电网“网格”内电网规划的研究

盛跃峰俞京峰田宇诸定生

(国网浙江德清县供电有限公司浙江德清313200)

摘要：通过“设定边界条件、理论结合实际、先网格后分区”的规划方法，首先对每个用电网格开展具体规划，在此基础上整合汇总至配电分区，并根据分区整体情况进行综合调整。

关键词：电网；规划；网格

一、引言

落实国网公司三届三次职代会暨2018年工作会议精神，适应新时代配电网精益化管理要求，建立网格化配电网管理模式，在配电网网格规划基础上，进一步深化和延伸应用网格化技术和管理手段，通过优化网格划分、衔接网格管理，按照“职责分工清晰、网格定位精准、建设标准规范、运维智能高效、‘两全’支撑有力”工作要求，实现配电网管理“源头可追溯，过程有着眼，责任能落实”，全力打造“结构好、设备好、技术好、管理好、服务好”的“五好”配电网，推进“五化两全”一流配电网。

二、网格化规划简介

传统配电网建设是以变电站为中心，中压出线向四周自然延伸以满足周边负荷增长需求。这种“辐射式”的网架结构造成：

（一）变电站供电范围不清晰、容载比分布不均、主变负载率分布不均。

（二）中压配电线路迂回，交叉供电，影响配电网供电可靠性和运行管理水平。

（三）低压出线分散错乱，线损率较高。

配电网网格化规划是指与城乡规划紧密结合，以地块用电需求为基础，以目标网架为导向，将配电网供电区域划分为若干供电网格，并进一步细化为供电单元，分层分级开展的配电网规划。

网格化规划将配电网“大而化小”划分多个供电网格（单元），明确划分各电压等级供电范围，制定中压配电网目标网架，并采用标准接线对每一个网格直接、独立供电，提升配网规划的精细度，提高规划、运检、业扩接入业务协同性。

按照国家电网公司网格化规划要求，在供电区域划分基础上，进一步细分形成“供电区域、供电网格、供电单元”三级网络，分层分级开展配电网规划。

三、网格化划分原则

网格化体系构建主要考虑满足供区相对独立性、网架完整性、管理便利性等方面需求，根据电网规模和管理范围，按照目标网架清晰、电网规模适度、管理责任明确的原则，将市区、县域10千伏配电网供电范围划分为多个配电分区，一个配电分区包含若干个用电网格，一个用电网格由若干组供电单元进行供电。

网格划分原则如下：

（1）配电分区划分

市区一般按一个供电营业部或供电营业部下辖一个供电所的管辖地域范围作为一个配电分区，县域一般按一个供电所的管辖地域范围作为一个配电分区。供电所无10千伏线路运维管理权限的，应参照基本划分原则，按有利于本单位配电网规划、建设、运维、抢修服务全过程贯通的方式，进行合理划分，确保工作协调统一、高效衔接。现状年、过渡年、目标年的配电分区划分应基本保持一致。

（2）用电网格划分

用电网格一般由若干个相邻的、供电区域分类等级相同或相近的、用电性质或对供电可靠性要求基本一致的地块（或用户区块）组成。一般应：具备2个及以上主供电源，且电源间具备一定转供能力；包含2-6组10千伏典型接线或相应数量10千伏线路，且线路结构相对完整；建设、运维、抢修服务及管理权限能够落实到独立的班组。对于偏远山区、海岛等区域，目标年配电网未形成不同电源间联络的，可考虑按主供电源点的供电范围划分用电网格。现状年、过渡年、目标年的配电分区划分应保持相对稳定性。

（3）供电单元划分

供电单元划分应与市政规划分区相协调，不宜跨越市政分区，不宜跨越控规边界；对于无控规的区域，可按主供电源点供电范围划分供电单元；供电单元的划分应考虑变电站的布点位置、容量大小、间隔资源等影响，远期一般应具备2个及以上主供电源，包含1-3组10千伏典型接线。供电单元划分应遵循电网发展需求相对一致的原则，一般由若干个相邻的、开发程度相近、供电可靠性要求基本一致的地块（或用户区块）组成。

