城市電網(wǎng)規(guī)劃設計的關鍵問題與技術

王素芬

【摘 要】科學技術的進步與發(fā)展使得電能成為人類經(jīng)濟社會中必不可少的一部分，因此，為實現(xiàn)電力工業(yè)與社會經(jīng)濟的協(xié)調(diào)發(fā)展，首先要做好城市電網(wǎng)規(guī)劃設計的相關工作。文章從我國當前城市電網(wǎng)規(guī)劃設計的實際情況出發(fā)，探析城市電網(wǎng)規(guī)劃設計的基本思路和應該遵循的原則，并詳細分析城市電網(wǎng)規(guī)劃設計的關鍵問題及技術。

【關鍵詞】城市電網(wǎng);關鍵問題與技術;規(guī)劃設計

【中圖分類號】TM715 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2018）12-0059-02

1 當前城市電網(wǎng)規(guī)劃設計的實際狀況

目前，我國城市電網(wǎng)規(guī)劃建設工作的發(fā)展速度遠遠跟不上各地區(qū)城市經(jīng)濟的發(fā)展速度，這就導致出現(xiàn)城市生產(chǎn)、生活用電需求量超出城市電網(wǎng)建設總量的尷尬情況。除此之外，我國城市電網(wǎng)規(guī)劃設計還面臨著與預期走向不符合的問題，例如負責電網(wǎng)規(guī)劃設計的電力公司與負責城市規(guī)劃的市政部門沒有達成一致協(xié)議，導致電網(wǎng)建設的長期規(guī)劃與城市發(fā)展戰(zhàn)略方案發(fā)生沖突，使得在現(xiàn)實生活中的電網(wǎng)規(guī)劃會受到城市建筑規(guī)劃變動的影響，從而造成電網(wǎng)規(guī)劃陷入難以符合城市未來規(guī)劃的尷尬境地。因此，為擺脫當前窘境，化解用電需求的矛盾，城市電網(wǎng)的優(yōu)化規(guī)劃設計勢在必行。

2 城市電網(wǎng)規(guī)劃設計的基本思路

城市電網(wǎng)規(guī)劃設計應該立足于整個城市的發(fā)展規(guī)劃，因此城市電網(wǎng)規(guī)劃設計的目標及戰(zhàn)略的確立也應該以城市的實際發(fā)展情況為基礎，從而保證城市電網(wǎng)長期規(guī)劃設計中所需的各項配電工程都能夠達到所要求的標準。與此同時，為優(yōu)化城市電網(wǎng)，不斷提高電網(wǎng)的供電能力，在進行編制城市電網(wǎng)的規(guī)劃設計時城市供電負荷的使用情況以及和以往負荷用量的對比工作必不可少，只有將電力負荷變化的詳細增長情況都分析出來，才能夠更有利于城市電網(wǎng)進一步為社會提供優(yōu)質(zhì)且高效的服務，最終實現(xiàn)社會效益及經(jīng)濟效益良性并存的愿景。

