智能用電技術(shù)背景下的配電網(wǎng)運(yùn)行規(guī)劃探討

牛占欣

摘 要：在改革開放的新時(shí)期，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展，電力生產(chǎn)與生活的關(guān)系越來越密切，配電網(wǎng)的穩(wěn)定與安全也越來越重要。當(dāng)前，國內(nèi)電力系統(tǒng)研究的重點(diǎn)是電網(wǎng)規(guī)劃和改造。由于我國大部分地區(qū)的供電項(xiàng)目要求具有可靠性、高負(fù)荷密度，大容量線路選擇越來越嚴(yán)格，在現(xiàn)代化進(jìn)程中，大網(wǎng)格建設(shè)面臨許多問題，其中包括“n-1”的網(wǎng)絡(luò)占用率和不均勻的負(fù)荷分布。文章就智能用電背景下配電網(wǎng)的規(guī)劃展開詳細(xì)闡述。

關(guān)鍵詞：智能用電技術(shù);配電網(wǎng);運(yùn)行規(guī)劃

引言

在城市電網(wǎng)的建設(shè)規(guī)劃過程中，不僅需要確保電網(wǎng)的建設(shè)能夠充分的滿足城市居民的用電需求，同時(shí)也需要確保電網(wǎng)的建設(shè)能夠有效地滿足相關(guān)的建設(shè)需求。在進(jìn)行城市電網(wǎng)的建設(shè)規(guī)劃過程中，不僅需要確保整體的建設(shè)規(guī)劃能夠有效地滿足城市的正常供電需求，同時(shí)也需要確保城市電網(wǎng)的建設(shè)規(guī)劃能夠充分的滿足城市現(xiàn)代化的建設(shè)需求，確保整體的城市電網(wǎng)系統(tǒng)能夠穩(wěn)定高效的發(fā)展。因此城市供電企業(yè)的配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行城市配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)工作中需要結(jié)合城市的實(shí)際情況進(jìn)行全面的規(guī)劃，在充分的考慮城市整體規(guī)劃的同時(shí)也需要對城市電網(wǎng)規(guī)劃的各項(xiàng)因素進(jìn)行細(xì)致的分析及考慮，確保電網(wǎng)規(guī)劃能夠有效地滿足相關(guān)的需求。

1智能配電網(wǎng)在城市配電網(wǎng)規(guī)劃中的具體應(yīng)用優(yōu)勢

1）供電可靠性智能配電網(wǎng)在具體應(yīng)用過程中，能夠抵御自然災(zāi)害和人為破壞，對故障問題能夠及時(shí)進(jìn)行智能處理，最大程度地減少配電網(wǎng)故障對人們?nèi)粘Ｉ钤斐傻挠绊憽．?dāng)主網(wǎng)發(fā)生停電狀況時(shí)，應(yīng)用微網(wǎng)系統(tǒng)可以保證重要用戶的正常供電，從而真正意義上實(shí)現(xiàn)自愈。2）提供更優(yōu)質(zhì)的電能通過先進(jìn)的電子技術(shù)、電能質(zhì)量在線監(jiān)測技術(shù)，能夠?qū)ε潆娋W(wǎng)電壓進(jìn)行優(yōu)化控制，確保電壓能夠合格，從而對電能質(zhì)量敏感設(shè)備實(shí)現(xiàn)持續(xù)、高質(zhì)量的供電。3）兼容性智能配電網(wǎng)可以支持大量的分布式發(fā)電單元、儲能裝置以及可再生能源，與配電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)無縫隙連接，對微網(wǎng)起到了良好的支持作用，在一定程度上，增加了配電網(wǎng)運(yùn)行期間的靈活性以及負(fù)荷供電的可靠性。

