探索城市配电网的现代化建设

探索城市配电网的现代化建设

韩世臣

安达供电有限责任公司

摘要：随着我国经济的快速发展，人民生活水平的日益提高，电力的供应和消耗已渗透到社会生产、人民生活的各个角落，社会对电力的需求量越来越大。产业结构的调整，电力市场的逐步形成及电价机制的完善，对电网的经济性和可靠性提出新的要求。城市配电网是城市现代化建设的重要基础，是现代化城市必不可少的能源供应系统，建设的质量直接影响城市经济的发展、人民生活水平质量的提高、投资环境的优化等。本文对城市配电网规划问题进行研究，提高供电质量和可靠性，对提高供电企业的经济效益与竞争力、降低电网电能损耗、节约能源具有重大现实意义。

关键词：城市配电网；现代化；建设；探索

一、配电网现代化的构成

1.配电网现代化的总体构思

在现在使用的配电网中，传统的配电网无法满足人们的使用要求，灵活的配电网架构成为配电网的发展趋势，在其实际应用中，通过使用现代科学技术，在设定好的程序上对配电网各节点进行遥测、遥控，结合着配电网的实际状况，对其进行自动化、智能化控制。通过远程实现配电网的全程在线监控，保证出现问题时采取有效的措施进行维护，将损失降到最低。

2.灵活的配电网的网架结构

（1）星形结构

以一个节点分支的线路向车船的供电线路结构。

（2）放射形结构

单电源线路串联多节点向外辐射供电线路结构。

（3）互供互备结构

放射形结构线路的两端有两个电源节点，分别从两端供电的线路结构。

（4）环网结构

以两个以上的互供互备结构线路构成的封闭形环网的线路结构，对需方实现多路径供电。

（5）组合结构

以上几种线路结构的组合结构。

建设灵活的配电网架结构，应因地制宜，根据地理结构和负荷分布情况，利用现有的配电线路，合理组合。

二、配电网规划设计中存在的问题

1.供电可靠性低

很多地方使用架空线为供电的媒介，介于架空线自身属性的原因，架空线出现故障的次数相对较大，出现故障的频率大，因此常常需修护人员修复。这使得供电的可靠性大大降低。再加上不合理的电网结构，还经常出现供电出现故障前不能及时预测到问题，这些都是让供电可靠性变低的主要原因。

2.不合理的设备分布和电力负荷的预测

由于我国的大多城市电网都是由地方上的小发电厂成长起来的，虽然近些年随着改革开放和国务院加大对“两网”改造的力度，新建了一些线路和配电站，但仍然存在着城市配网规划布局不合理的问题。因为曾经的规划设计没有达到要求、地区用电负荷因发展的不同和新用户的接入使电网结构发生变化等问题，影响了现如今城市配电网的检修和处理，甚至因为当时在设计城市配电网是没有区分用电需求量的高低分布，导致了现在在用电高峰期的时候有些地方出现了主变不均衡的问题，增加了经济损失。

3.配电网设备陈旧

配电网的组成设备有许多，其中有电缆、架空线路、杆塔、变压器、隔离开关等多种设备，这些设备在配电网系统中都发挥着十分重要的作用，其中任何一件配电网设备出现问题都可能影响整个配电网系统的正常运行，严重的甚至可能影响城市用电安全及稳定性。目前，许多城市的配电网系统为了能够降低配电网运行的成本，而未及时对淘汰落后的配电网设备进行更换与改进，配电网设备较为陈旧，导致城市部分地区配电网运行过程中常因为设备故障出现问题，降低了城市配电网系统的稳定性与安全性。