四、网格化规划流程

以供电单元为基本单元，开展配电网现状分析、负荷预测、高压电网规划、中压电网规划等方面首先对每个用电网格开展具体规划，在此基础上整合汇总至配电分区，并根据分区整体情况进行综合调整，具体方法如下。

（1）配电网现状分析与评估

配电网现状分析与评估是电力规划的基础，本次规划根据规划区实际情况进行指标选取与设定，以此来对现状电网进行评估，现状分析与评估主要包括以下几方面内容：

图1现状评估纸币体系示意图

根据地区实际特点构建评价体系，从装备水平、电网结构、运行水平、转供能力四个方面开展评价，找出配电网现状存在的问题，并进行分级处理，作为后续规划指导。

高压配电网现状分析：主要从高压配电网设备情况、运行情况、接入系统情况、布局情况以及转供能力几个方面进行具体的分析；

中压配电网现状分析：主要从配电网技术合理性、组网规范性、运行安全可靠性以及中压配电网技术管理水平几个方面进行具体的分析与评估，并找出配电网中存在的薄弱环节（主要包括网络结构、设备状况、技术水平、管理情况几个方面）。

以“实效、实用”和规划需求为导向，构建多维度的规划诊断指标体系，抓取规划数据中特征数据，实现配电网现状诊断分区分网格的穿透分析、可视管控、一键生成的精准诊断。

图2分级问题储备库示意图

综合分析电网现状评估结果，根据设备存在问题对电网安全运行影响程度，进行分级处理，一方面明确配电网发展中面临的主次矛盾，明确后续电网建设改造重点，另一方面在电网建设投资有限的大环境下，提升建设改造资金的利用效率。

（2）电力负荷特性及其发展前景分析与研究

本次电力需求预测在区域总体发展规划基础上重点开展空间负荷预测，包含负荷特性与用户特性调研、负荷密度调研，形成近期、中远期电力负荷预测结果，具体内容如下：

详细分析地区历史负荷与电量发展情况，同时结合规划区人口、行政区划、功能定位、用地规划、国民经济等发展情况，对规划区今后的电力需求发展情况做出初步的判断；

图3负荷特性分析及预测方法

采用多种方法对规划范围内各分区的负荷与电量进行预测，并根据直供用户情况，给出分电压等级的负荷预测结果，以及各分区的空间负荷预测结果。

结合空间负荷预测结果对阶段年和远景年负荷密度进行分析与研究，并采用相关数学模型进行规划阶段年负荷发展水平回推，明确整个规划期规划区负荷发展变化及分布情况。

（3）高压配电网目标网架规划

电力供需平衡

基于网格化分区体系的电力供需平衡研究，是制定不同阶段年高压电网规划的基础，本次供需平衡分为规划目标年供需平衡和规划阶段年供需平衡两个部分。

规划目标年供需平衡是在远景年空间负荷预测基础上，结合分区体系，按照合理容载比需求计算各个用电网格110kV变电容量需求范围，由下至上聚合至配电分区层级，综合考虑后提出全区高压供电容量需求以及容量分布情况。

规划阶段年供需平衡是在年度电力需求预测基础上，结合上级电网建设发展情况，提出不同用电网格、配电分区所需供电容量，作为阶段年电网建设项目提出的依据。

目标网架规划方案编制

综合考虑地区定位、负荷密度水平、负荷发展规模、可靠性需求、上级电源点建设情况等因素，结合分区体系进行目标网架规划，规划包括以下几个方面：

设备选型与接线方式确定：根据国家、省、地市各级供电公司相关技术标准与原则，明确规划区不同类型配电分区、用电网格设备选型标准，以及所需要采取的高压接线方式。

远景年高压布点规划：根据电力需求预测结果，分区电力电量平衡结果，以用电网格为单位进行高压电源点建设方案规划，规划时优先改善现状电网薄弱环节,着重考虑与市政规划的衔接,充分考虑与远景电网规划的衔接,以全局观念进行电网规划，同时从全面满足区域负荷发展与供电可靠性需求角度校核布点合理性与完整性。