2智能用電技術(shù)背景下的配電網(wǎng)運(yùn)行規(guī)劃探討

2.1能源漸進(jìn)替代

碳中和理念的落實(shí)不會(huì)一蹴而就，將漸進(jìn)式地經(jīng)歷“高碳—低碳—零碳”的發(fā)展階段，所以在此期間制定合理的能源組合利用方式將具有更為現(xiàn)實(shí)的意義。變電站從上級電網(wǎng)，即目前以火力為主的發(fā)電廠輸入電能，其實(shí)際投運(yùn)容量將逐漸減小，配套的高碳基礎(chǔ)設(shè)施也將隨著碳中和的深化推進(jìn)而降低投資。但是，目前電網(wǎng)主體對傳統(tǒng)能源仍維持較強(qiáng)依賴，冬夏季呈現(xiàn)“雙峰”特征的用電需求主要依靠常規(guī)電源來保障電量平衡和調(diào)峰靈活性，傳統(tǒng)能源在基數(shù)和占比上的優(yōu)勢將在未來較長一段時(shí)間內(nèi)持續(xù)作用于電網(wǎng)形態(tài)的發(fā)展。

2.2電網(wǎng)的合理布局設(shè)置

為了有效地保證居民的安全使用電源，提升配電網(wǎng)建設(shè)的效率，需要合理規(guī)劃配電網(wǎng)布局。地區(qū)人口多，用電量的需求也相對較高，因此在設(shè)計(jì)和改造配電網(wǎng)時(shí)，需要科學(xué)合理地分析配電網(wǎng)的實(shí)際情況，要求配電網(wǎng)的主要線路與其分支線路之間的長度成正比和供電中斷半徑成正比，確定合理的設(shè)計(jì)參數(shù)。在以配電網(wǎng)為研究對象進(jìn)行規(guī)劃和設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該運(yùn)用一系列的科學(xué)技術(shù)手段及測量手段，從而充分收集和利用大量的資料，豐富其基礎(chǔ)信息，進(jìn)而形成一套能適應(yīng)現(xiàn)階段的變化和發(fā)展需求的配電網(wǎng)體系。在進(jìn)行預(yù)測和利用電力時(shí)，要與具體的發(fā)展規(guī)劃有機(jī)結(jié)合，以當(dāng)?shù)貐^(qū)域經(jīng)濟(jì)的實(shí)際情況等為主要依據(jù)，實(shí)施合理預(yù)測，做好整體的規(guī)劃和設(shè)計(jì)。在升級和改造項(xiàng)目工作正式開展之前，更加要全面解和掌握我國各區(qū)域配電網(wǎng)的實(shí)際使用情況和其他相關(guān)的電力設(shè)備，以相關(guān)實(shí)際使用情況的資料為主要依據(jù)，合理編制和完善改造的總體規(guī)劃。在規(guī)劃片區(qū)中，全面進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測，綜合運(yùn)用不同的技術(shù)和方法。

2.3綜合多種因素進(jìn)行科學(xué)、合理規(guī)劃

城市電網(wǎng)規(guī)劃部門在進(jìn)行城市配電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)的設(shè)計(jì)過程中需要結(jié)合城市配電網(wǎng)的實(shí)際情況來綜合對各種可能影響配電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)的因素進(jìn)行全面的考慮。在設(shè)計(jì)過程中還需要對城市當(dāng)?shù)氐淖畲笥秒娏考安煌瑫r(shí)段和不同區(qū)域的總體用電情況進(jìn)行充分的掌握，以此來對城市的供電用量進(jìn)行科學(xué)合理的推算，同時(shí)準(zhǔn)確有效地劃分用電區(qū)域及用電時(shí)段。確保所設(shè)計(jì)規(guī)劃的城市配電網(wǎng)能夠充足的確保各時(shí)段及各位置的用電需求都能得到較好滿足，進(jìn)而全面的確保整個(gè)城市配電網(wǎng)的安全可靠性。例如對10kV及以下的城市配電網(wǎng)進(jìn)行劃分工作時(shí)，需要對不同區(qū)域和不同時(shí)段的用電需求進(jìn)行科學(xué)的劃分，確保其能夠滿足不同季節(jié)及不同時(shí)段的用電需求。同時(shí)還需要將用電的時(shí)段精確到每天的早、中、晚三個(gè)時(shí)段，以此來確保能夠充分的滿足每個(gè)時(shí)段的供電需求。

2.4在發(fā)電廠中應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)

