論城市電網規劃建設存在問題及應對策略

楊洋

[摘? ? 要]本文針對城市電網規劃建設進行分析討論，首先對城市電網規劃的主要分類、作用等進行了分析，突出電網規劃在電網建設中的重要價值意義，進而針對現行電網規劃建設理論方法，討論了電網規劃中存在的一些短板問題，并提出了一些加強電網規劃建設的對策措施。

[關鍵詞]城市電網;規劃建設;問題;對策

[中圖分類號]TM715 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2020）03–00–03

[Abstract]This paper analyzes and discusses urban power grid planning and construction. First， analyzes the main classification and functions of urban power grid planning， highlighting the important value of power grid planning in power grid construction， and then discusses the current theoretical methods of power grid planning and construction There are some shortcomings in the power grid planning， and some countermeasures to strengthen the power grid planning and construction are proposed for reference only.

[Keywords]urban power grid; planning and construction; problems; countermeasures

城市是電力負荷的集中區域，城市用電量在全國總用電量中占比約80%，而且城市用電還在不斷增加，用電負荷的增加需要進一步擴大電網規模，因電網規劃方面存在的短板和不足，造成電網規模擴大過程中出現很多問題，導致對用電安全、經濟社會發展都產生了? 重大影響，電網規劃作為電網建設的基本點，高效科學的電網規劃顯然更為關鍵。

1 城市電網規劃概述

電網規劃最終要實現的是跨區域聯網，實現電力資源的優化配置，利用特高壓輸電網增強區域間資源的優化配置能力。電網規劃分類如圖1所示。

電網規劃也是城市電網建設的前提條件，在電網建設實踐中，必須要先有電網規劃，才有后續的電網建設。如圖2所示。

電網規劃是電網建設的前提，為了保證電網建設投運后滿足城市未來發展需要，一般就要在電網規劃期間做好頂層設計，使電網可滿足未來5年、10年乃至20年的城市發展需求。

如引言部分所述，城市是電力負荷集中區，全國總用電量的80%左右集中在城市，而隨著城市經濟社會不斷發展，用電量快速增長，在用電分類上，一般工業用電占比最高，歷年來工業用電占比都達到70%～80%。不過近些年工業用電的比重在逐年下降，這與城市轉型發展有著千絲萬縷的聯系。工業用電下降，第三產業用電量開始增加，這也與城市轉型發展密切相關，當然隨著群眾生活水平提升，家用電器普及，居民生活用電比重也在加大，其中生活用電點多面廣而且分散，家用電器數量大，使用較為集中，直接影響電力負荷峰值。這也進一步說明了高效科學的電網規劃的價值意義。

2 城市電網規劃建設問題

我國電網規劃實際上都存在一些不科學之處，這是一個歷史遺留問題，在大電網背景下，早期的電網規劃方法顯然是不適用當前電網發展需要的，也不能滿足城市用電量快速增長的需求。因而在電網規劃實踐中存在一些比較普遍的問題。

（1）城市供電網的供電能力不能適應電力市場流通以及消費的需求。我國早期所規劃的電網，實際更強調供電能力、強調電源的強大、確保電能充足，雖然供電能力強，但卻無法全面覆蓋所有區域，工業方面的供電能力強，生活用電，第三產業的供電則相對偏弱。近些年我國用電形式呈現增速提高、動力轉換、消費結構調整的特性，第三產業用電量增長率達到11.2%，生活用電增長率10.8%，第二產業增長率2.9%，制造業增長率2.5%，其中制造業中的四大高耗能行業合計用電增長率為0，裝備制造、新興技術以及大眾消費品行業用電量增長勢頭好，消費結構在變化，而全國發電裝機容量還在持續提高，電力供應能力總體富余。

（2）電網結構相對薄弱，供電可靠性不強，堅強電網（國家電網公司提出建設以特高壓電網為骨干網架、各級電網協調發展的堅強的國家電網，出自從堅強電網到堅強智能電網的戰略轉變）堅強電網建設尚未全面完成，供電可靠性尚達不到發達國家水平。

