基于网格化理念的城市中心区配电网规划策略冯凯

基于网格化理念的城市中心区配电网规划策略冯凯

冯凯赵育锋苏利马镛湛

（国网晋城供电公司山西省晋城市048000）

摘要：近些年，随着科技的发展，电力行业迅速崛起。长期以来，我国配电网的建设以满足负荷的近期增长需求为目标，缺乏面向远景的、持续的规划思路和技术路线，导致中压配电网供电区重叠、分界模糊，线路接线混乱、无序联络、交叉迂回和联络复杂等问题突出，不仅使配网故障处理、运行调度复杂困难，而且降低了其设备运维管理和营销服务等业务效率。近期，国内一些城市配电网逐渐发展出了基于网格的配电网规划方法[1-4]。在配电网规划中引入网格化的思路，将复杂的配电网划分为多个相对独立的局部区域，实现配电网“化整为零、逐步完善”，通过将规模庞大的配电网划分为多个独立供电区域，并分别制定每个区域的目标网架及过渡安排，从而调和城市配电网规模庞大与精细化规划需求的矛盾。

关键词：网格化；配电网；规划策略；目标网架；适应性评价

引言

目前，随着经济的发展。城市中心区电力负荷快速发展，出现中心城区变电站趋于饱和、站点布局混乱、设备负载率偏高等问题，导致城市配电网建设不能很好适应电力发展的需求。因此，探究基于网格化理念的配电网规划对城市中心区的配电网建设具有十分重要的意义。

1配电网常规规划现状

最常用的规划方法是电网规划人员对规划区域进行定性分析，依据经验分配负荷，并结合当地电力公司工作人员的经验来铺设网架，然后经多方专家讨论后选取最佳方案。这样的规划方法十分简便，并且可以将专业经验考虑进去，但是负荷预测精度易受人为因素的限制。目前配电网规划面临很多新的挑战，如城市规划频繁调整，负荷发展较快，分布式电源增加，电网互联成都提高等等。这些新问题，加大了负荷预测，导致电网建设周期延长增加了电网建设成本。因此，需要采用新的负荷预测方法，提供更加准确的负荷预测结果；采用新的电网规划指导思想和规划模型，使电网发展规划适应外部环境和可靠性提升的要求。

2配电网网格化方法

网格是配电网规划、项目管理和用户接入的最小单元，也是配网生产运行的载体。配电网网格化应遵循以下原则：（1）网格是开展配电网规划的最小单元，应在预测其负荷发展的基础上，明确其目标网架和逐年过渡安排，固化配网规划的技术路线，避免网架无序发展；（2）减少网格与网格之间的电力联络，使配电网运行方式相对固定和清晰，加快故障处理时间；（3）根据网格设备运行情况，以网格为单元优化巡检路线安排，提高设备运维效率；（4）定时开展目标网架的修编，必要时还需对网格划分进行调整，保障配网建设与城市建设和负荷发展相适应。

3配电网网格定义

配网网格是配电网中以主干道路、河道、山地、铁道等地理屏障分界的局部供电区域。配电网网格化从高压和中压进行分层，建立配网网格的层级模型，实现不同电压等级配电网规划建设的统一协调。在高压配电网层面，以多个高压变电站的供电范围组合为高压配电网网格，并与中压配电网网格建立对应关系，从而体现中压配电网发展对其变电站容量、容载比、出线数量和出线间隔等方面的需求。在中压配电网层面，以现状网架结构、负荷分布和城市规划为基础，划分多个由高压变电站通过若干组形成标准接线直接供电的局部区域。其中，“直接供电”是指在目标网架下，网格内的线路不向网格以外的负荷供电，而在目标网架过渡阶段，网格内的线路的主要供电负荷不在网格以外，且线路不在网格外与其他线路联络。将网格化引入配电网，即将配电网网格化，是指将某一供电区域在地理上划分成若干个相对独立的、供电范围不重叠的片区（供电网格）。对配电网以网格为单位进行管理，包括配电网的规划、建设和运行维护等。这种管理方法能为配电网业扩接入、项目储备、可靠性管理、线损管理、基础台账管理及运行维护管理等方面提供更全面、更精细化的决策依据及参考。

