城市配电网的规划与建设分析

城市配电网的规划与建设分析

周嘉俊

佛山市城市规划设计研究院

摘要：近年来，我国的电网规模快速扩大，分布式电源、柔性设备大量并网，传统配电网正逐步向主动配电网方向过渡，配电网的规划方向出现了巨大变化，相关理论被不断提出，推动着我国电力事业的快速发展。基于此，本文章对城市配电网的规划与建设进行探讨，以供相关从业人员参考。

关键词：城市配电网；规划；建设

引言

在工业化和城市化不断发展的大背景下，当下各类产业建设和群众生产生活对于能源利用的要求，相较以往也有了更加明显的调整和转变，不再是简单的量化生产为本位，而是更加强调质量的提升和稳定性的进步，这种变化给能源开发企业提供了更加清晰的思路和方向。而电网系统作为支撑电力资源输送和供应的重要基础，在这种情况下，也应当受到高度的重视和关注，特别是就其品质来讲，要尤为强调自身运行的安全性，都要在特定的范围内。

1城市配电网设计原则

在城市配电网建设过程中，为了充分满足用户用电的实际需要，更好地提高配电网建设的水平和质量，要严格遵守几项原则。（1）配电网建设的基础要建立在城市发展总体规划的基础之上，并且在确保电网稳定安全的前提下来不断提高电网运行的效率。（2）配电网工程不是一个独立的个体存在，而且是与上级电网组成了一个统一的整体，只有这样才能更好地完善电力系统构建，提高城市配电网建设的质量，避免资源浪费，提高电网收益。（3）在配电网建设过程中要留有发展的余地，城市在不断地发展，配电网建设也应与之保持高度协调一致，共同发展。

2城市电力配电网存在的问题

配电网分为辐射型配电网和非辐射性配电网两种，其作为电网的最后一环，体现着电力系统的配电作用。配电网规划是一个多元、非线性、多目标的求解问题，它涉及到线路规划、变电站规划、DG的选址定容等问题。在传统的配电网中，电源与负荷较为集中、密集，电源多为大型火电站、大型水电站等发电机组，通过远距离输电系统将电能输送到负荷，完成电能的生产、输送、分配。随着网络规模的继续扩大，传统的配电网弊端也逐渐显露，比如，传统的配电网具有较强的耦合性，局部区域发生的事故极易扩散到其他区域，同时，随着需求侧电能质量要求的逐步提高，传统配电网已经难以满足需求，并且其运行方式较为固定单一，无法满足灵活性的运行需求，对电网内的资产使用率不高。另考虑到新能源汽车普及率的逐渐提高，配电网中的柔性负荷逐渐增加，DG的渗透率在某些特殊条件下甚至可以达到70%以上，这些改变都严重影响着配电网的运行稳定性。配电网的规划设计方案将直接影响未来配电网的运行能力、对负荷的承载能力，也深刻影响着配电网运行的经济性、稳定性。

3城市配电网的规划与建设的思路

3.1科学的电网规划

在具体实践的过程中，技术人员应当对区域的用电需求做深入的分析，并且结合地区的基本特征与经济发展水平来规划电网设计的体系，计算出实际电压的数据，确保实际电压能够和设计电压相吻合，但不能与需求电压之间的落差太大，这样可为后续的项目开发奠定坚实的物质基础。在电压等级规划的时候，技术人员需认真研读国家所规定的技术标准和管理要求，逐步升级电压等级，确保电网输电能够实现地区平衡，满足区域用户的个性化需求。值得注意的是，电网在运行的过程中，电压等级的变化是无可避免的，有时候会上升，有时候会下降。当线路电能输送量过大的时候，区域电力单位的投资成本就会明显上升，如果电压输送的等级过低，就有可能无法真正发挥出电网的能力和价值，这就自然不能符合电网设计的要求和期待。

3.2合理的变电站设计

在具体规划的过程中，单位应当把经济性和安全性结合到一起，控制好变电站建设的成本，尽可能降低自身的投资，同时也要以此为基础，提高电网的供电质量。例如，在设计110kv变电站的时候，要先对区域的供电需求进行分析和计划，展开一系列的科学调查，为后续的操作奠定坚实的理论基础。同时要把变电站的投资成本考虑在内，也要确保系统的安全性和稳定性，优化变电站设计的结构，视情况可采用双绕组变压器。另外，技术人员也应当考虑接线形式、电源安装、电线回路数量和分配区域等内容。就110kV变电站来讲，其自身的接线，可以选择双电源线路和桥式接线这两种方法，但要与自身的备用电源有效连接到一起。在设计其他规格变电站的时候，技术人员也应当严格按照操作标准和规范，结合区域用电实际来进行站点的布设。

3.3科学地调整配电网结构

电力系统控制和调节的质量在很大程度上受到配电网结构的科学性与合理性影响，尤其是主干电网的规划和调节，会对配电网全方面的规划有着重要的指导意义，对城市配电网建设的架构和范围提供明确的目标。在开展配电网系统的结构设计和规划工作时，为了保证其科学性与合理性，应严格依据城市发展的实际情况来进行，并且要对电网的负荷性能进行有效的预测，通过GIS系统平台进行科学布局和架设工作，对线路布设进行优化，对线路网点进行合理的分配，从而在最大程度上降低线损。

3.4有效结合GIS技术选址定容

变电站作为电力输送的中心环节，其选址位置和电容量将在很大程度上决定输电过程中的电能损耗及最终变电站投资运营的实际经济效益。变电站选址涉及现状电网、城市规划、避让规范、地形地质条件等一系列影响因素，而GIS技术可综合上述多种因素，结合变电站建设规范中的用地规模，筛选出可行的布站位置，并根据电力负荷、建设成本等因素得出合理的变电站选址位置，充分提高了数据资源的利用效率，同时减少返工的情况，加快选址工作的落实与工程建设的推进。已有的关于变电站定容选址文献鲜少考虑到城市未来发展程度饱和度，城市未来发展程度饱和度对未来区域内的电力负荷与潮流分布有显著影响，进而影响变电站电能损耗与经济效益，未来学者可以考虑将城市未来发展程度饱和度作为变电站选址的影响因素，特别是对于发展程度较低的区域。

3.5自动化配电技术

首先，该技术能接入DER，并且可以和配电网的各项应用功能进行有机集成，可将配电网络中的各项功能进行统一整合，实现较高控制效果，比如，对柔性配电相关设备进行控制时，其能充分协调各类设备进行稳定运行。其次，自愈技术需要进行实时在线监控，而自动化技术可以在有源配电网使用中满足较好的监控需求，并且能为整体自愈系统提供实时的故障数据，借助仿真分析软件的数据导出，帮助配电网作业人员尽快做出决策，借助软件实现无缝自愈目标。再次，自动化技术能为分布式智能控制提供支持，可使整个配电网系统具备较强的可拓展性，所以，这便为自愈技术提供了充足的自动化开放基础。最后，各类自动化系统内部，其集成方式是无缝衔接的，由此便可为信息的传递进行高度化的共享操作，促进系统功能进行有效的深度结合，从而保证用户的用电服务落实到自动化系统中，完善供电质量。

结束语

在配电网规划建设过程中，为了保证其质量，要充分采用先进的技术手段和管理模式，对人员、资源进行科学合理的配置、布设，建立完善的管理体系，由此为城市配电网的设计和建设奠定坚实的基础。

参考文献

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