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

史鵬飛

摘要：伴隨著人們對(duì)電能需求的不斷增加推動(dòng)電力事業(yè)發(fā)展更加蓬勃，傳統(tǒng)的電力配網(wǎng)運(yùn)行已經(jīng)不能滿足當(dāng)下的時(shí)代需求。因此，結(jié)合電力能源的行業(yè)發(fā)展概況，需要注意的是依據(jù)智能電網(wǎng)技術(shù)的特點(diǎn)對(duì)城市配網(wǎng)建設(shè)進(jìn)行合理的規(guī)劃。在本次研究中以智能電網(wǎng)背景下的城市配網(wǎng)規(guī)劃改造作為基礎(chǔ)，深入分析城市配網(wǎng)規(guī)劃的具體要求，為提升城市配網(wǎng)運(yùn)行效率和整體經(jīng)濟(jì)效益提供思路。

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

引言

近年來，隨著電力行業(yè)的快速普及與發(fā)展，電能已經(jīng)滲透到生產(chǎn)、生活中的方方面面，電能在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與社會(huì)穩(wěn)定等方面占據(jù)著越來越重要的地位。電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行及電網(wǎng)提供的電能質(zhì)量就是社會(huì)運(yùn)行的必要保障，電網(wǎng)已經(jīng)成為國(guó)家經(jīng)濟(jì)命脈的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)和公共事業(yè)。但隨著人們對(duì)電能需求量的逐漸增大及對(duì)電能質(zhì)量的要求越來越高，傳統(tǒng)電網(wǎng)的變革與更新已經(jīng)勢(shì)在必行。

1智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)技術(shù)

智能電網(wǎng)所需要的基礎(chǔ)技術(shù)包括電力設(shè)施、信息調(diào)度系統(tǒng)、測(cè)量與通訊設(shè)備、自動(dòng)控制理論。未來發(fā)展要注重標(biāo)準(zhǔn)化和兼容性，以實(shí)現(xiàn)即插即用為目標(biāo)。此外智能電網(wǎng)應(yīng)該具有靈活的拓?fù)?為此要提高電源和儲(chǔ)能技術(shù)、輸配電技術(shù)、綠色高新能源材料等技術(shù)。在智能電網(wǎng)中，電網(wǎng)決策與控制的易用性、實(shí)時(shí)性、互操作性會(huì)得到大幅提高，對(duì)以技術(shù)也提出了新的要求。當(dāng)前電網(wǎng)的發(fā)展面臨著機(jī)遇與挑戰(zhàn)。1）進(jìn)一步發(fā)展需要面對(duì)來自資源與環(huán)境的壓力，為此要提高資源配置的效率，加強(qiáng)其全天候運(yùn)行的能力，還要滿足能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的需要，以適應(yīng)電力體制的改革。2）發(fā)電系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、電子信息智能化等方面的新突破，以此有力解決問題。未來電力工程的發(fā)展必將依賴于智能電網(wǎng)的創(chuàng)新。

2電網(wǎng)改造規(guī)劃原則

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。

3智能電網(wǎng)發(fā)展形勢(shì)下的城市電網(wǎng)規(guī)劃改造模式

3.1選擇合適的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)

在當(dāng)前城市化發(fā)展的過程中，智能電網(wǎng)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)等是一個(gè)復(fù)雜的過程，在城市發(fā)展中必須確保相互適應(yīng)，在城市電網(wǎng)的基本建設(shè)階段，合理規(guī)劃和建設(shè)，依據(jù)實(shí)際分區(qū)和分層布局情況等，對(duì)電壓等級(jí)調(diào)整之后，可確保電源的負(fù)荷平衡，由于網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和電壓等級(jí)和電源點(diǎn)的控制等存在差異，在設(shè)計(jì)中必須掌握具體的類型，合理進(jìn)行安排和設(shè)計(jì)，具體包括：放射式、環(huán)式和鏈?zhǔn)降取?/p>

3.2線路負(fù)荷管理

從配網(wǎng)系統(tǒng)整體上來看，其基本構(gòu)成就是線路，因此線路的負(fù)荷控制情況與電力系統(tǒng)運(yùn)行是否安全有效存在很大關(guān)聯(lián)性?；谝陨显谶M(jìn)行配網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)過程中，應(yīng)該嚴(yán)格按照系統(tǒng)建設(shè)所提出的相關(guān)要求，對(duì)主干線路的負(fù)荷控制工作要嚴(yán)格落實(shí)，切實(shí)保證未來主干線路能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行。對(duì)于配網(wǎng)自動(dòng)化管理中的線路負(fù)荷管理工作，可將負(fù)荷電流指標(biāo)作為管理依據(jù)，通過應(yīng)用其中的電壓監(jiān)測(cè)功能，對(duì)電壓質(zhì)量問題進(jìn)行監(jiān)測(cè)，及時(shí)找到低電壓?jiǎn)栴}原因，跟蹤低電壓提出相應(yīng)的解決措施，以此來提升對(duì)城市配網(wǎng)規(guī)劃的龍頭作用。例如配網(wǎng)中主干線路運(yùn)行過程中選擇是兩供一配的饋線模式進(jìn)行管理，對(duì)此相關(guān)管理工作人員可將該線路原本的電流負(fù)荷水平降至400A之內(nèi);而配網(wǎng)中的單環(huán)網(wǎng)饋線，將其電流指標(biāo)控制降至250A之內(nèi);若該配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的主干線路以輻射形饋線進(jìn)行布設(shè)，與上述的400A標(biāo)準(zhǔn)相同。

