城市电网规划改造与智能电网

城市电网规划改造与智能电网

刘璇

刘璇

（国网天津市电力公司城东供电分公司天津300250）

摘要：文章首先通过对我国城市电网规划的现状进行了阐述，接着对我国现代城市电网规划中存在的基本问题进行了细致的分析，最后重点探讨了规范城市电网建设的措施。

关键词：城市电网；规划；改造；智能电网

一、前言

随着社会经济不断的发展，智能电网技术的产生促进了现代城市电网的发展，现代城市电网规划对提高社会经济效益具有重要作用，本文将着重探析城市电网规划改造与智能电网。

二、我国城市电网规划的现状

1、电量需求大，存在过负荷现象

当前，我国形成了东北，华北，华东，华中，川渝，南方七个跨省（直辖市，自治区）大电网以及山东，海南，福建，新疆，西藏等独立省（市）电网的布局，大电网覆盖了全部的城市和大部分的农村。在全国范围内超高压500KV以及330KV网架主要电网已逐步形成。现在一般大，中城市电网都由220KV输电网络和110KV级以下配电网络构成，担负约80%的电力的送配任务（含转送电网部分），随着城市经济的迅速发展，用电负荷需求量迅猛增加，对供电的质量和可靠性要求也逐渐提高，现在普遍出现城市电网不能充分满足各方面要求，电网严重过负荷的现象。

2、城市电网建设落后，形成电力分配“瓶颈”

由于各种原因，我国电力系统长期以来形成了“重发电、轻供电”的局面，在两网改造之前，我国大部分地区表面上是电量供大于求，实质上却是配电网落后有电送不出去，而用户需要却得不到满足，例如居民用电电费高、电压低、供电不可靠，这些已经成为了电力系统供用电的瓶颈，由于各种原因城市电网建设严重滞后于电源建设和负荷的发展，电网有电送不进、供不出、用不上的现象非常严重。以上现象表明我国城市电网规划己成为制约用电市场进一步扩大的瓶颈，影响到了我国国民经济的发展，因此加速城市电网建设与改造己经是当前电力工业的急迫任务。

图为智能电网规划

3、网损在线计算分析及统计

目前电网调度部门的网损统计(包括500kV和220kV电网),都是采取上网关口电量减去下网关口电量获得的,因此,电量表采集的准确性对网损统计以及电量统计至关重要,若电量表的电量采集在某时刻出现问题,电网运行和管理人员将得不到正确的电量数据,从而影响到电力公司运营的经济性。

此外,目前电网公司对网损的计算分析都是离线进行的,工程实际中进行离线网损计算时通常采用以下两种计算方法进行年电能损耗量的计算。

方法1:ΔWZ=ΔPmxa×年负荷损耗率×8760(1)

方法2:ΔWZ=ΔPmxa×τmax(2)式中ΔPmxa———最大高峰负荷时的网损;τmax———最大负荷损耗小时数。上述两种方法都是经验计算,是依据网损统计分析后得出的一种经验计算方法,例如,τmax和年负荷损耗率都是统计结果,因此,不能进行精确的网损分析。

三、我国现代城市电网规划中存在的基本问题

1、智能电网信息化平台不够健全与完善。智能信息化电网技术不断的成熟与发展，导致城市的信息系统也不断的完善与发展。但是部分城市的信息平台建设相对而言比较落后与陈旧，不利于城市电网规划的发展。

2、在用电高峰期容易供电不足，变电的承载率较高。现代城市的快速发展，人们生活水平的提高，现代城市人们的生活方式逐渐转变为快节奏，各种工厂、大功率电器的创造与应用，使得城市用电容易出现高峰，供电可靠性过低。这样会导致供电的结构出现故障。

3、智能电网中的地理信息系统作用没有得到充分发挥。地理信息系统中信息安全没有得到保障，导致对现代城市智能电网的规划不利。城市电网规划要以地理信息系统所提供的电网和地理等信息为规划依据，来规划城市电网中各个网点、变电站、输电线路，这些都决定着城市电网功能的发挥。

