對電網(wǎng)規(guī)劃的研究

摘要：為了實現(xiàn)智慧城市配電網(wǎng)的智能管理，基于智慧城市的配電網(wǎng)規(guī)劃與建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)研究的思路。本文通過對配電網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析，簡述了智慧城市模式下的配網(wǎng)規(guī)劃與建設(shè)的目標(biāo)定位，介紹了近年來智能配電網(wǎng)規(guī)劃的發(fā)展現(xiàn)狀與關(guān)鍵問題，展望了智能配電網(wǎng)在我國電網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用前景，為我國配電網(wǎng)的發(fā)展與建設(shè)提供相關(guān)建議。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)；規(guī)劃；研究

一、供電基礎(chǔ)資料的收集

對城市電力規(guī)劃的好壞很大程度上決定于對城市供電基礎(chǔ)資料的收集。只有把基礎(chǔ)資料收集這個工作做好，我們才能夠?qū)Τ鞘泄╇姮F(xiàn)狀有較充分的了解，為下一步對負(fù)荷預(yù)測的準(zhǔn)確性以及電網(wǎng)的改造和規(guī)劃打下良好的基礎(chǔ)。供電基礎(chǔ)資料應(yīng)包括以下一些內(nèi)容：

1.近5年來城市用電分類統(tǒng)計表（分為市政用電、工業(yè)用電以及農(nóng)業(yè)用電）。

2.近5年來城市供（用）電量統(tǒng)計表（應(yīng)包括5年來城市每年的供電量、用電量、線路損耗以及每年的最大負(fù)荷）。

3.城市電網(wǎng)電氣主結(jié)線系統(tǒng)圖。

4.城市電網(wǎng)地理結(jié)線圖（在城市現(xiàn)狀地形圖中應(yīng)明確標(biāo)注現(xiàn)狀35KV以上變電站的位置和輸電線路的電壓等級以及地理走向），詳細(xì)規(guī)劃還應(yīng)注意確定高壓鐵塔坐標(biāo)，有些高壓線路因年代久遠(yuǎn)和局部調(diào)整，沒有坐標(biāo)，則應(yīng)與有關(guān)部門商量補測，筆者就曾在規(guī)劃中遇到此類問題。

5.當(dāng)?shù)毓╇姴块T對本市（縣）電網(wǎng)的一些發(fā)展規(guī)劃構(gòu)思和今后一定期限內(nèi)的負(fù)荷預(yù)測等資料。

二、一次規(guī)劃

目前一般城市配網(wǎng)結(jié)構(gòu)普遍比較混亂，根本原因就是配網(wǎng)建設(shè)缺乏規(guī)劃指導(dǎo)的結(jié)果。以往由于資金嚴(yán)重不足，無法統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一建設(shè)，負(fù)荷一上來，就近拉一條線，臨時應(yīng)付，造成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)混亂，不僅所投資金難以發(fā)揮應(yīng)有效益，有時反而給電網(wǎng)的安全經(jīng)濟運行帶來麻煩。所以，現(xiàn)在改造配網(wǎng)不能簡單化地加大導(dǎo)線截面或改為電纜、增大配變?nèi)萘?，不能簡單化地“頭痛醫(yī)頭，腳痛醫(yī)腳”，哪有毛病改那里，而是應(yīng)該借國家城網(wǎng)改造的東風(fēng)，首先做好配電網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃，并在統(tǒng)一規(guī)劃的指導(dǎo)下進(jìn)行配網(wǎng)的建設(shè)和改造，使其逐步成為現(xiàn)代化合理的電力網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。這樣才能使配網(wǎng)適應(yīng)長期發(fā)展的要求，適應(yīng)城市現(xiàn)代化的要求。配網(wǎng)一次規(guī)劃應(yīng)著重考慮以下幾個問題。

