智能電網(wǎng)發(fā)展與城市配網(wǎng)的規(guī)劃改造策略研究

劉鵬

摘? 要：自國(guó)家電網(wǎng)公司提出了智能電網(wǎng)的發(fā)展戰(zhàn)略，即要以建設(shè)特高壓工程為骨干網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，各級(jí)電網(wǎng)統(tǒng)一協(xié)調(diào)發(fā)展的智能電網(wǎng)。由此智能電網(wǎng)的發(fā)展建設(shè)成為國(guó)家電網(wǎng)公司重視的一個(gè)重要內(nèi)容，也成為新時(shí)期城市電網(wǎng)規(guī)劃和改造的一個(gè)重要課題。城市電網(wǎng)是城市供電各級(jí)電壓電網(wǎng)的統(tǒng)一稱呼，也是國(guó)家電網(wǎng)重要負(fù)荷集中中心。城市規(guī)劃是城市總體發(fā)展規(guī)劃的重要組成，在智能電網(wǎng)的深入發(fā)展下，城市電網(wǎng)的規(guī)劃改造開(kāi)始得到人們的重視。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng);發(fā)展;城市配網(wǎng);規(guī)劃改造;策略

中圖分類號(hào)：TM76文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 引言

配電網(wǎng)是電網(wǎng)之中最為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，配電網(wǎng)的安全高效運(yùn)轉(zhuǎn)與民生的生活用電有著直接的聯(lián)系，同時(shí)整個(gè)電網(wǎng)在運(yùn)行中的安全與平穩(wěn)也與它有關(guān)。所以改造配電網(wǎng)時(shí)，首先一定要做好相關(guān)工作，提前規(guī)劃好配電網(wǎng)的改造，其次提高配電網(wǎng)的供電能力，再降低配電網(wǎng)的耗損，提高配電網(wǎng)的工作效率，使得配電網(wǎng)在使用過(guò)程中能夠更好地提供保證。

2 智能電網(wǎng)概述

智能電網(wǎng)將現(xiàn)代先進(jìn)的傳感測(cè)量技術(shù)、通訊技術(shù)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)與物理電網(wǎng)高度集成而形成的新型電網(wǎng)。首先，運(yùn)用智能電網(wǎng)可以在避免大規(guī)模投資的情況下，為不斷增長(zhǎng)的生活用電需求提供可持續(xù)穩(wěn)定的電能供給。而通過(guò)智能技術(shù)對(duì)電網(wǎng)中各類用電數(shù)據(jù)的收集、分析，實(shí)現(xiàn)從電能的供給側(cè)和需求側(cè)進(jìn)行優(yōu)化管理的目的。智能電網(wǎng)的應(yīng)用分為以下四個(gè)方面：（1）通過(guò)傳感器收集配電網(wǎng)絡(luò)不同點(diǎn)的實(shí)時(shí)電能信息。（2）利用安裝在房屋中的智能電表收集用戶的用電信息。（3）分析所有收集到的數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)用電需求，在優(yōu)化供需的同時(shí)迅速應(yīng)對(duì)配電網(wǎng)中的突發(fā)狀況。（4）為用戶提供用電建議，設(shè)計(jì)激勵(lì)計(jì)劃以改變用戶的能耗行為。其次，智能電網(wǎng)還能夠使可再生能源和綠色電能安全地并入電網(wǎng)。盡管太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生能源已經(jīng)成為了我國(guó)電力資源不可或缺的一部分，但如何保證其接入電網(wǎng)的安全性和經(jīng)濟(jì)性始終是需要時(shí)刻關(guān)注的話題。由于天氣狀況的變化，可再生能源生產(chǎn)的間歇性特質(zhì)可能導(dǎo)致電壓和頻率波動(dòng)，從而對(duì)電力電子設(shè)備產(chǎn)生危害。而可再生能源的并網(wǎng)可能會(huì)使電網(wǎng)過(guò)度充電，從而導(dǎo)致斷電事故，并使電網(wǎng)的維護(hù)負(fù)擔(dān)加重，影響電網(wǎng)所提供電力的可靠性和質(zhì)量。