目前，我國的發(fā)電廠主要分為火電廠與水電廠兩種類型，不同類型的發(fā)電廠其發(fā)電的原理存在較大的差異，且使用的發(fā)電設(shè)備也會(huì)有所不同，這就意味著自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用也會(huì)表現(xiàn)出一定的差異。以火電廠而言，自動(dòng)化系統(tǒng)必須覆蓋所有的信息數(shù)據(jù)，并實(shí)現(xiàn)對電氣設(shè)備的保護(hù)功能。自動(dòng)化控制系統(tǒng)還應(yīng)該實(shí)現(xiàn)對鍋爐、發(fā)電機(jī)等相關(guān)設(shè)備的自動(dòng)化管控。以水電廠而言，其主要是利用水輪機(jī)、調(diào)速器實(shí)現(xiàn)發(fā)電。這種發(fā)電廠實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制比較簡單，直接采用單機(jī)版的自動(dòng)化即可，也可以采用階梯級的系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)對發(fā)電設(shè)備的自動(dòng)化控制。將自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用在發(fā)電廠中，提高發(fā)電的效率，同時(shí)提升發(fā)電廠運(yùn)行過程中的安全性。

2.5智能配電網(wǎng)數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)

在智能配電網(wǎng)環(huán)境中，電力數(shù)據(jù)通常都沒有集中，而且這些數(shù)據(jù)的類型較多。如何從這些海量數(shù)據(jù)中提取出更有價(jià)值的信息，為電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行提供更好的決策要求，是智能配電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)智能化的重要條件。在數(shù)據(jù)處理過程中，電力企業(yè)通常會(huì)用到數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)，簡稱ETL技術(shù)。它具體包括三方面：（1）數(shù)據(jù)抽取（Extract），主要是從系統(tǒng)數(shù)據(jù)源中抽取出有價(jià)值的數(shù)據(jù)信息。（2）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換（Transform）。將抽取之后的數(shù)據(jù)信息作為主要目標(biāo)，根據(jù)相關(guān)要求完成轉(zhuǎn)換，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為另一種形式。在此期間，需要對數(shù)據(jù)源中出現(xiàn)的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)進(jìn)行有效處理，做好數(shù)據(jù)的加工。（3）數(shù)據(jù)加載（Load），在數(shù)據(jù)完成清洗和加工之后，需要對其進(jìn)行加載處理，隨后保存于數(shù)據(jù)源系統(tǒng)當(dāng)中，也就是對數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)集成化處理，為智能配電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供可靠支持。

結(jié)語

綜上所述，科學(xué)地設(shè)計(jì)配電網(wǎng)越來越重要。在研究和設(shè)計(jì)我國配電網(wǎng)時(shí)，要分析我國發(fā)展實(shí)際現(xiàn)狀，在多種方案中擇優(yōu)，應(yīng)用不同的技術(shù)針對性解決問題，使電網(wǎng)工程優(yōu)化不僅具有時(shí)效性，還兼容長效性，以提高供電性能，保障用電得到滿足。

參考文獻(xiàn)

[1]林習(xí)藝.城市配電網(wǎng)規(guī)劃兩大關(guān)鍵技術(shù)研究[D].湖南：湖南大學(xué)，2014.

[2]盧雨翔.基于可靠性與經(jīng)濟(jì)性城市配電網(wǎng)規(guī)劃方法實(shí)踐與應(yīng)用[D].江西：南昌大學(xué)，2014.

[3]田鵬，趙俊光，王衛(wèi)平.一種智能實(shí)用的城市配電網(wǎng)規(guī)劃方法[J].陜西電力，2012，40（02）：13-17.

[4]黃奕忠.城市配電網(wǎng)規(guī)劃中電力負(fù)荷預(yù)測實(shí)踐研究[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2013，32（21）：150+161.

[5]陳嘉濱.哈爾濱市配電網(wǎng)規(guī)劃及改造研究[D].北京：華北電力大學(xué)（北京），2007.

[6]王賽一.城市中壓配電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化規(guī)劃[D].天津：天津大學(xué)，2005.151AE7C7-2ED6-4C17-AB25-5B2D4CD0268C