3.3新能源對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃的影響

新能源的出現(xiàn)和發(fā)展對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃產(chǎn)生了深刻的影響，就此要求智能電網(wǎng)不僅要和城市電網(wǎng)發(fā)展相適應(yīng)，而且還需具備接納新能源的能力，根據(jù)城市化進(jìn)程發(fā)展需要來打造出一種互動(dòng)、協(xié)調(diào)的能源發(fā)展模式。城市智能電網(wǎng)的發(fā)展要和新能源變動(dòng)需求適應(yīng)，在技術(shù)和設(shè)備方面持續(xù)推陳出新，從而提升城市配電網(wǎng)的兼容性和安全可靠性。分布式能源包含生物能、風(fēng)能、太陽能，基于能源的特點(diǎn)，分布式電源在接入時(shí)要確保接入線的容量超過電源接入的10%到30%的比例，分布式額定電流和接入電流的比例為1：10。在電網(wǎng)系統(tǒng)需要電源開關(guān)并網(wǎng)時(shí)需對(duì)開關(guān)進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果實(shí)施必要的保護(hù)，在分布式電源出現(xiàn)故障的時(shí)候及時(shí)找到故障的根源，由此解決故障問題。

3.4開展數(shù)字化信息建設(shè)

在當(dāng)前建設(shè)過程中，采取的是數(shù)字化的信息建設(shè)方式，依據(jù)不同階段的數(shù)據(jù)信息交流情況，在智能化管控中，通過對(duì)違約方式進(jìn)行分析，立足當(dāng)前管理情況，積極開展數(shù)字化形式。以數(shù)字化管理作為基礎(chǔ)，綜合招投標(biāo)階段，按照當(dāng)前管控的需求和要求實(shí)施，只有合理進(jìn)行處理，才能在在綜合招投標(biāo)管控中，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理，適應(yīng)電網(wǎng)自動(dòng)化的需求，完善智能電網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè)。工作人員在具體工作中秉承可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求，對(duì)能源建設(shè)進(jìn)行更新，使其適應(yīng)當(dāng)前建設(shè)要求，確保整體合理性和有效性。

3.5智能設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)

近年來，傳感器技術(shù)快速發(fā)展，將傳感器應(yīng)用于智能變電站的各類電器一次設(shè)備的在線監(jiān)控已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)。智能變電站的實(shí)時(shí)監(jiān)控不僅能夠監(jiān)控各種電氣設(shè)備的狀態(tài)，還能根據(jù)大數(shù)據(jù)對(duì)電氣設(shè)備綜合評(píng)估并預(yù)防事故的發(fā)生。例如對(duì)斷路器的和監(jiān)控，不但能夠監(jiān)控?cái)嗦菲鲀?nèi)部的其他的密度及其密封性，還能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)斷路器內(nèi)部觸頭構(gòu)的機(jī)械損耗情況。

3.6積極推進(jìn)城市配電網(wǎng)自動(dòng)化發(fā)展

為能提升智能電網(wǎng)管理水平需在智能電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)中因地制宜的規(guī)劃城市電網(wǎng)管理，增強(qiáng)城市電網(wǎng)規(guī)劃的安全性、合理性、可靠性。在城市智能電網(wǎng)建設(shè)過程中還需考慮智能電網(wǎng)的社會(huì)適應(yīng)性，按照經(jīng)濟(jì)可靠的原則來選擇智能電網(wǎng)運(yùn)行管理設(shè)備;積極推進(jìn)數(shù)字化智能電網(wǎng)建設(shè)。和一般意義上的電網(wǎng)運(yùn)行相比，智能電網(wǎng)能實(shí)現(xiàn)多個(gè)設(shè)備間的溝通交流，并通過專業(yè)的通信端口來轉(zhuǎn)化和管理應(yīng)用各類信息，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)信息的統(tǒng)一化、規(guī)范化管理;第四，打造節(jié)能環(huán)保的綠色網(wǎng)絡(luò)。在城市智能電網(wǎng)建設(shè)過程中要綜合考慮工程噪聲、電磁場(chǎng)、通信信號(hào)對(duì)電網(wǎng)信號(hào)的干擾，嚴(yán)格按照國(guó)家規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建設(shè)。

4發(fā)展智能電網(wǎng)的意義

在各種能源的消費(fèi)中，電能占據(jù)主導(dǎo)地位，加上現(xiàn)在倡導(dǎo)低碳環(huán)保的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，電將來必定成為能源消費(fèi)的核心。建設(shè)智能電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)資源的合理配置以及能源的高效利用，成為電力工業(yè)發(fā)展的必然要求。工業(yè)化的快速發(fā)展促使電力負(fù)荷需求高速增長(zhǎng)，發(fā)展綠色能源，預(yù)防能源危機(jī)，響應(yīng)人與自然和諧共生口號(hào)。與此同時(shí)，智能電網(wǎng)的完備系統(tǒng)是城市智能化建設(shè)的基礎(chǔ)與核心。能源推動(dòng)城市的發(fā)展，決定城市的未來的發(fā)展進(jìn)度。堅(jiān)持以電能為核心，優(yōu)化資產(chǎn)配置，信息高度共享，實(shí)現(xiàn)資源可持續(xù)發(fā)展，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)健康持續(xù)發(fā)展。

結(jié)語

當(dāng)前在智能電網(wǎng)的建設(shè)中，形成了完善的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，在各種系統(tǒng)建設(shè)中，要求不斷提升電網(wǎng)的質(zhì)量，確保整體的安全性。加強(qiáng)城市配網(wǎng)規(guī)劃內(nèi)容，優(yōu)化城市配電服務(wù)質(zhì)量，促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]唐明福.城市配網(wǎng)規(guī)劃與建設(shè)思路探討[J].智能城市，2020，6（05）：65-66.

[2]黃燕彬.智能電網(wǎng)發(fā)展與城市配網(wǎng)的規(guī)劃改造模式分析[J].電子測(cè)試，2019，24.