智能電網下現代城市電網規劃探討

國網蘭州供電公司 周 霖 楊 勇 蘭州倚能電力（集團）有限公司 金湘弋

現階段，想要提升我國城市電網的能力以及電力質量，并能確保城市經濟的增長與實際的發展需要，就需要在具體規劃時轉變傳統的思維觀念，通過對信息技術的充分利用，提升城市電網規劃的能力與效能，由此確保其運行的穩定性。

1 智能電網概述及對現代城市建設意義

智能電網主要是通過智能技術、信息技術等先進技術，對電網建設的相關設備、人員、生產及規劃控制系統進行有效連接，最終實現對于電網數據進行數據化采集、儲存、分析、優化的目的，由此助力我國城市電力系統的質量，對于智能化的電網建設加以優化，提升其效率，由此增強綜合水平。我國的智能化電網規劃建設，是從結構開始進行調整，對于建設過程中所涉及到的步驟進行充分的考量，確保智能化電網規劃建設能獲得有效收益且是安全可靠的。由此實現先進化的服務，體現其實際的價值[1]。

智能電網的合理規劃對于滿足現代城市的用電需求具有重要的意義，且適用于現代化建設電力需求，由此確保供電安全。智能電網進行科學合理的規劃，由此滿足現代城市對于電力的需求，并確保用電的可靠與安全。此外還可對城市的發展起到調節作用，以此解決城市電力存在的諸多問題，由此帶來可持續性發展。

2 當前城市電網規劃中存在的問題

2.1 遺留問題較為嚴重

現階段我國的電網遺留問題嚴重，主要是在110kV 和220kV 的供電能力方面，加上供電設備的容載量較低，無法滿足用戶的實際用電需求。即便我國在電力設備方面加大更新、優化的力度，但是對用戶的用電情況研究產生了負面的效能。我國部分地區所采用的電源方式較為落后，陳舊的變電站無法對當地居民的用電進行保證，并且極易出現不確定性，具有極大的安全隱患，一旦變電站在供電過程中發生火災或者其他突發災害，所造成的人員及財產傷亡則不可預測。同時還需要意識到，我國在電網建設方面始終存在資金不足的情況，即便國家已出臺了相關的政策，并加大對于電網建設的投入，但因電網建設本身存在的不可測因素較多，目前國家及各地政府所投入的資金無法支撐電力的正常運轉[2]。

2.2 信息平臺建設不完善

智能信息化平臺建設在近年來得到了較快的發展，但從成效看，城市信息系統的建設還不夠完善，部分城市在實際建設過程中依舊相對落后，對于城市電網的進一步發展起到了阻礙的作用。在推進城市電網智能化的過程中也并非一無所獲，但當前取得的成果與面臨的問題相比不成正比。成果主要體現在技術層面，多項技術的加入滲透進供電系統中，但這些系統的建設無法滿足最初的目的，所制定的目標和計劃難以達成。究其原因，我國政府在城市電網建設方面所投入的人力、精力、財力均出現一定的問題，且此類問題都對信息平臺的建設起到了阻礙的作用[3]。

此外，因社會經濟不斷發展，使得我國的信息化進程加快，對于城市信息化建設產生了深遠的意義。但部分城市的信息化平臺建設因其基礎設施落后，并未全方位引進智能電網信息化技術，與自己建設相比引進的技術效率較為低下。

2.3 電網建設與城市建設不同步

我國電力企業與其他行業相比發展不夠迅速，其根源原因在于電網建設緩慢。而電網建設又受到許多因素的影響，比如：建筑工程施工中，架空線路經常安裝在居民樓的前后，具有較強的不可控因素，極易發生安全事故，是潛在的安全隱患。而部分居民樓旁邊便是變電站，如果變電站正常運行，變電站所發出的噪音會對周圍居民產生負面影響，因此相關建設只能另辟蹊徑、重新確立建設位置，這對電網建設發展起到了阻礙作用，使得我國的電網發展速度始終難以提升[4]。