三、能源互联网背景下配电网规划的相关策略

1.技术支撑维度的配电网规划策略分析

随着能源互联网的发展，大量的分布式电源和电动汽车的接入已成为必然趋势。为保证配电网的安全稳定运行，引导配电网经济高效的规划，实时负荷监测已成为一种有效的引导方法。以电网企业为主体，构建实时负荷监控平台，实现电网企业对各类用户的用电负荷做到实时把控、及时准确引导，为做好配电网规划奠定基础。因此，在技术支撑方面，提出了一种实时负荷监控，以引导配电网的合理规划。该策略包括实时电能采集系统、智能数据存储分析系统、负荷动态优化系统和智能信息反馈系统四个子系统。

2.多元融合维度的配电网规划策略分析

多元融合维度的配电网规划强调的是配电网络的规划，引导电力用户科学合理的布局，随着能源互联网的发展，分散式发电和用电设备将逐步接入配电网，对其进行有序管理成为引导配电网规划的有效手段，因此良好的需求侧管理，特别是对分布式电源和电动汽车的有序管理，已成为提高配电网规划效率的迫切需要。

在能源互联网的背景下，以多元融合维度引导配电网规划的策略主要集中在分布式电源的接入和电动汽车的充放电方面。就分布式电源接入而言，分布式电源的开发后，可通过分布式电源来提供规划区的部分负荷，在一定程度上降低了变电站的负荷，从而降低了变电站的投资成本，节约了土地资源。然而，规划工作需更多地考虑负荷和分布式电源的时序特性，明确分布式电源的负载波动，为规划方案提供依据。同时，微电网与整个配电网的结构优化有着密切的关系。微电网的接入可改善电网的潮流，降低其损耗，减少规划方案的投资。清洁能源的集成还提高了规划方案的环境效益，实现了系统经济与环境保护的平衡，并能适应未来电网的发展趋势。

分布式电源对配电网规划的影响主要表现在接入方式、并网容量、运行方式三方面。①在接入方式方面，由于分布式电源分布在需求侧，与传统配电网中潮流流动方向由根节点流向末端节点的方向相反，在配电网上接入点的不同带来接入方式的不同，对配电网供电可靠性的影响不同。②在并网容量方面，由于分布式电源主要分布在光伏系统中，其发电具有间歇性与随机性，其并网容量直接决定配网系统的波动性。③在运行方式方面，目前的分布式电源运行方式主要有分布式电源作为备用电源接入、配电系统作为分布式电源的备用接入、分布式电源与配电系统并网运行。在不同的接入模式下分布式电源所起的作用不同，对供电的可靠性影响不同。因此，在分布式电源管理中，应综合考虑接入方式（接入点）、并网容量、接入方式，多维度的分析引导配电网的规划。

3.方法优化维度的配电网规划策略分析

能源互联网的发展给配电网规划带来了各种影响，在整个配电网中需考虑的因素也复杂多样，因此整个配电网规划的方法在很大程度上需改进，对负荷预测等因素的改进和方案选择的标准进行综合全面的考虑，通过优化配网规划方法，来实现对配电网规划的合理引导。因此，优化规模的策略将集中于传统负荷预测模型和配电网规划模型中新因素的集成，借助信息化的方法和手段，获得与配电网规划工作相关的各类数据，通过整合和建模分析，可将定量数据量化为配电网规划模型，实现新型因素与配网规划的协调配合，使整个配电网规划方案的效益可达到最大。

此外，在整个方法优化维度的策略中主要强调的是配电规划模型的改进和负荷预测工作的优化，其中负荷预测工作的优化主要体现在考虑能源互联网背景下引入新型因素，包括分布式电源的接入、电动汽车的发展及需求侧的风险因素等，通过将影响因素量化到负荷预测的模型中，从而提高负荷预测的整体精度。

结语

配电网是将电能最终配送给用户的终端电网，其供电能力关系每个用户的用电安全，随着城市建设的快速发展，电力用电对提高配电网的供电可靠性、电能质量、工作效率和优质服务方面提出更高的要求，最大限度地满足社会经济的发展和人民生活水平的提高对用电的需求，提高城市的电网系统的运行管理水平，保证配电的稳定性和安全性，为电力企业带来更高的经济效益。

参考文献：

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