2.1結(jié)構(gòu)規(guī)劃

配網(wǎng)結(jié)構(gòu)對供電可靠性起關(guān)鍵作用，城市配網(wǎng)結(jié)構(gòu)必須重點考慮負(fù)荷轉(zhuǎn)移能力。對于一般城市可以采用環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，即手拉手方式或?qū)┓绞?，比較簡單易行，可靠性指標(biāo)可達(dá)到“N－1”，負(fù)荷轉(zhuǎn)移率為50％。對于可靠性要求高的，可以采用雙回線加備自投結(jié)構(gòu)，可靠性指標(biāo)也只能達(dá)到“N－1”，但投資翻一番。值得注意的是，一個城市的配網(wǎng)結(jié)構(gòu)不能太復(fù)雜，應(yīng)該盡量簡化，結(jié)構(gòu)形式最好不要超過兩種，而且要以一種為主。結(jié)構(gòu)越簡化，運行維護(hù)越方便，可靠性也越高。

2.2站點規(guī)劃

這方面點多面廣，主要是供電范圍的劃分，線路的選線，開關(guān)站、配變的選址等。做好這些工作，必須和城市發(fā)展規(guī)劃緊密結(jié)合，不僅要以經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃和城市用地規(guī)劃來進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測和負(fù)荷分布，劃分供電區(qū)域，確定導(dǎo)線截面、開關(guān)站規(guī)模和配變?nèi)萘?，同時，還要與城市建設(shè)規(guī)劃相配合，確定線路走廊、開關(guān)站和配變位置。隨著城市現(xiàn)代化發(fā)展，架空線、柱上開關(guān)、桿上變壓器必然越來越被地下電纜、開關(guān)站和箱式變壓器所取代，因此，和城建部門積極合作，及早預(yù)留電纜溝道以及開關(guān)站、箱式變壓器和電纜分接箱位置是十分重要的。當(dāng)然，這些位置的選取是比較靈活的，像人行道、綠化帶、停車場或大樓間的角落，都是相當(dāng)理想的地點，不需征地、蓋房，大大節(jié)省投資。

2.3無功規(guī)劃

長期以來，由于資金和體制的原因，我們只顧及線路、開關(guān)、變壓器這些配網(wǎng)基本元件的建設(shè)，這僅滿足能夠用上電這點基本要求，對于電壓質(zhì)量、電網(wǎng)損耗等問題則無暇顧及，據(jù)調(diào)查，有的配變功率因數(shù)竟低于0．6。因此，無功配置仍是配網(wǎng)規(guī)劃的一個重要內(nèi)容。城市配網(wǎng)無功規(guī)劃應(yīng)該按照分層分區(qū)平衡，實現(xiàn)無功裝置自動投切，功率因數(shù)大于0．90的原則進(jìn)行。

2.4改造規(guī)劃

這里指設(shè)備改造規(guī)劃。目前城市配網(wǎng)設(shè)備普遍陳舊落后，能耗高，自動化程度低，維護(hù)頻繁，根本無法適應(yīng)現(xiàn)代化電網(wǎng)的運行要求，改造工作十分緊迫。而這些設(shè)備往往又擔(dān)負(fù)著重要的供電任務(wù)，改造期間必須考慮供電的可靠性和連續(xù)性，所以，根據(jù)輕重緩急做好改造規(guī)劃是相當(dāng)必要的。設(shè)備改造必須立足高起點、國產(chǎn)化原則，采用能耗低、可靠性高、少維護(hù)或免維護(hù)、壽命長、價格適宜的產(chǎn)品，盡量配置通信接口，開關(guān)類設(shè)備要求具備電動操作功能。

三、負(fù)荷預(yù)測

負(fù)荷預(yù)測就是對城市電網(wǎng)的特點及用電特點進(jìn)行分析，預(yù)測未來一定期限內(nèi)（近期規(guī)劃按5年計，遠(yuǎn)期規(guī)劃按20年計）的負(fù)荷增長情況。

1.產(chǎn)值單耗法。產(chǎn)值單耗法是電量預(yù)測的主要方法，適用于三大產(chǎn)業(yè)用電量及城鄉(xiāng)居民生活用電的預(yù)測。此方法分析各年度產(chǎn)值單耗變化率，充分考慮行業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)變化、技術(shù)進(jìn)步、電氣化水平、節(jié)電潛力，參考國內(nèi)外先進(jìn)產(chǎn)值單耗，預(yù)測各產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值單耗，計算高、中、低經(jīng)濟水平時相應(yīng)的需電量。經(jīng)濟歷史數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析。

