智能電網線路規劃與設計研究

馬向威，李香遠

（國網湖南省電力有限公司津市市供電分公司，湖南 津市 415400）

0 引 言

隨著新能源的不斷開發，其在一程度上提高了智能電網的安全性和穩定性。智能電網能夠滿足人們對于環保發展的要求，其對環境造成的污染微乎其微。在日益增長的電能需求的大背景下，實現智能電網高質量發展，顯得尤為重要。為了更好地實現社會經濟的可持續發展，有關科研人員應加大研究力度，做好智能電網線路規劃與設計的工作。

1 智能電網線路設計與規劃關鍵

第一，實現電網線路設計的智能化。為使電網輸電系統達到智能化標準，要實現電網線路設計的智能化[1]。所謂的線路設計智能化就是在對其進行規劃和設計的過程中，提高對現代先進科技技術的應用程度，從而讓智能電網整體呈現出技術化，最終實現電網線路設計智能化的目的。

第二，保證信息數據達到標準化。經過有關科研人員的長時間研究發現，當下對智能電網線路進行管理所用的方法其實也是完整使用周期的管理方法[2]。只有實現對智能電網線路中的每一部分以及有關技術進行統一地優化與升級，才可以達到對智能電網線路的有效控制，才能實現智能電網數據信息的標準化，更好地服務于智能電網線路的規劃與設計。

2 對比傳統規劃方法和智能電網規劃方法

2.1 傳統電網規劃方法

首先，我國傳統規劃在絕大多數情況下是測量電網內的負荷量，在測量結果的基礎上對電網規劃方案進行編制。該方法是我國十分常見的規劃方法，且規劃技術也較為完備。但是，此種規劃在一定程度上存在極大的不穩定性。這是由于影響電網內負荷量的因素眾多，使得在預測負荷量的環節上出現偏頗，進而導致規劃的最終設計方案存在錯誤。其次，我國傳統的電網規劃中變電站選址和電網線路鋪設兩者之間是相對獨立的，變電站的位置選定為第一步，第二步是電容量的設計，最后一步才是電網線路布設的工作。這樣的做法并未考慮到電能會受到電網系統負荷的影響，所以在電網運行過程中，必須要增建變電容量來滿足日后發展中提高負荷量的要求。因為要在工作中時常更新供電設備與配電設備，無形中加大了運行成本。最后，城市化進程不斷加快的過程中，我國政府尤為重視土地的利用情況與利用效率。因為傳統規劃方法建立的變電站的占地面積過大，不能滿足新時代的發展需要。基于此，相關規劃人員需對電網建設設立可持續發展的目標，要將城市發展規劃以及負荷量預測等諸多因素納入到思考范圍，探索出更適合于新時代下的電網設計方法。

2.2 智能電網規劃方法

和傳統電網規劃方法相比，智能電網的優化規劃方法最明顯的區別是對電網負荷預測。傳統電網規劃是以預測電網負荷結果為基礎，從而對電網規劃展開設計，但是智能電網規劃方法則是在不知道負荷的情況下設計電網。相關科研人員假設傳統規劃下的配電網系統的TSC為180 MVA，但是規劃的負荷量卻是188 MVA，充分運行時其能力并未達到標準。使用智能電網規劃方法，當電網充分運行時，TSC可以達到25 MVA，能夠達到預期規范。以傳統電網建設為基礎，對其進行深入分析和優化就成為了智能電網，其所運用的自動化配電系統，可以提高轉換電能的速度，提高電網系統運行的安全程度。所以電網規劃過程中，需要實現電網設計方案的智能化。例如，我國建立的自動化變電站，如圖1所示，可以有效提高其工作效率。基于已經建設完成的電網，對負荷增加數量進行分析，計算出當前電網內供電能力和增加負荷總量的差距數值，如果當前的電能不能滿足增加后電網內的負荷要求，那么需要對負荷的分布情況進行重新調整，改變新增加的負荷位置或是重新選擇線路的銜接方式等，達到負荷的相關要求。

圖1 1 100 kV自動化變電站系統結構圖

3 智能電網線路規劃與設計分析

3.1 電網輸電線路狀態監控系統規劃設計

目前，對系統進行規劃設計的過程中，地理信息系統（GIS）技術被應用的最廣泛[3]。借助此技術能夠提高系統監測的準確性，且可以實現對系統數據的綜合性、科學性分析，進而為決策的準確性提供相應的保證。電力系統的主站是電力可以穩定運行的重要場所，因此依據狀態差異程度、相關環境參數等確保電力系統更為精確地運行。基于此，應該擴大對主站的監控范圍，使其處于一個相對穩定的狀態，保證了電力系統狀態的合理性，特別是對于超高壓和輸變電企業，更要提高對于系統規劃和設計的重視程度。此外，確保系統功能的全面性也是十分必要的。（1）提高信息數據的關聯性。當安全隱患發生時，有關人員可以及時了解主要信息，進而做好相應的有效預防工作。（2）打破相應狀態信息把握的時空限制。系統設計時，通常運用的是上述模塊設計，借助此設計使狀態信息更加直觀地呈現。同時，智能化系統在監控輸電線路時，也可以更為直觀地呈現。

3.2 輸電線路規劃中GIS技術的使用

借助地理信息技術能夠對線路途經的地形形成綜合性的報告。該系統能夠結合地形的相關特點，實現對信息的高速處理，對該地可能會遇到氣候問題進行相應信息的繪制，從而給智能電網線路的規劃與設計提供一定技術支持。通過地理信息技術詳細清楚地掃描輸電線路經過的地形與地貌，結合電網開發平臺，形成具有專業化的電網線路GIS系統[3]。該系統中的激光掃描技術用于進行地形三維信息的統計工作，并對統計得出的結果加以存儲；對空中載體提供支持的是直升飛機；若遇到開發地區環境相對復雜的情況，則主要涉及地理信息系統、可視化技術及各種空間數據等；數據采集功能把相關數據和地理模型結合，依據其系統流程進行分析，如圖2所示，從而實現電網線路設計所需地理信息的動態化。

圖2 GIS系統流程簡圖

4 結 論

只有轉變傳統的電網規劃設計觀念，實現網線路規劃與設計的智能化，才能使電網規劃與電力供應更好地滿足我國不斷提高的電力需求，在進一步提升電網線路質量的基礎上，使得我國整體的電力系統水平得到明顯提升。