城市中壓配電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化規(guī)劃

孫文

【摘 要】近年來，隨著我國社會經(jīng)濟的不斷進步和發(fā)展，社會對于電能的需求量也在日益的增大，這也在一定程度上促進了我國電力行業(yè)的快速發(fā)展，但是與此同時也對城市配電網(wǎng)提出了更高的要求。城市中壓配電網(wǎng)是城市配電網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的重要組成部分，對其進行優(yōu)化，是確保城市配電網(wǎng)絡(luò)正常運行的重要保證?；诖?，本文主要對城市中壓配電網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化規(guī)劃進行了分析和探討。

【關(guān)鍵詞】城市；中壓配電網(wǎng)；優(yōu)化規(guī)劃

引言

隨著社會發(fā)展對電力需求的不斷增大，對于城市配電網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃和分布提出了更高的要求。但是目前我國很多地區(qū)的電網(wǎng)還是非常薄弱的，無法有效的緩解供電緊張的局面這主要是由于電能的不合理分配所導(dǎo)致的。而城市中壓配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)當(dāng)中的重要組成部分，對其進行科學(xué)的規(guī)劃，能夠確保電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定和可靠運行。由此可見，加強對城市中壓配電網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化規(guī)劃的研究是非常具有現(xiàn)實意義的，具體分析如下：

1.城市中壓配電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化規(guī)劃的目標(biāo)、內(nèi)容和意義

1.1城市中壓配電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化規(guī)劃的目標(biāo)

城市中壓配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的目標(biāo)主要為以下三點：第一，為城市經(jīng)濟的發(fā)展和人們的日常生活提供優(yōu)質(zhì)的供電服務(wù)；第二，達到國家一流標(biāo)準(zhǔn)，從而為國家和電力企業(yè)創(chuàng)造更高的經(jīng)濟效益和社會效益；第三，使得城市的配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加的完善，從而確保電網(wǎng)供電的可靠性，降低電能的損耗。

1.2城市中壓配電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化規(guī)劃的內(nèi)容

城市中壓配電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化規(guī)劃的內(nèi)容主要包括以下幾點：第一，對電網(wǎng)布局和負荷情況進行分析，比如：城市電網(wǎng)的供電能力是否能夠滿足現(xiàn)有負荷的需求，同時能夠很好的適應(yīng)負荷增長的程度；第二，制定合理的目標(biāo)，對供電設(shè)備進行及時的更新；第三，對負荷進行預(yù)測；第四，劃分供電分區(qū)分層；第五，對各期供電目標(biāo)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)原則、供電設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)進行劃分。

1.3城市中壓配電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化規(guī)劃的意義

城市中壓配電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化規(guī)劃的意義主要為以下幾點：第一，能夠有效的降低供電過程中的電能損耗，提升電網(wǎng)的運行效益；第二，能夠?qū)ε潆娋W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，從而大大的提升供電的可靠性；第三，能夠科學(xué)的確定變電站的位置、容量及其供電范圍，從而實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的規(guī)劃化管理，同時還能夠有效的避免電力系統(tǒng)跨區(qū)域交叉供電現(xiàn)象的發(fā)生，從而大大提升供電的效率；第四，提升配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的合理性，從而大大提升配電自動化設(shè)施的投資效率，為配電自動化的實施奠定良好的基礎(chǔ)。

2.城市中壓配電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化規(guī)劃工作中存在的問題

2.1數(shù)據(jù)收集工作難度較大

近年來，隨著我國城市化進程的不斷加快，城市配網(wǎng)絡(luò)規(guī)模也在逐漸的增大，與此同時，設(shè)備在運行過程中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量也在不斷的增多，而且更新的速度也在不斷的加快，這也為城市中壓配電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化規(guī)劃工作中數(shù)據(jù)的收集增加了很大的難度。在城市中壓配電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化規(guī)劃的過程中會涉及到以下數(shù)據(jù)：規(guī)劃區(qū)域中市政規(guī)劃資料、規(guī)劃區(qū)域中國民經(jīng)濟類數(shù)據(jù)、規(guī)劃區(qū)域中配電網(wǎng)設(shè)備及其運行數(shù)據(jù)、規(guī)劃區(qū)域內(nèi)用電及其復(fù)合數(shù)據(jù)等，其中配電設(shè)備及其運行數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量最大，在對這類數(shù)據(jù)進行收集和整理時，需要耗費大量的時間和人力，并且所分析出的數(shù)據(jù)缺乏一定的全面性和準(zhǔn)確性。這一問題的存在嚴(yán)重的影響到城市中壓配電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化規(guī)劃工作的正常開展。

2.2對空間符合預(yù)測的準(zhǔn)確性不高

經(jīng)過長期的研究和實踐，在我國配網(wǎng)規(guī)劃負荷預(yù)測工作當(dāng)中，對于總量預(yù)測技術(shù)已經(jīng)發(fā)展的比較成熟，但是空間負荷預(yù)測的準(zhǔn)確性卻不高，這主要是因為在對空間負荷大小進行預(yù)測時，必須要對負荷增長的位置進行預(yù)測，但是由于城市中用地類型變化比較頻繁，這也會大大提升配電負荷預(yù)測的難度。

