓌t考慮，每個網(wǎng)格的電源點應(yīng)取自不同的變電站，而對于同一變電站供電的線路，應(yīng)取自不同母線。

（3）應(yīng)按一組標準接線的供電能力來確定每個網(wǎng)格的大小，每個網(wǎng)格都能獨自滿足本區(qū)域內(nèi)正常供電的負荷需求，并具備滿足日后負荷增長需要的備用容量。

2.2 配網(wǎng)網(wǎng)格化劃分方法

根據(jù)《配網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計技術(shù)導(dǎo)則》（Q/GDW1738-2012）對供電區(qū)域的相關(guān)技術(shù)指標及劃分原則要求，把配網(wǎng)規(guī)劃區(qū)域劃分為A+、A、B、C、D、E等六個供電區(qū)域，再將供電區(qū)域根據(jù)配網(wǎng)目標架構(gòu)劃分為單元格，最后再考慮地理因素加上負荷特性，將其劃分為若干個網(wǎng)格。

2.3 配網(wǎng)現(xiàn)狀分析

主要從以下三個方面去分析目前配網(wǎng)現(xiàn)狀：①網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：從各配電線路聯(lián)絡(luò)率和供電半徑是否偏長，各站之間的N-1通過率和聯(lián)絡(luò)率是否合理等方面去分析；②裝備水平：配電線路主干線路是否使用了截面偏小的導(dǎo)線等；③供電能力：從配電線路是否過負荷運行這方面去分析。綜合考慮上述問題，結(jié)合地區(qū)具體總體規(guī)劃為前提，從配電層次、開關(guān)站布點、線路走向等細節(jié)去考慮繪制規(guī)劃區(qū)域的配網(wǎng)地理接線圖。

2.4 基于空間布局的負荷預(yù)測

根據(jù)預(yù)測內(nèi)容可將負荷預(yù)測分為規(guī)劃區(qū)域總體負荷預(yù)測和空間布局負荷預(yù)測。①區(qū)域總體負荷預(yù)測：一般根據(jù)網(wǎng)格內(nèi)配變負載率、配變?nèi)萘康热シ治鰵v史年的負荷平均增長率，從而得到各網(wǎng)格的負荷發(fā)展情況，這便是自然增長率分析法。其中，可直接使用自然增長率法去預(yù)測負荷發(fā)展成熟的網(wǎng)格，用自然增長率法結(jié)合大用戶報裝去分析負荷高速發(fā)展的網(wǎng)格，而使用負荷增長曲線法去預(yù)測負荷發(fā)展不確定的網(wǎng)格。②空間布局負荷預(yù)測：以規(guī)劃區(qū)內(nèi)用電用戶的特點和經(jīng)濟發(fā)展情況為參照，并根據(jù)網(wǎng)格內(nèi)的用電面積和用電性質(zhì)制度不同用地性質(zhì)的負荷密度指標，然后確定網(wǎng)格的負荷預(yù)測。基于空間布局的負荷預(yù)測方法的關(guān)鍵在于負荷密度指標的準確性。在制度負荷密度指標時應(yīng)考慮地區(qū)經(jīng)濟實際情況，同時考慮用電用戶的類別，以保證各類不同用地性質(zhì)負荷密度的差異，從而保證負荷預(yù)測的準確性。

2.5 “網(wǎng)格化”配網(wǎng)規(guī)劃方案制定及評價

2.5.1 方案制定

根據(jù)配網(wǎng)現(xiàn)狀分析及基于空間布局負荷預(yù)測來確定目標網(wǎng)架，并遵從每個網(wǎng)格的供電線路能符合N-1原則及按線路的組網(wǎng)方式按個網(wǎng)格所在供電區(qū)域的典型接線模式制定的原則。區(qū)域發(fā)展定位（規(guī)劃區(qū)內(nèi)用電用戶的重要等級及對供電可靠性的具體要求）和規(guī)劃區(qū)域開發(fā)程度（建成區(qū)、半建區(qū)、新建區(qū)）是制定目標網(wǎng)架的兩大重要因素。

（1）建成區(qū)：負荷發(fā)展已經(jīng)比較成熟，應(yīng)在現(xiàn)有的網(wǎng)架基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)狀問題，對現(xiàn)有的配網(wǎng)進行改造，主要是從新建變電站配套技改工程、架空線路入地工程等去綜合考慮，逐步完善現(xiàn)有網(wǎng)架，并制定過渡方案。

（2）半建成區(qū)：負荷發(fā)展比較快速，應(yīng)綜合考慮市政工程、用戶用電時序、變電站綜合自改造及新建情況，在現(xiàn)有的網(wǎng)架基礎(chǔ)上，遵從投資最優(yōu)、最大限度減少浪費的原則，逐步過渡到目標網(wǎng)架。

（3）新建區(qū)：負荷發(fā)展不確定，為了避免無序建設(shè)和投資重復(fù)，應(yīng)結(jié)合市政用地規(guī)劃和相應(yīng)的空間負荷增長特點，一次規(guī)劃到位，并形成滿足遠景供電需求的典型接線。

目標網(wǎng)架的確定后，可根據(jù)各網(wǎng)格內(nèi)基于空間布局的負荷預(yù)測制定“網(wǎng)格化”配網(wǎng)規(guī)劃方案：首先是確定架空線路聯(lián)絡(luò)、分界室、開閉所等的空間定位和數(shù)量，然后根據(jù)空間定位及變電站的位置來決定架空線路及電纜線路的路由方案，最后是由該方案來確定電力管溝的規(guī)格。

2.5.2 方案評價

從配網(wǎng)的安全性和可靠性去考慮，“網(wǎng)格化”配電規(guī)劃方案是否滿足配網(wǎng)的安全運行的可靠性要求，同時在滿足安全可靠性的前提下，考慮投資成本，以選擇最為經(jīng)濟的規(guī)劃方案。

3 結(jié)束語

基于空間布局的“網(wǎng)格化”配網(wǎng)規(guī)劃方法克服了傳統(tǒng)規(guī)劃方法在規(guī)劃上準確性和關(guān)聯(lián)性上的不足，更加精細、準確的對配網(wǎng)進行統(tǒng)一長遠的規(guī)劃，不斷的提高配網(wǎng)的安全運行的可靠性。

參考文獻

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收稿日期：2018-3-25