2.4 地理信息建設不健全

我國智能化電網建設的步伐逐漸加速，尤其是在部分城市引進引進了地理信息系統，這對我國的智能化電力規劃建設具有重要意義。究其原因，地理信息系統對城市電網的功能產生了促進的作用，因此需要對地理信息系統進行合理的規劃，并以最大的提升限度促進智能化電網建設效能的增強。但從實際層面來分析，我國存在嚴重的信息安全問題，智能化電網規劃建設中使用地理信息技術無法確保信息安全，因此在建設推進過程中，地理信息系統建設始終處于兩難境地，而地理信息系統建設緩慢使得我國智能化電網規劃產生消極影響。

在對地理信息系統落實過程中電網規劃存在嚴重缺陷，對各個節點、變電站等與地理信息系統進行融合時缺乏明確規劃，直接導致我國智能化電力建設難以實現。由此可見，只有從城市地區的管理層面進行加強，明確規劃目標，才能推進地理信息系統的建設。

3 智能電網下現代城市電網規劃措施

3.1 對老城區電力措施加以改造

因我國的城鎮化進程加快，對于土地資源也有迫切的需求，而在這樣的背景下，變電站、電力線路走廊建設會對已經比較緊張的土地資源占據更多使用面積，且還會增加成本。而想要建設一座現代化的城市，部分城市中的城中村、一級老城區等區域均需要進行現代化的改造，而改造的同時就務必避免需要面臨綜合改造一級樓盤的問題，最終導致阻礙了電力系統的建設，同時也對電網供電能力及其可靠性提出了更高的要求。在這樣的條件下，更加需要對配電網結構進行調整，尤其是負荷所接入方式需要進行調整，并對主變增容改造做出合理的規劃，增加負荷的同時還要保證不增加變電站。

3.2 對新建城區進行電網建設規劃

對于老城區的電力系統需要加強改造，但對于新城區則需要從一開始便進行科學合理的布局和管理。目前來看，城市在供電高峰時供電質量低下，城市的供電管理部門應當對其進行反思，深入探究原因。在高峰時期供電不足的現象多數發生在新建城區，對于電網的規劃與建設缺乏科學合理的意識與能力。而針對這一問題，相關的政府部門則需要充分發揮其應有的作用。

如：政府部門可以在城市電網規劃中加強對于新城區的管理，對于新城區的電網設計與規劃給予充分的強化和管理，而在這一過程中，還需要對其他電網規劃與管理能力較好的城區進行深入的分析，汲取經驗，結合本地實際情況，加強新城區的電網建設規劃管理，尤其是針對站點用電、電力走廊等建設的問題，需要對新城區全面覆蓋，由此提升新城區在高峰用電時的供電質量與效率，切實將上述問題解決。而想要達到這一目標，便需要對我國不同地區的新城區加強管理，轉變固有的電網建設的思維方式，樹立科學合理的規劃管理理念，而且不同的地區需要依據各自的現狀對電網建設規劃管理進行調整。

從我國各地新城區的實際情況來看，在對變電站相應地質進行分析與評估后，確定變電站電源接入點以及電力線路走廊。而對上述站點加強規劃管理，則需要在新城區的特定地理位置，對所要建設的站點走廊進行標記，確保城市的規劃發展以及電網規劃能夠實現同步，并且可以滿足高峰時期居民的用電需要，推動城市電網規劃管理的智能化[5]。

3.3 充分使用新能源

隨著我國的經濟、技術的發展，對于經濟利益的追求雖然還是增強，但同時也提出了對于環境保護的需要。而新能源則在這一背景下應運而生。如今新能源技術早已滲透進許多領域，尤其是在我國推進“垃圾分類”政策下，環保的議題受到廣泛的關注。