2.GNP綜合電耗法。GNP綜合電耗反映了單位國民生產(chǎn)總值所消耗的電量，是一個綜合的能耗指標(biāo)。在一定時期內(nèi)，GNP綜合電耗的變化有一定的規(guī)律性。當(dāng)已知歷史上各年的GNP綜合電耗G1，G2，…，Gn時，可以首先按Gi發(fā)展變化的規(guī)律性，運用回歸技術(shù)、動平均法、指數(shù)平滑法、灰色系統(tǒng)法等手段，預(yù)測未來年份的GNP綜合電耗Gi（igt;n）。然后，以國民生產(chǎn)總值的預(yù)測值GNPi（igt;n）為基礎(chǔ)，按下式預(yù)測未來的用電量：Ei=GNPi×Gi（igt;n）此方法要求首先對國民經(jīng)濟的發(fā)展作出預(yù)測。

3.橫向比較法。通過分析與本國、本地區(qū)國民（國內(nèi)）生產(chǎn)總值、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、工業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、人口、面積、氣象條件等相似的國內(nèi)外地區(qū)情況，對比過去和現(xiàn)在的用電相應(yīng)值來預(yù)測將來值。

4.投入產(chǎn)出法。投入產(chǎn)出法是考慮到國民經(jīng)濟各生產(chǎn)部門間綜合平衡的電量預(yù)測方法，著重分析和研究各部門產(chǎn)品的生產(chǎn)與消費之間的數(shù)量依存關(guān)系，根據(jù)相應(yīng)的投入產(chǎn)出表做預(yù)測。

5.外推法。外推法即年平均增長率法。用外推法進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測就要從供電基礎(chǔ)資料入手，把本市（縣）近5年來的用電量和最大負(fù)荷進(jìn)行統(tǒng)計，計算出負(fù)荷的年平均增長率。從而推算未來一定期限內(nèi)（近期規(guī)劃按5年計，遠(yuǎn)期規(guī)劃按20年計）負(fù)荷的增長情況。

6.綜合用電水平法。綜合用電水平法也是常用的一種負(fù)荷預(yù)測方法。綜合用電水平法是根據(jù)未來一定期限內(nèi)的人均綜合用電水平來推算負(fù)荷的增長情況。按照以往所做的一些城市電力規(guī)劃，目前在廣西人均綜合用電水平約為0.5KW/人，近期規(guī)劃的人均綜合用電水平按0.8KW/人，遠(yuǎn)期規(guī)劃的人均綜合用電水平按1KW/人計。根據(jù)以上的人均綜合用電水平乘以近期規(guī)劃和遠(yuǎn)期規(guī)劃的人口規(guī)模，即可得出未來一定期限內(nèi)的城市用電負(fù)荷。

7.負(fù)荷密度法。負(fù)荷密度預(yù)測法首先根據(jù)近年來的發(fā)展情況、經(jīng)濟發(fā)展目標(biāo)以及電力規(guī)劃目標(biāo)，將待預(yù)測區(qū)域劃分成多個功能區(qū)，然后對每個功能區(qū)用負(fù)荷密度法進(jìn)行預(yù)測，最后相加得到總的用電量預(yù)測值，一般負(fù)荷宜選用負(fù)荷密度法。

四、結(jié)語

結(jié)論我國配電網(wǎng)規(guī)劃研究逐漸從傳統(tǒng)電力規(guī)劃建設(shè)向智能、低碳電力規(guī)劃建設(shè)過渡，結(jié)合電力建設(shè)、運行管理的實踐經(jīng)驗，保障電力供應(yīng)的目標(biāo)，探索出一條適合我國國情的低碳發(fā)展道路，構(gòu)建智能化與高可靠性協(xié)同發(fā)展的新型配電系統(tǒng)。