網格化規劃在瑞安配電網中的實踐

高戟

摘 要：配電網是堅強智能電網的重要組成部分，是地區重要的基礎設施。如何保證配電網為地區經濟社會發展和人們生活水平的提高提供了優質的電力供應，是配電網規劃所面臨的主要問題。針對10 kV配網廣泛存在的中心城區變電站趨于飽和、設備負載水平偏高、線路轉供能力不足、接線復雜、部分區域因城市發展需要調整控規、未來負荷會出現較大增長等典型問題，以國網瑞安市供電有限責任公司的配網規劃為例，介紹了瑞安配網的基本情況及存在的問題，提出了采用谷歌地圖、結合大用戶負荷信息的“網格化”規劃方案，并通過比較配網規劃的效果，證明了上述方案的有效性。上述研究與工程實踐工作具有典型性，可作為其他配電網規劃項目的參考，具有重要的示范意義。

關鍵詞：配電網；智能電網；配電自動化；電力管道

中圖分類號：TM715 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.16.071

10 kV配電網是連接用戶與電網的橋梁，對其進行科學的優化規劃，可以保證電網改造的合理性和電網運行的安全性、經濟性，從而提高配電網的供電質量。隨著國民經濟的發展和城鎮化進程的加快，部分區域負荷增長較快，加之夏季高峰負荷時持續高溫等極端天氣的頻現，配電網呈現出中心城區變電站趨于飽和、設備負載水平偏高的特點，且存在線路轉供能力不足、接線復雜、電力管道擁堵、配電自動化發展滯后等問題。要想打造可靠的現代城市配電網，必須轉變思路，探索一條科學、有效的電網規劃發展之路。因此，網格化配網規劃應運而生。

配電網“網格化”的規劃思路是將供電分區區域劃分為多個網格，以配網現狀評估分析和地區控制性規劃為基礎，以滿足用戶需求為目標，是一種自下而上的配網規劃新機制。相比以110 kV及以上電網為主、配網規劃主要依據上級電網的安排的傳統規劃方法，“網格化”的規劃思路具有避免重復交叉供電、運行方式靈活、便于管理等優點。

現階段，國內外學者從不同方面對中壓配電網“網格化”規劃方法進行了研究。比如，姚剛等人以“網格化”為基礎，提出了網格之間以變電站定向聯絡為主干、網格內部以線路分段之間聯絡為依托的“聯絡組合”理念；周湶等人從負荷密度與其影響因素存在著某種非線性關系的角度出發，提出了一種基于最小二乘支持向量機的配電網空間負荷預測方法；安建強等人將北京全市建設用地細分為44 016個網格，并依據大樣本實測數據建立了各類負荷指標模型，結合地塊開發程度，進行了差異化區域用電負荷預測；張植華等人利用層次分析法（AHP）對配電網網格的建設需求和重要程度進行了綜合評價，實現了城市目標網格的有序過渡，合理安排了網格的整體建設時序；衛澤晨等人提出了網格化中低壓智能配電網評價指標體系及綜合評價方法；李冬、余建平等人介紹了各地網格化規劃的實施情況。

1 配網現狀及存在的問題

瑞安市地處浙江南部，屬溫州代管縣級市，域內配電網存在下述問題：中心城區變電站趨于飽和、設備負載水平偏高。瑞安市區域經濟特色比較明顯，形成了汽摩配件、機械電子、塑料制品、鞋類、精細化工、紡織服裝等六大支柱產業，有較強競爭能力的行業規模優勢和產業配套優勢。近年來，瑞安產業正逐步升級，大中型企業不斷涌現、隨著國民經濟的發展，人們的生活水平不斷提高，高檔住宅小區、大型購物中心的數目明顯增多。原有供電計劃難以滿足用電需求，中心城區變電站趨于飽和，設備負載水平偏高。此外，還存在線路轉供能力不足、接線復雜的問題。為了滿足負荷急速增長的需求，在變電站檢修和夏季用電高峰情況下能可靠供電，配電網建設時多采用天線路聯絡，導致網架混亂、運行調度困難、設備運維效率降低。