根據圖示，國內北京、上海等發達地區平均停電時間基本相當，基本可以達到發達國家水平，比如德國年平均停電時間為50 min，美國為100 min左右，相比較于日本韓國，差距則比較大，日本年平均停電時間僅8 min。如圖3所示。

（3）電網供電電能質量不高，主要是因為負荷增長快，無功補償不足，線路過長，而導線截面比較小，總體就是電網結構不合理，導致線損較高，經濟性較差，也影響電能質量，按照相關規范電力系統在正常運行條件下，用戶受電段供電電壓允許偏差在7%（主要是10 kV配電網），電壓偏差的源頭是無功負荷的變化，主要以無功補償來改善，采取這種方式可以從源頭上控制電壓偏差。同時可采用有載調壓變壓器來調節，因為無功補償一般并不能解決所有的電壓偏差問題。

（4）電網結構不適應智能電網要求，在智能電網建設中，需要對原有電網結構進行改造，而原有電網技術相對落后，設備陳舊。在實踐中，經濟性較差，加上規劃不理想，全國城市較多，各城市發展情況不一，各城市按各自需求進行電網規劃，不符合大電網要求。

3 城市電網規劃建設策略

針對電網規劃存在的問題，應當采取一些對策措施，目前主要突出加強規劃工作，簡化電壓等級，使高壓深入市區供電，完善電網結構和設施，這些對策措施的前提是規劃，從長遠來看才能實現最大的效益。城市電網規劃一般是以負荷預測為依托，按各地實際情況，在滿足技術需要的前提下，考慮經濟效益，做長遠規劃和近期規劃，并對其逐年滾動修正。

（1）要明確的是負荷預測，這是城市電網規劃的基礎，一般比較常用的方法包含定性分析和定量分析。定性分析的誤差大，但可以利用長久以來形成的規劃經驗，可以計入很多非量化因素，考慮這些因素的影響，定量分析基本以概率統計方法為主，包含時間序列分析法和回歸分析法。這些方法理論成熟，易于操作，但是因負荷變化大，不確定性因素多，很難保證預測精準度。在智能化技術逐步成熟的今天，模式識別、模糊預測、神經網絡等方法得到推廣，這些方法的應用不僅提高負荷預測的準確度，還增強了負荷預測的自動化程度，可方便實現電網自動規劃。

（2）要以供電可靠性為依托，深度落實堅強電網，并逐步從堅強電網轉變為堅強智能電網，例如最主要的用戶側配電網，電壓等級為10 kV，規劃中要求科學選配變壓器，并科學規劃線路，配電網主要面向用戶，線路中的變壓器容量可以小，但需要點密布，縮減半徑。線路承載容量應當控制在1.6～1.9 kW之間。由此可選S11型號以上變壓器，若某些城市不適合使用油浸變壓器，可選干式變壓器，為保證變壓器工作穩定，應選擇一大一小兩臺變壓器并聯。因為變壓器容量小，線路規劃時就要注意變壓器安裝位置，考慮使用的線材、導線，特別注意主干線導線要統一，最多不超過三種，同時考慮好線路周圍環境，靈活布置線路。要進行必要的無功補償，在有載調壓變壓器無法滿足電壓偏差問題的情況下，無功補償同樣也做不到解決電壓偏差，但是可以通過二者配合的方式來解決，一般在有載調壓變壓器下，考慮無功補償功率因素，一般為0.9～0.95，按統籌規劃、合理布局、全網操作、分級補償原則，將集中補償與分級補償結合，制定靈活補償策略，配合有載調壓變壓器解決電壓偏差，確保電能供應質量。

（3）依托智能電網建設形式，要合理地利用現代信息技術來進行更加高效的電網規劃，依托神經網絡等新方法，構造適合的信息系統，完善數據庫，基于大數據分析等技術手段來實現電網規劃信息化，并實現動態的電網線路變化管控。

4 結語

綜上所述，城市是電力負荷集中區域，對城市的電網規劃必須要科學合理，確保電網建設滿足城市用電需要。在當前時代背景下，因電網規劃存在問題，而導致電網建設無法真正滿足城市用電需要，也無法適應大電網建設要求，因此本文針對性地分析電網規劃中出現的短板，并采取針對性的對策措施顯然意義重大。

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