智能电网下新型负荷接入对配电网规划的影响

智能电网下新型负荷接入对配电网规划的影响

潘龙光

国网阳新县供电公司发展建设部 湖北省黄石市阳新县 435200

摘要：经济在快速发展，社会在不断进步，随着电动汽车以及储能技术的不断成熟，电动汽车及储能设备等新型负荷的不确定性给分布式电源接入配电网的规划工作带来了新的挑战。基于机会约束，建立了一种考虑新型负荷特性的配电网分布式电源规划模型，该模型既包括电动汽车与储能设备等新型负荷，也包括分布式风电、光伏发电等典型分布式电源，并应用概率潮流和遗传算法对模型进行求解。对ＩＥＥＥ３３节点测试系统的测试结果表明，接入新型负荷后系统不确定性增强、总体收益有所下降，验证了所建立的电源规划模型处理负荷及分布式电源不确定性问题的可行性。

关键词：智能电网下；新型负荷接入；配电网规划

引言

配电网规划以负荷预测为基础，采用科学的方法确定规划区域电力设施的建设，使得未来的电网能够满足区域负荷增长的需求，同时服从变电站容量、馈线段容量、电压降落、网络结构以及可靠性要求等约束。配电网规划是一个复杂的大规模组合优化问题。随着《关于进一步深化电力体制改革的若干意见》的正式通过，电力改革出现了新的形势。节能减排将是未来能源领域不变的主题，而汽车排放是城市污染的重要来源之一，目前国家已有政策扶持电动汽车的发展，大量电动汽车的接入将在负荷侧给配电网规划带来极大的不确定性。随着电网公平接入的开放，分布式电源DG（distributedgeneration）发展新机制的建立，越来越多的用户将采用“自发自用、余量上网、电网调节”的运营模式，将在电源侧给配电网规划引入不确定。配售电业务的放开，将会从实施管理侧引入不确定性，未来配电网规划和实施主体存在变化的风险。电动汽车充电负荷具有随机性，随着电动汽车数量的增加，电网的整体负荷将会变化，这对负荷预测造成了一定的难度，从而影响了配电网变电站规划和网架规划的准确性。分布式电源一般在用户侧安装，为用户提供电能，使得用户负荷出现了变化，影响了负荷预测的精度，同时潜在的反向潮流也给配电网可靠性的规划提出了更高的要求。本文从负荷侧、电源侧及实施管理侧3个角度分析电力体制改革新形势下的配电网规划不确定性因素。

1智能配电网概述

智能配电网有着覆盖面广以及技术性强的特点，集成了网络、控制、电子信息技术等多项技术，对于配电网供电安全性跟质量的提升有着重要意义，因此在我国的电力行业内也得到了较为广泛的应用。在智能配电网技术中，用户们还可以直接参与到用电监督管理工作中，并能够及时查看自己的用电情况，促进电网的管理效率得到进一步的提升。此外，通过智能配电网系统的构建，能够在电力系统出现故障之后依旧保持正常供电，确保电网的运行可靠性。

2智能电网下新型负荷接入对配电网规划的影响

2.1科学预测配电电力负荷

经过实践证明，如果配电网电力负荷预测误差过大会对城市配电网规划建设产生不良影响。若预测电力负荷过大，就会导致在规划建设过程中盲目扩张，导致配电网规划建设投资过大，对于电力企业而言，无疑会增加建设成本，降低收益；若对电力负荷预测过小，就会导致配电网无法有效满足城市的用电需求，影响城市的发展。因此，在规划建设配电网之前，必须要科学的对城市当前以及未来一段时间内的电力负荷进行科学预测，寻找其中的平衡点，在保障城市用电需求的基础上，合理规划建设配电网络，避免出现资源浪费或者供电不足的情况，既要保障城市的发展，同时也要考量电力企业的收益。

2.2分布式电源及多元化负荷接入

新能源分布式发电项目发展迅猛，目前中心城区申请接入电网的大型独立光伏电站项目有2家，报装容量45MW，另有居民光伏用户240家，并网容量约11MW。这些项目往往分布在城郊负荷水平低电网薄弱的地区，配电网无法就地平衡消纳此类新能源项目的发电出力，造成线损偏高。电动汽车的大规模使用也会对配电网产生直接影响。当电动车渗透率较高时，电动汽车的无控制充电行为将会对电网造成巨大的压力。根据《江西城市群新能源汽车推广应用实施方案》的要求，“十三五”期间中心城区将合计建设分散充电桩500个。充电桩的建设较为分散，对配变容量或低压线路的配置要求要留有一定的冗余，增加了新建和改造的难度。

2.3智能自动化技术

近年来，我国智能自动化技术得到了非常迅速的发展，在电力领域也得到了广泛的应用，并且成为了配电网规划中的重要内容。通过智能自动化技术的应用，可以提高配电网的运行效率，对于配电网规划工作也可以提供充足的技术参考。在目前的配网系统中采用的智能自动化技术包含有智能预警、实时调度以及远程监控等多项功能，其能够对整个配网系统的运行状态进行实时监控，帮助管理人员进行配电网运行状态的明确，还可以在故障发生的第一时间内采取及时高效的应对措施，提升整个配网系统的运行安全性跟可靠性。

2.4规划应对策略

增加电源布点，切改重载线路，逐步合理划分供区，实现容量平衡有序。通过对现有主要电网设备的梳理和分析，优化变电站及线路供电范围。结合重过载线路及负荷快速发展区的分布情况，将已有轻载线路和新建线路的负荷进行统一安排和调整，解决现状中压线路重载运行的问题。规划期内结合新建220kV、110kV变电站，调整现有变电站供电范围和负荷，解决变电站、配电线路重载运行、主干线过长等问题，优化变电站供电范围，提高中压线路供电能力和供电质量，优先满足用户供电需求。简化接线模式，提高线路联络率和转供能力，为配电自动化打下基础。对于B类供电区域的10kV网架，主要以简化供电模式及网络结构为主，拆除无效和繁杂的联络开关，形成多分段单联络和多分段两联络的典型接线模式；对于C类供电区域的10kV网架，主要以提高县城区内10kV线路的联络率和可转供率为主，提高县城区的供电可靠性。

2.5电动汽车充换电技术

电动汽车作为新能源行业的重要产品，对于我国可持续发展战略的推行也有着重要意义。通过电动汽车充换电新能源技术的应用，能够大幅度降低废弃物的排放量，降低发电工作中的空气污染，因此需要各级政府部门能够做好对该技术的宣传及推广工作。为了充分发挥出电动汽车充换电技术的应用效果，电力企业还要做好滤波设备的安装工作，促进配电网的电能质量得到进一步的提升，确保整个配电网系统的运行安全性、可靠性。

结语

规划是基于对区域经济社会与配电网发展的判断，以规划核心问题分析为导向，构建中心城区配电网发展目标体系，结合经济社会发展与地类特征，运用典型接线，逐步过渡到目标网架。通过对核心问题的梳理提出应对策略的规划方法，能够为相关规划工作提供参考。

参考文献

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