智能电网背景下的现代城市电网规划

智能电网背景下的现代城市电网规划

张琳

国网山西省电力公司永济供电公司 山西省运城市永济市 044500

【摘要】现代城市电网规划不仅是现代城市电力工程在初始阶段需要考虑的核心问题，更在一定程度上影响着社会经济效益。而且基于智能电网发展背景下可看出，现代城市电网规划的核心目标是以建设完整、安全、可靠且具有节能环保性能的现代化城市电网为主，从而提高城市环境质量和经济效益。

【关键字】智能电网；现代城市；电网规划

1．前言

作为智能电网的重要部分,智能电网背景下的现代城市电网规划有自己的特殊性。对其主题进行研究,将可以更好地改善其分析和控制的智能电网,因此通过合理化的措施和方法,进一步优化最终整体效果的现代城市电网规划的工作。

2.智能电网与现代城市电网规划的基本概况

智能电网的原本含义是指通过设立新型的电力客户服务信息管理体系，以此来促进电力调度体系不断的优化与发展，最大限度地提高电网的可靠性，提高各种能源的利用率。智能电网的概念在原意的基础上还又包括智能电子网格、智能电力网格、聪明网格和未来网格等涵义，带有商业流行语的色彩。

现代城市电网规划是将智能电网管理的方法与技术、互联网技术、地理信息技术、数据整合技术等多种技术相结合的一种新型的城市电网规划方法，这种规划方面考虑了多方面的因素，不在是单一的电网规划方法。并且在克服变化因素等方面具有相当的优势，能够满足人类和环境不断变化的要求。现代城市电网规划是根据电网结构进行规划的，根据现代城市电网的实际情况，并且是以社会经济发展水平和环境保护为依托，不断的进行合理、科学、有效的规划。

3．智能电网背景下的现代城市电网规划

3.1城市电网规划的现状分析

目前，我国城市电网规划难以及时跟进城市需求，城市电网结构很难与城市规划相适应。城市的快速发展给城市电网规划的负荷预测、远景规划等带来了难度。另外，城市电网规划还存在电源点建设落后于城市建设、设备老化现象严重、供电不可靠因素增大、配网的设备更新与技术革新偏慢、城市电网改造涉及面广、停电难度大等问题。

3.2智能电网背景下城市电网规划的原则

城市电网规划的目的是通过科学的计算与规划，建设出电网结构优化、运行安全可靠、兼具经济高效和节能环保特征的城市电网，进而不断提高城市电网的供电能力和电能质量，以满足城市经济增长的需要。

在智能电网背景下的城市电网规划中，应注意远近结合、协调发展，有明确的分期规划，同时结合适度超前的原则，城市电网规划年限与国民经济发展规划、城市总体规划的年限一致，一般规定为近期规划5年、中期规划10-15年、远期规划20-30年。

城市电网规划要求实施后达到以下水平：（1）充足的供电能力。（2）坚强合理的网架结构。（3）规划与改造后的城市电网与上级输电网相协调。（4）输变配电投资规模达到经济合理、比例适当。（5）体现区域差异，技术经济指标合理，与社会环境相协调。

3.3智能电网背景下城市电网规划的编制

（1）城市电网的现状分析：城市的功能定位，社会经济发展情况，城市电网的布局，负荷分布的现状。

（2）负荷预测：进行总量、分区和空间负荷预测。

（3）制定技术原则：各个分期的规划技术原则。

（4）电力（电量）平衡：电网有功、无功的电力和电量平衡。

（5）确定远期电网的初步布局，作为编制分期规划的发展目标。

（6）根据预测负荷和现有的电网结构，经过分析计算，编制近期的分年度规划和中期规划。

（7）根据近、中期规划确定的最后阶段的城市电网规模和远期预测的负荷水平，编制远期规划。

3.4构建节能、绿色、智能的新型城市电网

智能电网倡导节能、绿色，构建新型城市电网的挑战与机遇同在。智能电网背景下的城市电网规划需要考虑：多适应的电网规划优化、节能减排下的电网规划方法、新能源对电网规划的影响、区域电网协调规划、全寿命周期或成本管理的电网规划、城市电网规划改造和二次系统规划依据等。