瑞安部分地區控規修編，負荷增長較大。因城市發展的需要，瑞安市調整了城市規劃，開始構建“一核四區四市鎮”，江南新區、濱江新區等作為未來城市建設的主戰場和產業集聚的主平臺，導致電力負荷增長較大。因此，電網規劃時需超前考慮上述新增負荷，合理安排配網建設項目。

2 配網規劃方案

針對存在的問題，查閱了大量的文獻資料，進行了充分的理論分析，并結合現場的實際情況提出了以下配電網規劃方案。

2.1 基于谷歌地圖“網格化”規劃新思路

參考各片區遠景變電站布點和空間負荷的預測結果，將瑞安市劃分為99個供電單元，B類區域共90個單元，C類區域共9個單元。針對每一個供電單元，利用GIS系統等對中壓配電網展開摸底排查，采用結合統計數據和員工反饋信息的策略評估電網存在的主要問題，結合負荷預測結果，合理制訂過渡年網架和目標年網架；以谷歌地圖為底圖，繪制規劃區域中壓配電網現狀年、過渡年、遠景年地理接線圖；以網格為單元分析配網存在的問題，制訂網架過渡方案，綜合評價配電網網格的建設需求和重要程度，統籌安排建設時序，逐步解決無序建設的問題，形成網絡清晰、聯絡有序的網架。

2.2 基于網格化思路空間負荷的預測方法

依據城市功能區的空間布局劃分單元網格，結合區域內發展定位及客戶用電需求，通過分析實測歷史最大負荷時期的電量數據，推算空間負荷預測模型指標，并將上述指標與標準中單位建設用地負荷指標等經驗數據進行對比，合理確定空間負荷預測指標。此外，綜合采用電力彈性系數法、回歸模型分析法和空間負荷預測法，負荷預測結果可相互校準，從而保證負荷預測結果的準確性。

2.3 線路聯絡評估及分級管理方法

以聯絡轉供能力作為依據，以現有聯絡分級，負荷轉供能力強的作為主路徑，負荷轉供能力差的作為備用路徑。在電網建設的不同階段，應分析備用路徑，在條件允許的情況下予以拆除和改造，以簡化網架結構。線路聯絡評估及分級管理方法可以在電源點建設相對滯后的情況下，逐步解決中壓配電網接線復雜的問題，且不影響用戶的可靠供電。

2.4 大用戶接入的網架構建方法

新增高檔住宅小區、大型購物中心和工業區等的用電負荷較大。基于此，構建過渡年及遠景年目標網架時，應結合供電所掌握的負荷申報數據，將大用戶接入電網考慮在內。網架構建時，應考慮大用戶存在的問題，可以將電網規劃與區域城市規劃結合起來，從而使配網規劃更合理。

3 效果分析

配電網“網格化”規劃思路負荷符合主動配電網、智慧城市的發展理念，在提高供電可靠性、有效接納可再生能源等方面潛力巨大，預期可以達到以下效果：以網格為單位，對配網現狀進行摸底排查，針對網格存在的問題，結合負荷預測結果，制訂過渡網架和目標網架，合理安排配網架設時序，可以逐漸形成一個“網絡清晰、聯絡有序、負荷均衡、安全可靠”的網架，保證過渡年網架和目標年網架的合理銜接；以網格為單位，綜合采用電力彈性系數法、回歸模型分析法和空間負荷預測法等負荷預測方法，可保證負荷預測結果的準確性，便于確定網架改造方案；以網格為單位，對現有聯絡分級，可在電源點建設相對滯后情況下，逐步解決中壓配電網接線復雜的問題，且不影響用戶可靠供電。

參考文獻

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〔編輯：張思楠〕