3 城市配網(wǎng)改造原則

城市電網(wǎng)規(guī)劃改造的目的是能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的科學(xué)使用，根據(jù)城市化建設(shè)發(fā)展需要打造出運(yùn)行安全、可靠，兼具環(huán)保性和經(jīng)濟(jì)性的城市電網(wǎng)，從而不斷提升城市電網(wǎng)的供電能力，充分滿足城市發(fā)展需要。在新時(shí)期，城市電網(wǎng)規(guī)劃要堅(jiān)持遠(yuǎn)近結(jié)合、統(tǒng)籌協(xié)調(diào)的發(fā)展原則，將城市電網(wǎng)規(guī)劃管理和國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要相結(jié)合，在不同的階段制定出不同時(shí)期的發(fā)展計(jì)劃。新形勢(shì)下城市電網(wǎng)改造規(guī)劃要達(dá)到以下的水平：經(jīng)過(guò)改造之后的城市電網(wǎng)要具備持續(xù)性的供電能力;經(jīng)過(guò)改造后的城市電網(wǎng)擁有科學(xué)合理的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu);經(jīng)過(guò)改造之后的城市電網(wǎng)能做到上下級(jí)的互相協(xié)調(diào);改造后的城市電網(wǎng)輸配電投資規(guī)模和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)模相適應(yīng);城市電網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè)符合地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要。

4 智能電網(wǎng)發(fā)展下的城市配網(wǎng)的規(guī)劃改造策略

4.1 基本原則

就配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)來(lái)講，要把配網(wǎng)結(jié)構(gòu)的合理化設(shè)計(jì)作為基本前提，這是確保電網(wǎng)運(yùn)行可行性與實(shí)踐性的核心基礎(chǔ)。而在具體落實(shí)的過(guò)程中，對(duì)配網(wǎng)進(jìn)行分布和架構(gòu)則是最中心和最基礎(chǔ)的工作，設(shè)計(jì)人員需要對(duì)建設(shè)規(guī)則有充分的了解，要做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作。而且，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)遵守配網(wǎng)建設(shè)的基本法律和規(guī)章制度，要強(qiáng)化對(duì)配電現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際考察，推動(dòng)理論與實(shí)踐的相互結(jié)合。而后，在對(duì)自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行宣傳和推廣的時(shí)候，還應(yīng)當(dāng)考慮主干道的建設(shè)方式，必須堅(jiān)持科學(xué)合理的基本原則。在通常情況下，環(huán)網(wǎng)接線是較為常見(jiàn)的方式，這種方式可以讓線路在傳導(dǎo)的過(guò)程中，與相應(yīng)的導(dǎo)線和電力設(shè)備相互感應(yīng)。另外，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況對(duì)電網(wǎng)的線路進(jìn)行分段，考慮到線路的位置以及周圍的主客觀環(huán)境，選擇最合適的配電設(shè)備和裝置，利用現(xiàn)有的資源和信息，這樣可以降低裝置操作的難度。而且，設(shè)計(jì)人員也應(yīng)當(dāng)充分注意現(xiàn)代化技術(shù)的價(jià)值和作用，注重把配網(wǎng)系統(tǒng)的建設(shè)信息技術(shù)進(jìn)行融合，提高整個(gè)區(qū)域供電的自動(dòng)化水準(zhǔn)，并結(jié)合實(shí)際情況對(duì)自己的方案進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，讓配網(wǎng)系統(tǒng)能夠向著更加穩(wěn)定和可靠的方向發(fā)展。

4.2 電力需求負(fù)荷分布分析

在城市電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃中，負(fù)荷分布預(yù)測(cè)是一項(xiàng)十分重要的工作內(nèi)容。在社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的影響下，我國(guó)電力負(fù)荷預(yù)測(cè)和城市電網(wǎng)發(fā)展間存在一些不相適應(yīng)的問(wèn)題，電力負(fù)荷分布預(yù)測(cè)成為當(dāng)前城市發(fā)展規(guī)劃需要思考和解決的問(wèn)題。以往對(duì)電網(wǎng)預(yù)測(cè)的主要方式包含電力彈性系數(shù)法、回歸分析法、單耗法等，但隨著城市電網(wǎng)的發(fā)展，這些傳統(tǒng)分析方式不再能夠滿足城市電網(wǎng)規(guī)劃需要?；?0kV 配電網(wǎng)在城市的應(yīng)用，在電網(wǎng)布局前需提前對(duì)電力負(fù)荷情況進(jìn)行評(píng)估，根據(jù)評(píng)估結(jié)果優(yōu)化電力布局，并根據(jù)不同區(qū)域的電力使用需要來(lái)設(shè)立不同的電網(wǎng)配電模式。