對于城市電網規劃管理，想要實現智能化且符合當下社會的發展，就需要將新能源融入其中。在我國的部分城市，水電資源早已被合理的利用，但是因我國電力企業的部分水電項目管理是由私人企業進行承擔的，對于“個人化”利益更為注重，且對于智能化電網規劃管理缺乏相應的理念，因此在實施過程中缺乏其科學、合理性，建設也并不具規劃性。

因此，在此后的智能化電網規劃建設，則需要與實際情況加以結合，必要時可以采用政府與本地的電力企業進行合作的方式，確保電力資源能夠被合理的利用，并確保在智能化電網規劃建設過程中，能夠做到以環保為核心理念，對于電網規劃建設中所產生的垃圾，需要對其進行處理和利用，確保不浪費電力資源，并對城市的環境加以保護，確保建設過程中對于電力資源可以充分且合理的利用。

比如：某城市在建設智能電網，已經建設了四座發電站、其中三座正常運行，但在實際運行過程中，可以將三座發電站運行時所產生的垃圾進行合理的處理與利用，還可以節約電力資源，對電網系統進行電力補充，對新能源進行充分使用可以解決大量的電力資源。

3.4 優化現代城市電網智能化結構

首先，從配電網方面來看，我國在城市中的配電網主要分為兩個部分：其一是高壓配電網，其二是低壓配電網。針對高壓配電網進行規劃時，首先要滿足的需求，就是在不同供電區域所提供的電力可以滿足當地居民的實際用電需要，尤其是N-1安全需要，且越大型的城市，N-1安全需要越應當給予重視。針對低壓配電電網而言，與高壓配電電網的規劃一樣，均需要滿足N-1的安全需要。不同的是，低壓配電網還需要滿足供電區域供電距離在3km 和4km 的A、B 兩類，除了A、B 兩類外還有C 類和D 類、均為6km，E 類為10km，F 則為15km，如果想要將電網的絕緣性能進行提升，則需要A、B、C、D 四類供電區域的10kV 配電路的絕緣性。

其次，從數據格式的規劃來看，我國在進行智能電網規劃建設時，因其數據存在一定的差異性，導致城市智能電網數據之間難以互通，無法將數據進行共享，這也對我國電網的智能化提出了巨大的挑戰。因此，在進行智能電網規劃建設之前可以對其進行數據規范，只有將數據規范化建設成功，才能確保數據的格式是一致的，進而推進我國的智能電網規劃建設。

第三，從改造電網的角度來看，我國在推進智能電網規劃建設過程中，對于電網需要加以統一性的改造，但在這期間，政府以及相關部門需要對各自的職責進行明確的劃分，并就實際的建設工作進行有效的協調。從實際層面考慮，需要對變電站以及電力系統加緊落實，并對煤氣、石油等能源的管道加強管理，確保其安全性。同時，在這期間還需要對實際建設過程中的問題加以解決，尤其是對于居民樓周圍均存在高壓線路的情況給予解決。

3.5 著力打造智能電網信息化服務平臺

我國城鎮化水平增強，各個地區對于土地資源都極為珍貴。而在這一背景下，變電站、電力線路等方面的建設所要花費的成本要遠高于此前，針對智能電網下的城市電網規劃以及信息平臺的建設，我國各個地區需要首先加強對于電網信息化服務平臺的建設，且確保其科學合理性。同時，還需要借鑒其他發達國家的先進經驗，引入信息技術，并對此前已經建設好的電網信息化服務平臺進行改造，使其可以采集更為全面、準確的信息，進而為城市電網規劃建設提供強有力的支持[6]。

3.6 優化地理信息系統裝備

地理信息系統的加入，對于我國電網系統智能化建設的推進起到了極大的助力作用，將GIS 應用于電網規劃中，可以對所在地區的地理特征進行充分的了解，因為電網地理的網絡節點復雜，而且電網線路設備種類眾多，除此之外還存在一系類的其他行為，只有對地理信息系統裝備加強優化，才能夠提升電網規劃的運行質量與效率，真正做到信息共享。