高压目标网架规划：高压目标网架规划是在电源布点基础上，结合典型供电模式，考虑送电网变电站布局与出线能力，从满足供电需求、满足可靠性需求、满足运行安全需求角度开展网架结构规划。

各规划阶段年电网发展规划及工程项目库（清册）：以远景年规划结果为目标，以阶段年需求平衡为依据，开展阶段年电网发展规划及工程项目规划，明确各阶段年电网建设情况及电网结构，作为后续布局规划的基础。

虚拟仿真与相关计算分析：根据不同阶段年规划结果，进行全区、分区容载比校核，进行不同负荷水平下潮流分析，进行不同运行状态下转供能力分析，确保规划结果可以有效满足规划区负荷发展需求与供电可靠性需求。

（4）中压配电网分区目标网架

基于安全可靠、优质高效的10kV目标网架选择规划

按照新时期电网公司战略定位，以安全可靠、优质高效为目标，深入研究《配电网规划设计技术导则》（DL_T5729-2016），以规范主干网架结构，提升配网灵活互供转带能力，加强配网对上级电源的支撑为原则，优化完善不同类型供电区目标网架典型供电模式，提出适应规划区实际特点的差异化建设标准。

在目标网架构建中深化网格化规划建设理念，强化与政府规划的有效衔接，综合考虑区域发展定位、开发强度、开发进度等因素，以适应性和可实施性为前提，合理选择目标接线方式，明确各配电分区、用电网格配电网建设发展方向与技术路线。

统筹上位规划，构建协调、适配的目标网架

目标网架规划统筹城市总规、区域控规、主网电源布局等上位规划成果，下级电网支撑上级电网布点、上级电网引导下级电网构建，考虑分级协调适配原则，以地区控制性详细规划为基础，在供电单元内合理设置环网室（箱）、配电室等设施布局，构建满足地区远景发展需求的底层供电体系；以主网电源布点、城市总体规划为指导，依据目标接线方式选择方案，在用电网格内搭建规范统一中压配主干网架，满足供电可靠性，同时提高建设运行经济性；以配电分区为单位对各用电网格目标网架进行优化与整合，形成结构规范、配置统一、运行高效的区域中压配电网目标网架。

图4分级适配的目标网架规划方案构建思路

发展成熟程度不同的地区，其目标网架规划方式也有所差异，其中发展成熟阶段配电网目标网架规划方案制定充分考虑区域负荷密度高、供电可靠性高、空间资源紧张的特点，立足现状电网，重点开展电网结构优化工作，规划中坚持统一、规范、简单的原则，配电网接线方式趋于标准化，在运行方式、可靠性要求允许的前提下，消除复杂联络；发展起步阶段配电网目标网架规划方案制定充分考虑区域负荷发展不确定性，立足搭建具有较强适应性的供电体系，主干线路布局尽可能利用规划道路通道资源；开关站、环网室（箱）布点充分考虑负荷发展，全面覆盖有效布局，有效争取电力设施建设空间资源。

10kV配电网目标网架规划方案

根据地区定位、负荷密度水平、可靠性需求等因素，按用电网格明确组网方式，开展网格化单元格目标网架规划，并考虑各供电分区具体情况进行了初步供电方案的确定；

重点结合空间负荷预测结果、各分区可靠性需求及相关研究成果，对规划区中压配电网目标网架进行了详细的规划，以指导规划区电网今后的建设与发展。

（5）规划水平年建设改造方案（年度建设项目库）的选择与编制

图5中压配电网过渡规划编制原则

在目标网架指导下，结合电网现状评估结果，分网格分年度进行年度建设方案规划，年度规划方案从装备水平提升、网架结构优化、重载设备分流、负荷转移能力提升以及保障区域发展用户接入几个角度出发，形成规划项目库。

其中应注意的是规划水平年过渡规划方案，要根据年度规划重点，统筹规划线路建设及改造、网架结构优化、配变设施和环网设施建设等相关规划结果。

五、结论

开展网格化规划，采用标准接线对每一个网格直接、独立供电，提升配网规划的精细度，提高规划、运检、业扩接入业务协同性。