3 城市電網(wǎng)規(guī)劃設計應該遵循的基本原則

由于我國地域遼闊，各地區(qū)間的發(fā)展存在不平衡現(xiàn)象，因此城市電網(wǎng)的規(guī)劃設計應該要因地制宜，根據(jù)城市的發(fā)展情況具體分析.經(jīng)過多年分析考察，總結(jié)得出城市電網(wǎng)的規(guī)劃設計必須遵守以下八大基本原則。原則一，城市電網(wǎng)的規(guī)劃設計首先必須做到明確電源的發(fā)展需求，根據(jù)實際所需要的情況提前做好電源建設的準備，隨后配置足夠的輸變電容量并將其接入所有的發(fā)電廠的接入系統(tǒng)。原則二，保證充足的供電能力。城市電網(wǎng)規(guī)劃設計必須考慮到工作過程中負荷空間增大的可能性，為爭取滿足各類負荷都需要增長空間的需求，規(guī)劃設計時需要保證擁有足夠的供電能力。原則三，規(guī)劃設計策劃中需要包括繼電保護、自動化規(guī)劃設計及通信設計等內(nèi)容，同時還要注意一次系統(tǒng)及二次系統(tǒng)的配套發(fā)展的可實施性。原則四，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)需分層分區(qū)設計以規(guī)避因重大事故而將造成的大面積停電事件，城市電網(wǎng)需要在規(guī)劃設計時對電網(wǎng)結(jié)構(gòu)進行合理的分層分區(qū)的設計，對電網(wǎng)的網(wǎng)絡接線進行精簡化處理，避免出現(xiàn)不可挽回的經(jīng)濟損失。原則五，注重城市電網(wǎng)的安全性及可靠性，要求城市電網(wǎng)的規(guī)劃設計必須遵守相關的法律法規(guī)。原則六，城市電網(wǎng)的規(guī)劃設計需要遵守相關的法律規(guī)定及相關條例規(guī)定，使得電能耗損及電能質(zhì)量能達到長期規(guī)劃中的目標要求。原則七，減少占地空間原則，在城市電網(wǎng)的規(guī)劃設計中需要考慮變配電站設備的占地空間的問題，為了最大限度地節(jié)省空間，高效率地完成電網(wǎng)的建設，在挑選變配電站的相關設備時需要盡量挑選體積小巧且具有自動化功能的裝置。原則八，高效率原則，為了使得城市電網(wǎng)規(guī)劃設計獲得高效率、高質(zhì)量的建設效果，需要提前做好時間及資金配置上的優(yōu)化工作。

4 城市電網(wǎng)規(guī)劃設計的目標和任務

4.1 城市電網(wǎng)規(guī)劃的目標

城市電網(wǎng)規(guī)劃設計是為了讓城市電網(wǎng)能夠在滿足當前城市高速發(fā)展的供電要求前提下發(fā)揮出其對供電保障及電網(wǎng)運行的指導和決定作用。城市電網(wǎng)規(guī)劃設計需要滿足城市環(huán)境與城市電網(wǎng)規(guī)劃設計相融合的要求，并且保證電網(wǎng)處于穩(wěn)固且安全的環(huán)保運行狀態(tài)中，因此必須立足于城市建設規(guī)劃設計，基于城市發(fā)展的現(xiàn)實狀況制定出具體適宜的且可行度高的規(guī)劃設計指標，并對此進行多次嚴謹?shù)恼{(diào)整與修改，最終提高城市電網(wǎng)供電能力，改變當前城市用電供不應求的現(xiàn)狀，滿足經(jīng)濟社會對工業(yè)用電的需求。

4.2 城市電網(wǎng)規(guī)劃的任務

城市電網(wǎng)規(guī)劃設計需完成的任務可主要歸納為資料的收集與整理、做好城市電網(wǎng)規(guī)劃設計的編制工作、預測電力負載以及規(guī)劃二次系統(tǒng)4個方面。任務一是資料的收集與整理，這是做好城市電網(wǎng)規(guī)劃設計的重要前提。只有把城市發(fā)展戰(zhàn)略、城市經(jīng)濟的發(fā)展策劃及政府的政策等有關城市規(guī)劃發(fā)展的相關資料都掌握清楚，才能在配合城市發(fā)展的大背景下，找到最省時省力的電網(wǎng)規(guī)劃設計方案。與此同時，負荷特性資料的查詢、電網(wǎng)相關結(jié)構(gòu)及管道設施狀況等城市電網(wǎng)運行資料的收集也有利于后續(xù)進一步的規(guī)劃設計。任務二是要做好城市電網(wǎng)規(guī)劃設計的編制，這就包括所有電壓的負荷特點、輸電網(wǎng)、中壓配電網(wǎng)的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)等。任務三是預測電力負載，要求根據(jù)當?shù)氐膶嶋H情況實事求是對當?shù)赜秒娯摵蛇M行勘測之后形成科學嚴謹?shù)念A測模型。任務四要求城市電網(wǎng)規(guī)劃設計對于包括配電網(wǎng)自動化等在內(nèi)的二次系統(tǒng)進行合理的規(guī)劃。

