配電網(wǎng)項(xiàng)目規(guī)劃管理的研究

劉新艷　方光鑫　姜拉爾·那比由拉　高勇　黃峰　塔斯恒·喀偉力汗

[摘要]配電網(wǎng)項(xiàng)目規(guī)劃管理決定著配電網(wǎng)的質(zhì)量，因此成為配電網(wǎng)建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。基于此，本文對(duì)配電網(wǎng)項(xiàng)目規(guī)劃管理進(jìn)行了研究，主要討論了其中的原始數(shù)據(jù)收集、配電網(wǎng)現(xiàn)狀分析、規(guī)劃技術(shù)原則確定、電力負(fù)荷分部預(yù)測(cè)、變電站選址定容以及投資估算及經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)等環(huán)節(jié)。

[關(guān)鍵詞]配電網(wǎng)規(guī)劃 項(xiàng)目管理 負(fù)荷預(yù)測(cè)

配電網(wǎng)將變電站的電力輸送到用戶端實(shí)行供電，其包括多種配電設(shè)備。當(dāng)電力用戶的用電負(fù)荷邊華師，配電網(wǎng)的輸電系統(tǒng)也會(huì)發(fā)生變化，因此在建立配電網(wǎng)時(shí)就要做好配電網(wǎng)規(guī)劃工作，使配電網(wǎng)滿足電力負(fù)荷的要求。

一、原始數(shù)據(jù)的收集

配電網(wǎng)項(xiàng)目規(guī)劃管理要參考大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，包括規(guī)劃區(qū)負(fù)荷發(fā)展的相關(guān)數(shù)據(jù)、規(guī)劃區(qū)的發(fā)展材料、規(guī)劃區(qū)未來(lái)的用地規(guī)劃和電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的信息等。對(duì)配電網(wǎng)原始數(shù)據(jù)資料的收集比較復(fù)雜且繁瑣，需要詳細(xì)調(diào)查規(guī)劃區(qū)內(nèi)所有用戶的用電負(fù)荷，因此需要電力企業(yè)投入十分龐大的人力與物力。在電力企業(yè)收集配電規(guī)劃的數(shù)據(jù)時(shí)，還要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行核對(duì)，保證收集的數(shù)據(jù)真實(shí)有效。配電網(wǎng)規(guī)劃需要的數(shù)據(jù)主要包括規(guī)劃區(qū)的規(guī)劃圖紙、規(guī)劃地圖以及規(guī)劃說(shuō)明書(shū)。

二、配電網(wǎng)現(xiàn)狀分析

（一）配電網(wǎng)現(xiàn)狀分析的內(nèi)容

配電網(wǎng)現(xiàn)狀分析的內(nèi)容主要包括規(guī)劃區(qū)域的電力網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，并根據(jù)分析數(shù)據(jù)獲得的資料確定配電規(guī)劃的指標(biāo)，包括電壓等級(jí)、供電線路超負(fù)荷、配電網(wǎng)短路時(shí)的校驗(yàn)以及N1校驗(yàn)等指標(biāo)。同時(shí)，對(duì)于目前的配電網(wǎng)來(lái)說(shuō)，技術(shù)人員還要分析其運(yùn)行的狀況與建設(shè)情況，總結(jié)出目前配電網(wǎng)存在的問(wèn)題，并制定出相應(yīng)的解決方案，使未來(lái)的規(guī)劃工作能更有針對(duì)性。在分析配電網(wǎng)現(xiàn)狀時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)重點(diǎn)確認(rèn)的問(wèn)題有：①配電網(wǎng)的供電能力能否適應(yīng)當(dāng)?shù)氐墓╇娦枨蠹肮╇娦枨蟮脑鲩L(zhǎng)。②配電網(wǎng)對(duì)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展的可靠性。③當(dāng)配電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)，電壓等級(jí)和線路損耗的范圍是否合理。④配電網(wǎng)的設(shè)備是否需要更新。

（二）配電網(wǎng)現(xiàn)狀分析的方法

因?yàn)榕潆娋W(wǎng)的設(shè)備種類(lèi)比較多，所以常用的配電網(wǎng)現(xiàn)狀分析方法為層次分析法。層次分析法主要是通過(guò)各專家利用自身的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)參與決策，這種方法雖然會(huì)受到專家自身技能的局限，但其可以適用于復(fù)雜的系統(tǒng)輸入。對(duì)配電網(wǎng)現(xiàn)狀的分析主要包括以下過(guò)程：①收集電力負(fù)荷的數(shù)據(jù)并驗(yàn)證。②根據(jù)數(shù)據(jù)確定配電網(wǎng)的指標(biāo)，并構(gòu)建評(píng)價(jià)體系。③對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。④分析配電網(wǎng)的問(wèn)題。

三、規(guī)劃技術(shù)原則確定

確定規(guī)劃技術(shù)原則需要以配電網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)指導(dǎo)為參考，需要確定的原則包括配電網(wǎng)的規(guī)劃目標(biāo)、配電網(wǎng)設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)以及網(wǎng)架結(jié)構(gòu)等，如中壓配電網(wǎng)的接線方式、配電網(wǎng)供電的安全準(zhǔn)則、配電網(wǎng)的容量及設(shè)備的臺(tái)數(shù)、配電線路的型號(hào)等。

（1）確定配電網(wǎng)接線方式時(shí)要參考當(dāng)?shù)氐膮^(qū)域類(lèi)別和區(qū)域負(fù)荷密度，選擇的配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)應(yīng)該盡量簡(jiǎn)單，方便實(shí)行配電網(wǎng)自動(dòng)化。