现代城市电网规划的结构不够完善，制度不够健全，在监督方面力度不够。由于现代城市电网结构复杂，各式各样的电网结构增加了城市电网规划的难度。在电网规划的过程中缺乏监督机制的约束，导致规划人员职责意识不强，容易玩忽职守，随便应付，没有从实际情况出发来制定规划的方案。

四、规范城市电网建设的措施

1、做好预测工作

这里的预测工作不是指总体上的规划，而是指电力需求量以及电量负荷的预测。随着数学科学的发展与预测手段的完善，各种预测模型越来越多，为研究电量负荷及预测工作打下了坚实的基础。电网规划主要使用的是“负荷密度指标法”，结合专家分析，合理制定规划。通常情况下，电网规划的专家必须有丰富的规划经验跟大量的调研数据，综合考虑城市发展的速度、国家政策导向、当地产业结构等诸多因素，再结合负荷密度指标分析负荷的分布与总量情况，对结果的准确性起着重要影响。

2、充分利用规划软件

城市规划是一项大规模工程，不能一蹴而就。规划过程中要考虑到的因素很多：用户占地、交通状况、人口负荷等各个方面与城市建设有关的内容；还应考虑到城市的发展历史以及未来的发展趋势。这是一个非常庞大的数据库，研究者需要对这些数据做出有效的整理和分析，并对派生出来的数据分类有效管理。这种任务量是无法想象的，传统的紧靠经验规划的方法也早已淘汰，于是乎，利用计算机软件来辅助分析是规划发展的必然趋势。

3、有效数据管理

电网规划对数据的完整性与真实度要求很高，根据现有资料评估各电站的负载率、供电质量等方面内容，来分析现有变电站的供电范围及容载率。通过数据分析，可以及时发现目前电网建设的主要问题，提供日后电网发展的主要方向。因此，有效的数据整理与日常维护能够为电网规划决策提供强有力的支持。

4、提高研究者自身素质

计算机软件发挥的只是辅助功能，人类的地位与分析能力是无法取代的。在用软件弥补人类在数据统计方面劣势的同时，应该让人类的思维优势充分发挥，与计算机软件相互作用。因此，研究者需要不断提高自身研究能力，关注国际动向，努力与国际研究者同步发展。

5、做好城市间规划的衔接问题

城市发展不是独立存在的个体，在规划城市电网时应考虑到其他城市周边环境，对于变电站的选址、管线分布、道路规划等方面都要详细分析描述，逐步开展对整体城区的规划控制，尽量细化规划方案。这样才能更好协调与周边城市规划关系，避免用地建设问题产生。

6、在规划时切实考虑经济能力问题

供电局虽说是国有企业，但企业都是以盈利为目的的，除了要承担“供电”的社会责任外，还应考虑到经济效益，长期亏损对供电局乃至城市用电的发展必有负面影响。

受当前国内经济发展影响，我国用电总量正缓步上升，电网规划范围也不断扩张，供电局的经营面临着较大压力。因此，统筹城市电网规划与供电局自身效益，要求电网发展从“重速度、重规模”向“重质量、重效益”转变。在规划电网建设时，可以提出两至三套方案，专家汇总进行比较，制定出最优方案，即费用最小、质量最优的方案，在兼顾社会公众用电的基础上，达到效益最大化。

五、结束语

城市电网规划是一种比较复杂的、难以控制的电网系统改进与优化的过程，因此，在进行现代城市电网规划，应采取各种有效的措施解决现代城市电网规划中的问题，协调城市的发展战略、城建规划，对城市将来的用电量以及负荷情况作出准确的预测，从而带动整个社会、经济的发展。

参考文献

[1]肖峻，李振生，张跃.基于最大供电能力的智能配电网规划与运行新思路[J].电力系统自动化，2013.

[2]王红然，王书旺.智能电网系统中变电站通信方案的比较研究[J].信息化研究，2013.