2.3配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化難度較大

城市配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的主要目的為根據(jù)規(guī)劃其中電源規(guī)劃及其負荷水平來對配網(wǎng)結(jié)構(gòu)進行不斷的優(yōu)化，從而使其能夠更好的滿足經(jīng)濟性和可靠性要求[1]。但是配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工作是一項具有不確定性、非線性和多目標(biāo)性的工程，在對一些參數(shù)進行求解的過程中會存在加大的難度。

3.中壓配電網(wǎng)不同接線模式分析

通常情況下，城市網(wǎng)絡(luò)基本都是由電纜線和架空線共同組合而成。在進行中壓配電網(wǎng)接線模式的分析研究中，我們可以將這兩種線路分開進行研究，這樣能夠很好的保證研究一般性。此外，負荷密度和技術(shù)經(jīng)濟性分析有著很強的關(guān)聯(lián)性，因此，我們能夠直接從經(jīng)濟性、電壓質(zhì)量以及可靠性這幾方面來分析：

（1）經(jīng)濟性。將中壓線路、變電站以及配變等綜合投資根據(jù)等年值法全部折算成年值，之后再加上運行費用，這樣便能夠得出單位負荷的最小年費用，最后在此基礎(chǔ)上對不同方案的投資情況進行合理的比較；

（2）電壓質(zhì)量。具體需要充分的了解中壓配網(wǎng)線路的實際負荷情況，然后應(yīng)用相關(guān)措施來進行中壓線路計算，最終得出最低電壓；

（3）可靠性。任何一種方案都是需要充分的考慮到各個元件的故障率及其發(fā)生故障時的平均修復(fù)時間和受影響的用戶數(shù)量[2]。除此之外，還得考慮到可轉(zhuǎn)移負荷的情況，同時還得計算出系統(tǒng)平均斷電持續(xù)時間指標(biāo)、有效度指標(biāo)RS等，且將這些指標(biāo)進行合理的對比，最終確定各種方案的可靠性。

4.城市中壓配電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化規(guī)劃中地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫的作用

城市中壓配電網(wǎng)規(guī)劃是一個非常系統(tǒng)且復(fù)雜的優(yōu)化問題，其具備著很大的不確定性和目標(biāo)性，同時還具有多階段性以及非線性等相關(guān)特點。

4.1地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫

城市配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃過程需要進行大量的數(shù)據(jù)分析，而對于這些數(shù)據(jù)應(yīng)用和管理來說，則是需要充分的考慮到地理環(huán)境及其空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，然后在合理的進行儲存。而地理信息系統(tǒng) 空間數(shù)據(jù)的應(yīng)用促使城市配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的數(shù)據(jù)管理功能極大的提升，從而能夠很好的保證規(guī)劃成果更加的符合實際，意義重大。空間數(shù)據(jù)是地理信息系統(tǒng)中非常重要的組成部分，其能夠高效并且準(zhǔn)確的提供空間屬性數(shù)據(jù)以及空間位置信息，而地理位置信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫僅僅只是用來進行空間數(shù)據(jù)存放的一個集合。

4.2配電網(wǎng)地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫設(shè)計和管理系統(tǒng)分析

配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃過程中的各種信息儲存層次都不一樣，這樣能夠方便今后的查詢和數(shù)據(jù)庫儲存[3]。對于不同層次的數(shù)據(jù)儲存應(yīng)該對應(yīng)著不同的數(shù)據(jù)表，例如線路、街道等。除此之外，當(dāng)所有配電網(wǎng)空間數(shù)據(jù)模型建立完成以后，再進行相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)設(shè)計，這也就是說每一個空間地理實體都對應(yīng)著一個相應(yīng)的空間數(shù)據(jù)表原理。最后通過SQLServer以及數(shù)據(jù)庫模式中的相關(guān)技術(shù)來有效的進行管理，同時根據(jù)圖形系統(tǒng)來有效的完善配電網(wǎng)地理信息系統(tǒng)。

5.結(jié)語

綜上所述，隨著我國電力市場改革的不斷深入，電網(wǎng)和電廠逐漸出現(xiàn)了分離的狀態(tài)，并分別成立了具有自然壟斷地位的電網(wǎng)公司和獨立的發(fā)電公司，這就要求在城市中壓配電網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化規(guī)劃過程中，能夠要通過大量的數(shù)據(jù)分析，并引入GIS空間數(shù)據(jù)庫，制定科學(xué)的優(yōu)化規(guī)劃方案，這樣才能夠確保配電網(wǎng)絡(luò)的安全、經(jīng)濟、有效的運行，從而為人們提供更加優(yōu)質(zhì)的供電服務(wù)。

參考文獻：

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（作者單位：遼河石油勘探局有限公司電力分公司城市供電工區(qū)）