3.4.1新能源对城市电网规划的影响

随着风电、光伏等各类清洁能源的大量出现，对配电网要求具有相应的接纳能力，在实现自愈、互动和兼容的基础上，支持对分布式能源（微网、电动汽车、各种储能装置等）的即插即用功能（plugandplay）。

所以，城市配电网在规划与改造等方面也应随之跟进，开展相应的智能配电关键技术研究，研制出新的智能化设备，提高配电网供电可靠性和设备兼容性，提高供电能力、改善供电质量，提升城市电网的安全预警和应急供电能力。

分布式能源的容量一般在50MW以下，主要是指：在电力负荷区域内，能源利用率较高，绿色环保的可提供电、热的发电装置，例如：太阳能、燃料电池、风力发电、生物质能发电等。

城网电网的规划对分布式电源的接入有几点要求：

（1）除专线接入的情况外，接入的分布式电源容量应小于接入线路容量的10%-30%。

（2）接入点的短路电流与分布式电源机组的额定电流之比，也即短路比，应大于10：1。

（3）分布式电源接入点的短路容量应小于断路器遮断容量，如果出现超限情况，应加装短路电流限制装置。

（4）对分布式电源的并网运行，数kW至数十kW容量的分布式电源，并网电压等级要求0.4kV；数十KW至7-8MW容量的分布式电源，并网电压等级要求10kV；8-30MW容量的分布式电源，并网电压等级要求35kV或66kV；而30-50MW容量的分布式电压，并网电压等级要求66kV或110kV。对分布式电源所发电力，应采取就近消纳为主的方式，除利用可再生能源发电外，原则上不允许分布式电源向电网反送功率。

3.4.2积极推进城市配电网自动化

在城市电网的规划与改造中，对智能配电网的实施要求如下：

（1）为提高城网运行的可靠性和管理水平，在配电网自动化的实施过程中，应根据城市电网发展的需要，按照因地制宜、分区分层管理的原则，确定科学合理的配网自动化发展规划。

（2）在城市电网规划中，必须考虑到使配网自动化的功能与一次系统相协调，同时按照经济和实用的原则，考虑一次设备的性价比。在一次设备具有良好基础的条件下，开展配电网自动化的规划。

（3）由于城市的发展是不均衡的，城市在中心区、城区和郊区的负荷情况以及对安全可靠性的要求不尽相同，应根据不同区域的情况来规划配电网自动化的实施进度，但应满足信息交互要求。

3.4.3开展数字化城市电网的信息建设进程

智能电网的一个显著标志就是IEC61850通讯规约的使用和不同设备间的信息交互和集成。对于数字式城市电网的建设，在进行其信息管理系统的规划和建设中，应具备统一的规范。

城市电网自动化的一揽子项目，包括：电网项目规划和管理，电网安全生产管理，相关的办公、财务、人力资源管理，电网营销和招投标管理等，都将建立在城市电网数字化信息管理系统的数据平台基础上。

所以，信息管理系统的建设应按照纵向贯通、横向集成、高度统一，进行数据共享，不断完善管理系统的信息安全和畅通。

3.4.4建设节能环保的绿色城市电网

在城市电网的规划中，应遵循智能电网“奉献清洁能源”的要求，建设资源节约型和环境友好型的电网。主要体现在以下几点：

（1）城市电网工程的噪声、工频电磁场、通信干扰等必须满足相关的国家标准和工程施工技术要求。

（2）考虑同杆并架和紧凑型的线路走廊，节约城市用地，并推广采用节能型的电网设备，淘汰各种高能耗产品。

4．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，这就需要在智能电网的大背景下进行现代城市电网规划。采取各种有效的措施解决现代城市电网规划中的问题，为生产和生活用电提供质量保证和安全保证，促进社会经济效益的提高，从而带动整个社会、经济的发展。城市电网规划也是当前城市用电所必须要解决的问题。

参考文献：

[1]陈俊成.智能电网背景下的现代城市电网规划[J].建筑工程技术与设计，2018，（5）：1604.