4.3 配電網(wǎng)可靠性優(yōu)化

配電網(wǎng)在規(guī)劃和改造上要注重安全性，然后結(jié)合實(shí)際用電來(lái)優(yōu)化配電網(wǎng)的改造，對(duì)配電網(wǎng)的改造和規(guī)劃一定要根據(jù)明確的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范樣本進(jìn)行，因?yàn)榕潆娋W(wǎng)覆蓋范圍廣，所以在改造和規(guī)劃配電網(wǎng)時(shí)，一定要統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，不然很可能會(huì)導(dǎo)致配電網(wǎng)的改造和規(guī)劃無(wú)法順利進(jìn)行并運(yùn)用到實(shí)際供電當(dāng)中，造成資源浪費(fèi)。在配電網(wǎng)的規(guī)劃和改造中，要著力將設(shè)備的質(zhì)量進(jìn)行提升，對(duì)一個(gè)使用量大、高耗能的設(shè)備要做好定期的調(diào)整和更換，在規(guī)劃和改造之中，還要注重技術(shù)的升級(jí)，利用一些先進(jìn)的計(jì)算機(jī)信息技術(shù)來(lái)對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行改造和規(guī)劃技術(shù)支持，通過(guò)一些信息數(shù)據(jù)分析和匯總，可以提前將規(guī)劃和改造繪制出圖紙模型。然后根據(jù)這些圖紙模型，對(duì)改造和規(guī)劃過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行檢查分析并做出合理的改變，并且還要做好配電網(wǎng)的故障維護(hù)，如果出現(xiàn)故障，如何將傷害降到最低，如何避免擴(kuò)散蔓延，這些問(wèn)題也是配電網(wǎng)改造和優(yōu)化地其中重要的一項(xiàng)。

5 智能電網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì)

（1）信息安全仍智能電網(wǎng)系統(tǒng)在未來(lái)需要直面的主要問(wèn)題，隨著黑客技術(shù)的發(fā)展，破解用戶網(wǎng)絡(luò)的成本日漸低廉，與破壞某住戶的用電軟件、翻看用戶隱私內(nèi)容相比，若通過(guò)技術(shù)手段破解基層電力部門(mén)的用電系統(tǒng)后，實(shí)施數(shù)據(jù)的非法篡改或未經(jīng)允許的查驗(yàn)時(shí)，都將給數(shù)據(jù)的正常使用帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)。因此針對(duì)信息安全提出對(duì)當(dāng)前系統(tǒng)的整改策略，系統(tǒng)整改方向可大致分為利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和區(qū)塊鏈技術(shù)兩種。（2）物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的建立不但可有效降低信息感知與獲取難度，還將通過(guò)一系列有效的數(shù)據(jù)處理加工途徑讓數(shù)據(jù)得以被實(shí)時(shí)分享，互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建立后，將讓能接收獲取信息的電子設(shè)備接入到同一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，利用大數(shù)據(jù)和相關(guān)計(jì)算系統(tǒng)，用后臺(tái)集中化控制手段完成對(duì)數(shù)據(jù)的收集與加工。

6 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，基于智能電網(wǎng)的配電網(wǎng)改造和規(guī)劃是一件復(fù)雜而繁瑣的工程任務(wù)，不僅要通過(guò)結(jié)合各項(xiàng)用電情況的數(shù)據(jù)，供電設(shè)備的更新、信息技術(shù)的升級(jí)、完整的配網(wǎng)結(jié)構(gòu)、供電的可靠性等等都需要考慮進(jìn)去，這樣才能夠有效地改善各個(gè)區(qū)域的配電運(yùn)行質(zhì)量，創(chuàng)造一個(gè)高效的供電環(huán)境，提高配電運(yùn)行效率，保障供電安全性、可靠性、穩(wěn)定性，以便智能電網(wǎng)更好的適應(yīng)城市化發(fā)展要求。

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