5 城市電網(wǎng)規(guī)劃設計中的關鍵技術

5.1 網(wǎng)絡體系全面規(guī)劃技術

實現(xiàn)電網(wǎng)城市規(guī)劃設計的關鍵之處在于如何使用好電網(wǎng)網(wǎng)絡體系的全面規(guī)劃技術。電網(wǎng)網(wǎng)絡體系的全面規(guī)劃技術能夠有效地對城市不同地區(qū)的供電進行明確的劃分，并通過得到遺傳算式的輔助作用真正意義上實現(xiàn)對于城市電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)節(jié)，最終實現(xiàn)全面優(yōu)化調(diào)節(jié)全網(wǎng)網(wǎng)絡體系的目的。其中，利用遺傳算式對網(wǎng)絡體系進行全面優(yōu)化調(diào)節(jié)的過程可以被概括為4個基本步驟。第一步，計算出包括電源點、資金、電阻及位置在內(nèi)的各種網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的前期數(shù)據(jù)，以便確保后續(xù)進展中的城市電網(wǎng)規(guī)劃有資料可尋。第二步，執(zhí)行編碼工作，對規(guī)劃設計中預測的所有變化值都進行編碼，爭取做到每個項目都有各自匹配的獨立編碼，對此后的遺傳算法提供便利。第三步，根據(jù)規(guī)劃設計的具體情況選擇合適且易于操作的函數(shù)，再使用此函數(shù)對與編碼相對應的規(guī)劃進行運算和評估。這樣，一次遺傳算式的工作就完成了。

5.2 負荷平衡技術

由于在城市電網(wǎng)規(guī)劃期間電量的需求并不是處于一個平穩(wěn)不變的狀態(tài)，因此為了減少線路電能的耗損，平衡負荷的工作具有十分重要的意義。例如，在夏季城市居民對于電的需求量大大增高，因此重視調(diào)節(jié)夏季負荷的平衡十分重要，除此之外，還需要做好平衡城市居民的用電高峰期及低谷期負荷用量的工作，多次抽查了解當前城市高峰期的用電系輸電裝置和運輸工具的實際運作情況。同時，也需要制定相關標準法則以規(guī)范某些大型工廠的用電高峰期對于負荷的使用。

5.3 負荷預測技術

精準的負荷預測準備工作有利于后續(xù)對于電網(wǎng)內(nèi)部發(fā)電機組的啟停，而且能夠增強電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性，此外，還能在一定程度上省出不必要的儲備容量，因此為了能夠使得城市電網(wǎng)規(guī)劃設計合理科學，規(guī)劃設計中對于負荷預測的前期準備工作必不可少。但目前就實際考察情況而言，傳統(tǒng)的負荷預測技術已經(jīng)難以滿足城市電網(wǎng)規(guī)劃的需要，為保障當前經(jīng)濟社會的正常生產(chǎn)、生活活動，使得能夠在降低發(fā)電成本的同時提升社會及經(jīng)濟效益，電網(wǎng)規(guī)劃必須啟用新型的負荷預測技術。模糊歸類分辨估測技術是當前被應用最為廣泛的新型負荷預測技術之一，它具有能夠整合分析舊電網(wǎng)信息的功能，因此能夠通過所分析的結(jié)果預測出多種滿足負荷變化的模式，進而幫助規(guī)劃設計師總結(jié)得出電網(wǎng)規(guī)劃中負荷改變的最終模式，最終達到實現(xiàn)精準預測負荷相關數(shù)據(jù)的目的。運用模糊歸類分辨估測技術能夠根據(jù)實際生活情況將多種可能阻止或者推動負荷增長的影響因素都考慮在負荷數(shù)值的變化之中，實現(xiàn)更為精準的負荷預估數(shù)據(jù)。與此同時，若在應用負荷預測技術的前提下能夠依據(jù)負荷用量變化的特點對電網(wǎng)環(huán)境及負荷用量變化進行整理歸類，將有利于城市電網(wǎng)的改建和增容，從而便于城市電網(wǎng)規(guī)劃設計的整體工作的順利執(zhí)行，有利于城市電網(wǎng)的建設發(fā)展。

6 結(jié)語

總而言之，為做好城市電網(wǎng)規(guī)劃設計，規(guī)劃設計者應廣泛搜集相關資料，爭取做到城市電網(wǎng)的規(guī)劃設計與城市整體發(fā)展戰(zhàn)略相匹配，城市電網(wǎng)規(guī)劃技術與城市先進科學技術相融合。同時，為保證城市電網(wǎng)建設能夠在安全、環(huán)保的環(huán)境中進行，其規(guī)劃設計必須符合新時代下的城市電網(wǎng)規(guī)劃任務，遵循八大基本原則。

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