4基于网格化理念的城市中心区配电网规划策略

配电网网格化规划可细化区域供电范围。通过深入研究影响配电网网格化规划的各影响因素，制定出基于网格化规划的配电网规划研究内容，包括网格化划分、网格化规划及网格化规划校验。

4.1基于分层分区的网格化划分

目前网格划分已广泛应用于配电网规划领域中，传统的网格划分方式可按照网格形状，分为均一网格划分与不规则网格划分。其中，均一网格划分忽略了城区本来的建设状况，对配电网现状分析、网架结构优化方面作用不大，甚至产生了影响；不规则网格划分得到的小区分解度较低，有关负荷在线路和变电站供电范围内如何分配的信息不够详细。因此，为了更深、更细地划分配电网规划领域，根据供电区划分、配电区划分、行政划分、地区功能区布局、城镇道路条件划分网格，从而形成新的网格划分方法，即分层分区的网格划分法。采用分层分区方法具体划分网格时，为了更好地对不同层次的负荷特性和网格配电网现状进行分析，将供电公司、供电分区、配电分区、基本功能块（控制性详细规划）等的交错部分定义为用电网格。此用电网格即为划分后图层进行完全叠加后形成的交错部分。基本功能块的边界若与供电公司、行政区和环线等边界分别形成交错时，可将交错部分定义为网格。划分后，以此为基础进行数据的搜集、统计和分析。

4.2配电网网格化规划

配电网网格化规划时，必须以配电网每个网格为单位开展，以区域控制性详细规划为支撑，以配电网网格单元现状分析为基础，以构筑“网络清晰、联络有序、负荷均衡、安全可靠”的网架结构为目标。网格化规划具体流程为：供电区域划分，现状分析，负荷预测，目标网架规划，过渡改造规划，编制规划项目。在配电网网格化划分的基础上，分析配电网各网格规划区域的现状，进一步明确规划范围内各地块的用地性质、用地面积、建筑面积等指标。这些指标是配电网规划十分重要的信息，利用负荷密度指标法预测各网格的负荷以及总负荷，使负荷预测的结果更加合理、可信。

目标网架规划。在远景负荷预测的基础上，构建区域远景目标网架，同时以用电网格为单位，对目标网架的构建进行描述。网格目标网架规划应实行差异化原则，合理满足各供电区域发展和各类用户的用电需求。

过渡网架规划。在近中期负荷预测的基础上，规划由现状配电网向目标网架过渡的配电网建设改造方案，并以用电网格为单位，对过渡方案进行描述，用户专线与专变的接人方案要与目标网架规划相适应。

过渡改造规划。根据目标网架规划和过渡网架规划，在制定每个网格的配网改造策略时，可以根据不同的分类制定不同的目标，构建科学合理的过渡网架。

4.3配电网网格化校验

配电网网格化规划后，配电网规划校验也是规划的重要组成部分。主要从网格化规划的绩效、经济、可持续发展3个维度开展工作。其中，绩效主要反映供电可靠性；经济性主要分析网格化划分后需要改造的用户比例和现有资源利用情况；可持续发展考察网格化规划适应负荷发展的能力，包括变电站负载均衡度和负荷适应性2个方面。由此3个维度可分解出可靠性、经济性、变电站负载均衡度、负荷适应性4个一级指标、若干个二级指标。

结语

总之，以上就是我个人见解。基于网格化理念的城市中心区配电网规划，相比传统规划理念更加科学、合理、可靠，能有效解决城市中心区用电难题。文章首先分析了配电网常规规划现状，然后介绍了配电网网格化规划概述，最后从网格划分、网格规划及网格校验三个方面探讨了城市中心区配电网规划。旨在完善城市中心区配电网规划，创建良好的城市用电环境。

参考文献：

[1]王硕，赵杰，刘国平，王聪.基于网格化的城市智能配电网规划研究[J].东北电力技术，2016，04：56-59.

[2]王赛一，华月申，吴正骅，谢旗辉，李红英，侯四维.基于网格化理念的城市中心区配电网规划策略[J].陕西电力，2016，06：47-51-68.

[3]高戟.网格化规划在瑞安配电网中的实践[J].科技与创新，2016，16：71-72.