（2）35kV的配電網(wǎng)一般以放射式、鏈?zhǔn)胶铜h(huán)式為接線方式，其中如果規(guī)劃地區(qū)為市中心或市區(qū)，則應(yīng)該選取鏈?zhǔn)交颦h(huán)式連接。20kV和10kV的架空線路適合使用環(huán)網(wǎng)接線開(kāi)環(huán)的運(yùn)行方式，將線路分為兩至三段，一般區(qū)域選擇單環(huán)的接線方式，如果規(guī)劃區(qū)的要求較高，則可以使用雙射的接線方式。

（3）建設(shè)10kV和20kV配電網(wǎng)時(shí)，要根據(jù)智能配網(wǎng)對(duì)光纖通信網(wǎng)絡(luò)和配網(wǎng)自動(dòng)化信息網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行規(guī)劃，而且規(guī)劃以分步進(jìn)行。

總之，在確定配電網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)原則時(shí)，要保證原則的前沿性、差異性和適應(yīng)性。

四、電力負(fù)荷分布預(yù)測(cè)

（1）電力負(fù)荷分布預(yù)測(cè)的內(nèi)容：電力負(fù)荷分布預(yù)測(cè)的內(nèi)容比較廣泛，其中包含許多不確定的因素，因此其預(yù)測(cè)的工作量比較大。如今計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展，大大提高了電力負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果的質(zhì)量。電力負(fù)荷預(yù)測(cè)要以規(guī)劃地的規(guī)劃方案和空間負(fù)荷分布為參考，對(duì)電力負(fù)荷的總量、分區(qū)負(fù)荷量及空間分布負(fù)荷量進(jìn)行預(yù)測(cè)。

（2）目前，針對(duì)不同環(huán)境的電力負(fù)荷預(yù)測(cè)方法主要包括：?jiǎn)魏姆?、電力彈性系?shù)法、時(shí)間序列法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)法、回歸分析法以及計(jì)量經(jīng)濟(jì)分析法。因?yàn)殡娏ω?fù)荷預(yù)測(cè)中的不確定因素比較多，如政策變化、氣候變化、經(jīng)濟(jì)水平不同等，所以也有學(xué)者提出了針對(duì)這些不確定因素的預(yù)測(cè)模型，如專家系統(tǒng)預(yù)測(cè)、模糊預(yù)測(cè)法、貨色預(yù)測(cè)法、模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)法以及灰色系統(tǒng)+遺傳算法的預(yù)測(cè)方法等。

五、變電站選址定容

在電力系統(tǒng)中，變電站的主要功能是變換電壓、匯集和分配電能，其選擇的位置會(huì)對(duì)配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、運(yùn)行程度以及電能的質(zhì)量造成直接影響，同時(shí)還會(huì)影響電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，因此規(guī)劃變電站的主要目的即確定變電站的地址與容量。

（1）變電站的選址：變電站要滿足用地規(guī)劃布局、環(huán)保與消防的要求，同時(shí)盡量避免占用農(nóng)田；變電站不能離電力負(fù)荷中心較遠(yuǎn)；變電站要遠(yuǎn)離易燃、污染等高危地區(qū)。

（2）變電站規(guī)劃思路：不同小區(qū)在不同時(shí)間段下的電力負(fù)荷也不同，因此即使某時(shí)間段下變電站的選址與容量最為合適，也無(wú)法保證電力負(fù)荷發(fā)生變化后變電站的選址與容量依然合適，因此確定變電站的地址和容量是一個(gè)動(dòng)態(tài)優(yōu)化的過(guò)程。技術(shù)人員可以將動(dòng)態(tài)的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為靜態(tài)的問(wèn)題，比如從目標(biāo)年規(guī)劃逆推，獲得現(xiàn)階段的靜態(tài)優(yōu)化結(jié)果，最后擬合出變電站的最優(yōu)解。

六、投資估算及經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)

（1）投資估算：在進(jìn)行配電網(wǎng)項(xiàng)目規(guī)劃管理時(shí)，規(guī)劃往往會(huì)呈現(xiàn)出一定的規(guī)模，因此在估算配電網(wǎng)投資時(shí)，首先要考慮建設(shè)的規(guī)模，根據(jù)建設(shè)的規(guī)模確定項(xiàng)目規(guī)劃的投資水平。其次，要明確配電項(xiàng)目規(guī)劃中各個(gè)電壓等級(jí)的投資規(guī)模，擬合所有規(guī)劃年份的靜態(tài)投資額，確定配電網(wǎng)項(xiàng)目規(guī)劃的總投資額。

（2）經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)：在配電網(wǎng)項(xiàng)目規(guī)劃后，要對(duì)整體規(guī)劃進(jìn)行財(cái)務(wù)及社會(huì)效益評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)時(shí)要確保評(píng)價(jià)結(jié)果的合理性與科學(xué)性，并且在合理的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)內(nèi)要確定配電項(xiàng)目規(guī)劃的可行性與可靠性。

七、總結(jié)

綜上所述，電力企業(yè)需要收集規(guī)劃區(qū)的規(guī)劃圖紙、地區(qū)以及相關(guān)材料等原始數(shù)據(jù)，利用層次分析法對(duì)配電網(wǎng)現(xiàn)狀進(jìn)行分析，根據(jù)地區(qū)特點(diǎn)、電網(wǎng)規(guī)模等確定規(guī)劃技術(shù)原則，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)及單耗法等方法對(duì)電力負(fù)荷分布進(jìn)行預(yù)測(cè)，最后確定變電站的選址與容量時(shí)要擬合多個(gè)規(guī)劃年的數(shù)值得到最優(yōu)值。根據(jù)以上這些辦法，電力企業(yè)可以有效地實(shí)施配電網(wǎng)項(xiàng)目規(guī)劃管理，推動(dòng)配電網(wǎng)建設(shè)。