基于城市電網規劃的技術方法淺析

周斐斐（1.寧夏經濟技術研究院; 2.國網寧夏電力設計有限公司,銀川 750011）

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基于城市電網規劃的技術方法淺析

周斐斐1,2
（1.寧夏經濟技術研究院; 2.國網寧夏電力設計有限公司,銀川 750011）

摘 要：電力是城市獲得能源供給的主要方式，對于城市居民的工作、生活等都有著不可或缺的重要作用，因此，優化城市電網規劃的技術方法，維持電網的電力電量平衡，提高城市電網的供電能力，這一問題已經成為影響城市居民各項活動正常開展的重要問題。然而，現階段，我國城市電網規劃的實際情況卻不容樂觀，現有的城市電網規劃技術方法尚且不夠科學完善，對于負荷預測、電網結構整體規劃、電力電量平衡等內容的相關研究還不夠深入全面。下面，本文將初步分析目前我國城市電網規劃的基本技術方法，再探討如何對其進行有效的改進，以期能夠提高城市電網的供電能力。

關鍵詞：城市電網；技術方法；規劃優化

1 城市電網規劃發展的現狀

目前，我國的社會、經濟等發展日新月異，國家對于公共基礎設施的建設力度不斷加大，城市電網建設作為城市公共基礎設施建設的一部分，其發展也在不斷的更新變化，然而，由于地域范圍過于廣泛以及受環境、氣候等客觀因素的制約，電力工作人員在進行相關城市電網數據的收集與整理方面存在一定的難度。

如今，城市的發展速度不斷加快，城市占地面積也在不斷的增加，逐漸向郊區延伸，由于現階段的發展速度過快，導致許多城市公共設施建設還不夠到位，城市電網規劃由于其工作性質的特殊性與復雜性，在電網正式開始施工搭建之前都需要經過一個長期的、系統的規劃設計，以保障城市電網的安全性與穩定性，因而，這一漫長的設計、施工工程導致城市電網的搭建速度跟不上城市向外擴張的速度，最終造成城市電網的覆蓋率較低，供電不穩定，城市電網供電能力較差。其次，由于城市建設資金等較為緊缺，也導致了城市電網搭建速度的滯后。

2 城市電網規劃的技術方法

2.1 負荷預測

近年來，由于城市經濟的不斷發展，城市化的速度逐年加快，商業、工業以及城市居民的用電需求不斷增加，同時受到季節、氣候等客觀因素的影響，造成商業用電負荷、工業用電負荷以及城市居民用電負荷的季節性波動較為明顯，用電負荷呈螺旋式上升的趨勢。因此，為了能夠良好的掌握因各種因素造成的用電負荷波動情況，需要對電力系統進行負荷預測，以保證城市電網在不同時期都能夠正常穩定的持續供電。

2.1.1 負荷預測的內容

電力系統負荷預測工作的主要內容是以對最大負荷功率、負荷電量及負荷曲線的預測為主，以便于更好的了解電力發電設備以及輸變電設備的容量，同時對于發電機組類型、電源結構以及燃料等的合理配備與確定都有著極其重要的作用，且負荷曲線的預測可為研究電力系統的峰值、抽水蓄能電站的容量以及發輸電設備的協調運行提供數據支持。

2.1.2 負荷預測的方法

負荷預測的方法主要以經典負荷預測法中的回歸分析法與現代負荷預測法中的模糊負荷預測法使用的頻率最高。模糊負荷預測法主要是針對某些無法進行數學模型構建的負荷預測情況，在采用模糊數學理論的基礎上，針對電力的輸入與輸出設計出與其極為接近的非線性函數，以對未來的用電負荷做出較為精準的預測。

2.2 電力電量平衡

電力電量平衡是不僅對于解決城市用電供需不平衡具有重要的作用，對于進一步的研究城市電力網絡系統也有極大的現實意義。2.2.1 電力電量平衡的內容

我國城市電網規劃在電力電量平衡校驗方面主要包括兩方面的內容，即豐水期對于城市電力網絡系統電力電量平衡的校驗與枯水期對城市電力網絡系統的電力電量平衡的校驗。實時的跟進這一期間城市用電量的變化走向，及時及時檢修輸電網絡線路，以更好的維持用電高峰期的電力電量的穩定與平衡。另外，在枯水期這一階段，掌握水力發電的基本情況，及時的采取多種發電措施來彌補因枯水期而帶來的水力發電不足，以平衡枯水期城市電力電量的平衡。2.2.2 電力電量平衡的主要方法原則:

針對以往城市電網規劃中電力電量平衡發展的資料數據，結合有關電力系統研究專家的建議，我們制定出以下幾點維持電力電量平衡的方法及原則：（1）針對用電需求量較大的季節采取“分段式”收費，控制用電量；（2）城市電力系統的最大容量以用電系統最大機組的容量為標準；（3）水力發電系統的最大發電量要達到裝機容量的5/6以上，枯水期可只需達到1/5左右即可；（4）用電高峰期的用電負荷與用電低谷期的用電負荷差值應該占前者的45%左右；（5）在豐水期以水力發電為主，火力發電及其他發電模式為輔；枯水期以火力發電方式為主，水力發電及其他多種發電方式為輔。

2.3 電力網絡結構整體規劃

推動電網結構的優化發展是城市電網規劃工作的重心，電網結構的優化，不僅要做到保障電力系統的穩定運轉，還要將輸變電設備的容載比以及電網輸送電的能力等納入到考慮的范圍中來，以確保實現電網結構的整體優化發展。當前，電網結構規劃的方法主要以遺傳算法應用最為普遍。遺傳算法是從控制理論與生物遺傳學當中衍生出來的一種新型算法，如今被引入到網絡結構的優化方案中來，遺傳算法在電網結構優化工作中的流程大致如下：（1）數據準備。在架設網架之前要充分考慮變電站的選址，電線的電阻、抗壓能力以及熱穩定性，還要了解各電站的歷史負荷情況等；（2）編碼。在確定好網絡架設的方案后，對其中的各個變量采取編碼處理的方式，利用遺傳算法的染色體原理對線路進行處理；（3）確定評價函數。該函數對各個方案進行科學專業的評價，最終在目標函數中實現不利的規劃條件向有利的規劃條件轉化；（4）遺傳操作。通過模擬生物學中的交叉變異，獲得新的染色體，即獲得一種新的網絡結構規劃方案。

3 結語

綜上，新時期城市發展背景下，推動城市電網規劃技術方法的優化發展是城市電力工作的重要內容。實現城市電網規劃朝著更加科學、更加完善的方向發展，不僅能夠穩定城市的供電，對于城市的經濟發展和促進社會穩定也極具現實意義。

參考文獻：

[1]郭榮榮.城市電網規劃技術方法淺析[J].能源與節能,2012(09):103-104.

[2]韓勇.城市智能電網規劃技術方法淺析[J].數字技術與應用,2015(01):217.

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.02.137