智能电网发展与城市配网的规划改造策略研究

刘鹏

摘  要：自国家电网公司提出了智能电网的发展战略，即要以建设特高压工程为骨干网络架构，各级电网统一协调发展的智能电网。由此智能电网的发展建设成为国家电网公司重视的一个重要内容，也成为新时期城市电网规划和改造的一个重要课题。城市电网是城市供电各级电压电网的统一称呼，也是国家电网重要负荷集中中心。城市规划是城市总体发展规划的重要组成，在智能电网的深入发展下，城市电网的规划改造开始得到人们的重视。

关键词：智能电网;发展;城市配网;规划改造;策略

中图分类号：TM76文献标识码：A

1 引言

配电网是电网之中最为重要的一个环节，配电网的安全高效运转与民生的生活用电有着直接的联系，同时整个电网在运行中的安全与平稳也与它有关。所以改造配电网时，首先一定要做好相关工作，提前规划好配电网的改造，其次提高配电网的供电能力，再降低配电网的耗损，提高配电网的工作效率，使得配电网在使用过程中能够更好地提供保证。

2 智能电网概述

智能电网将现代先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成而形成的新型电网。首先，运用智能电网可以在避免大规模投资的情况下，为不断增长的生活用电需求提供可持续稳定的电能供给。而通过智能技术对电网中各类用电数据的收集、分析，实现从电能的供给侧和需求侧进行优化管理的目的。智能电网的应用分为以下四个方面：（1）通过传感器收集配电网络不同点的实时电能信息。（2）利用安装在房屋中的智能电表收集用户的用电信息。（3）分析所有收集到的数据，预测用电需求，在优化供需的同时迅速应对配电网中的突发状况。（4）为用户提供用电建议，设计激励计划以改变用户的能耗行为。其次，智能电网还能够使可再生能源和绿色电能安全地并入电网。尽管太阳能、风能等可再生能源已经成为了我国电力资源不可或缺的一部分，但如何保证其接入电网的安全性和经济性始终是需要时刻关注的话题。由于天气状况的变化，可再生能源生产的间歇性特质可能导致电压和频率波动，从而对电力电子设备产生危害。而可再生能源的并网可能会使电网过度充电，从而导致断电事故，并使电网的维护负担加重，影响电网所提供电力的可靠性和质量。

3 城市配网改造原则

城市电网规划改造的目的是能够实现对电网的科学使用，根据城市化建设发展需要打造出运行安全、可靠，兼具环保性和经济性的城市电网，从而不断提升城市电网的供电能力，充分满足城市发展需要。在新时期，城市电网规划要坚持远近结合、统筹协调的发展原则，将城市电网规划管理和国家经济发展需要相结合，在不同的阶段制定出不同时期的发展计划。新形势下城市电网改造规划要达到以下的水平：经过改造之后的城市电网要具备持续性的供电能力;经过改造后的城市电网拥有科学合理的网络架构;经过改造之后的城市电网能做到上下级的互相协调;改造后的城市电网输配电投资规模和社会经济发展规模相适应;城市电网的规划建设符合地区经济发展需要。

4 智能电网发展下的城市配網的规划改造策略

4.1 基本原则

就配网自动化建设来讲，要把配网结构的合理化设计作为基本前提，这是确保电网运行可行性与实践性的核心基础。而在具体落实的过程中，对配网进行分布和架构则是最中心和最基础的工作，设计人员需要对建设规则有充分的了解，要做好相应的准备工作。而且，设计人员应当遵守配网建设的基本法律和规章制度，要强化对配电现场的实际考察，推动理论与实践的相互结合。而后，在对自动化技术进行宣传和推广的时候，还应当考虑主干道的建设方式，必须坚持科学合理的基本原则。在通常情况下，环网接线是较为常见的方式，这种方式可以让线路在传导的过程中，与相应的导线和电力设备相互感应。另外，设计人员应当根据实际情况对电网的线路进行分段，考虑到线路的位置以及周围的主客观环境，选择最合适的配电设备和装置，利用现有的资源和信息，这样可以降低装置操作的难度。而且，设计人员也应当充分注意现代化技术的价值和作用，注重把配网系统的建设信息技术进行融合，提高整个区域供电的自动化水准，并结合实际情况对自己的方案进行调整和优化，让配网系统能够向着更加稳定和可靠的方向发展。

4.2 电力需求负荷分布分析

在城市电网发展规划中，负荷分布预测是一项十分重要的工作内容。在社会主义市场经济的影响下，我国电力负荷预测和城市电网发展间存在一些不相适应的问题，电力负荷分布预测成为当前城市发展规划需要思考和解决的问题。以往对电网预测的主要方式包含电力弹性系数法、回归分析法、单耗法等，但随着城市电网的发展，这些传统分析方式不再能够满足城市电网规划需要。基于10kV 配电网在城市的应用，在电网布局前需提前对电力负荷情况进行评估，根据评估结果优化电力布局，并根据不同区域的电力使用需要来设立不同的电网配电模式。

4.3 配电网可靠性优化

配电网在规划和改造上要注重安全性，然后结合实际用电来优化配电网的改造，对配电网的改造和规划一定要根据明确的标准和规范样本进行，因为配电网覆盖范围广，所以在改造和规划配电网时，一定要统一标准，不然很可能会导致配电网的改造和规划无法顺利进行并运用到实际供电当中，造成资源浪费。在配电网的规划和改造中，要着力将设备的质量进行提升，对一个使用量大、高耗能的设备要做好定期的调整和更换，在规划和改造之中，还要注重技术的升级，利用一些先进的计算机信息技术来对配电网进行改造和规划技术支持，通过一些信息数据分析和汇总，可以提前将规划和改造绘制出图纸模型。然后根据这些图纸模型，对改造和规划过程中会出现的问题进行检查分析并做出合理的改变，并且还要做好配电网的故障维护，如果出现故障，如何将伤害降到最低，如何避免扩散蔓延，这些问题也是配电网改造和优化地其中重要的一项。

5 智能电网发展趋势

（1）信息安全仍智能电网系统在未来需要直面的主要问题，随着黑客技术的发展，破解用户网络的成本日渐低廉，与破坏某住户的用电软件、翻看用户隐私内容相比，若通过技术手段破解基层电力部门的用电系统后，实施数据的非法篡改或未经允许的查验时，都将给数据的正常使用带来风险。因此针对信息安全提出对当前系统的整改策略，系统整改方向可大致分为利用物联网技术和区块链技术两种。（2）物联网系统的建立不但可有效降低信息感知与获取难度，还将通过一系列有效的数据处理加工途径让数据得以被实时分享，互联网系统建立后，将让能接收获取信息的电子设备接入到同一网络内，利用大数据和相关计算系统，用后台集中化控制手段完成对数据的收集与加工。

6 结束语

综上所述，基于智能电网的配电网改造和规划是一件复杂而繁琐的工程任务，不仅要通过结合各项用电情况的数据，供电设备的更新、信息技术的升级、完整的配网结构、供电的可靠性等等都需要考虑进去，这样才能够有效地改善各个区域的配电运行质量，创造一个高效的供电环境，提高配电运行效率，保障供电安全性、可靠性、稳定性，以便智能电网更好的适应城市化发展要求。

参考文献：

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[3] 王晓路 . 智能电网与配网调控一体化模式的发展分析 [J]. 城市建设理论研究 （电子版 ）， 2016， 15.