城市电网规划改造与智能电网

邓艺

广东电网有限责任公司清远清城供电局 511500

摘要：我国城市化建设和我国电力行业的快速发展，我国电网公司提出要加强智能电网标准化体系建设,并计划将其作为全球首个可用于智能电网发展的指导标准。在企业、政府以及行业多方的推动下,智能电网建设在国内取得了良好的发展。过去,配电网规划是对当前配电网进行现状分析、负荷预测、电力平衡、用电方案规划以及经济性分析等,主要包括配电网的运行状况、可靠性水平、供电能力、投资成本及预期负荷水平等,这些都会影响电网的整体架构。随着分布式供电以及配电自动化和柔性配电技术的发展和建设,对于传统配电网的规划产生较大的冲击,进一步影响了电网的规划。

关键词：智能电网；技术标准；配电网规划

引言

作为将来智能配电网的重要组成部分，增量配电网现在亟待解决的问题是如何对电力系统出力的不确定性进行处理。不确定性是储能电力装置、分布式电源和用户负荷等众多因素共同造成的，例如各类能源的综合接入、各类网络的共同协作、不同电力负荷种类的调度控制以及众多博弈参与主体的协调工作等问题。但是，目前的增量配电网还不存在某种固定并且可靠的技术技能和相对统一的运作模式，因此，如何更好地调节目前增量配电网中普遍存在的不同利益主体间的博弈关系，是需要重点探讨的问题。由此看来，分析并研究增量配电网下存在的博弈关系，对增量配电网规划的研究和改进至关重要。

1配电网规划过程中存在问题分析

在传统配电网规划过程中,要充分考虑负荷预测,用合理的方法对各级配电网的变电站容量、接线方式和供电区域进行深入分析。近年来,配电网规划取得了显著的发展。研究人员提出,利用因果分析法、延伸分析法、成长曲线法和空间负荷法,同时辅以负荷密度校核,以提高配电网各规划阶段负荷预测的准确性,最终的结果可用于指导地方配电网规划落地。在于可靠性配电网规划中,可以采用成本分析法确定合理的电网规划。该地区中压配电网结构主要采用架空单联络、多联络和电缆单环网接线模式。但在部分区域,特别是二环内线路串供严重,不同线路、环网柜间手拉手相互连接,造成线路结构混乱,线路主干网不清晰。在后期网架建设中,连接过多的区域,应逐步去除冗余连接,简化网架结构。传统配电网规划中存在诸多问题,具体如下:电网规划前期的收资工作,开展难度较大。近年来,由于电网规划编制的深度要求逐步加深,从而导致对于基础资料收集的全面性、准确性需求也越来越高。收资工作不仅仅对于供电企业,还涉及当地政府相关部门,由于存在专业壁垒,资料、数据也较为分散,工作开展难度可见一斑。同时由于统计口径的不同,获得的数据差异也较大,因此需要对资料、数据进行进一步的校核、修正。电力平衡和方案规划中对分布式电源考虑不足。基于“碳达峰、碳中和”政策的推进,以光伏发电为代表的分布式电源建设呈现跳跃性增长趋势,其对配电网的影响正在逐步加大,特别是在电力平衡和方案规划环节,成为关键指标或考虑因素之一。而传统的规划更多的是考虑热点联产规划的电源点,缺少对分布式电源的整体规划。

2电网规划方法

2.1合理设置城市配电线路布局规划

城市配网线路的规划布局中，导线的设计具有重要的意义与作用。因此，对城市配网电路规划与设计研究，首先需要从导线选材方面入手。在具体的设计环节中，需要选择最适合线路铺设方式的表现材料，并严格确定对应的导线规格。例如，针对乡村架空配线电路，可以选择以铝线为环绕、钢线为中心点的多股绞线。这种导线密度较小，且质量偏轻，能够极大程度地降低架空线路的承重重量。而中心点的钢线，由于具有较好的延展性，不易被拉断。这种导线配置方式的合理应用能够提高配电线路的安全系数，并能够为城乡的电力发展提供更多的保障因素。

2.2配电网优化

在进行配电网更新时,应考虑城区的供电安全级别,使其能够满足对应的检修要求,针对不符合N-1标准的配电网络需及时做好整理,降低故障频率,确保配电网能够实现安全运行,通过改造自动化配电技术可提升电网运行速度和故障判断率。在供电安全规则下,严格执行故障段以及非故障段线路的停电恢复时间,针对由于单因素导致故障的非故障段,所采用的方法是与最终区域恢复供电时间紧密相关。当线路产生故障时,对于智能分布体系或集中馈线自动化体系线路,工作人员可快速掌握故障位置,缩短故障排除时间,确保实现安全用电,对于一些老旧设备要求工作人员定期维修,及时更换,确保电力设备实现稳定运行,防止出现安全风险。受目前维修技术以及设备老化等多种因素影响,在供电过程中会面临低电压或配电损耗较大等多种问题,尤其对老城区进行电力设备改造时,需同步构建完善的配电网络,使其完成配电网一体化改造。

2.3故障定位系统

故障定位系统主要采用自适应判据进行故障排查，如果出现永久性故障，如金属性接地故障，从健全相经电容耦合到故障线路的电容电压数值为0，可分析故障线路端电压是由健全相电流通过互感耦合作用，传递到故障线路端的电感电压。如果出现瞬时性故障，故障线路端的电压则涉及电容电压与电感电压两类。利用这种方式可有效降低误动影响，实现精准的故障定位。即使线路负荷电流发生变化，也不会影响判断的准确性，适合大多数的运行条件。同时，借助设置在各个环节的监控设备，可及时了解故障位置，提供故障的工作环境、线路情况等数据，便于及时处理故障，设计科学的预防措施，避免以后出现类似问题，降低系统运行及维护成本。

2.4智能电网新型配电自动化的改造

子站是电网系统的重要组成部分，其协助电网系统中的主电站进行数据的监测，尤其是子站系统发挥着中间处理站的功能，对电网系统的中间环节数据统计有着十分重要的作用。与此同时，子站系统可以对电网主站中的数据进行实时传输和检测，这样的工作流程可以极大节省电网设备空间同时也能分担主站系统的承载力，从而保障电网系统自动化的稳定运行。相较于电网系统其他子系统，电网中的终端系统相对较为复杂，且对系统自动智能化的影响程度也较高，电网终端系统扮演着调控多种设备仪器的角色，可以远程检测和遥测等操作，同时，在电网系统中也发挥着监测系统故障的功能，协助系统的主站和子站进行电力运行状态的监测。依据电力系统相关部门单位规定原则，电网终端系统的改造内容需要包括3种类型分别是终端自动化的开闭、自动化终端的柱上以及充当数据集中仪器。

结语

近年来,随着城市生活和工业生产用电量的增加,人们对配电网的运行、运行安全和效率提出了更高的要求,对智能配电网规划提出了更多的需求。随着科技的不断深入,逐步解决电网存在的问题,以实现电力行业的稳定发展。根据目前国内电力系统的实际电量需求,提出智能配电网技术,更好地推动国内配电网建设,满足各地区的用电需求,进一步提升配电网设备性能和电能质量,从而达到稳定电网供电的效果。以保障电网运行状态，同时需要注意尽量降低电网的维护频率，维持电网稳定运行。

参考文献

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