韋園清

摘要：為提高配電網的供電可靠性，本文提出了一種配電網網格化規(guī)劃方法。文中介紹了配電網網格化規(guī)劃的思路、主要原則及具體方法。通過網格化規(guī)劃將中壓配電網供電區(qū)域按區(qū)塊劃分為電氣上獨立的供電網格，將復雜的配電網化繁為簡，并以網格為單位編制中壓目標網架和過渡網架，同時全面梳理網格一次網架、配電自動化、配網通信、計量自動化建設需求，統(tǒng)籌規(guī)劃，確保配網一、二次設備協(xié)調建設。

關鍵詞：配電網;網格化;負荷預測

1 引言

配電網是電網中直接和用戶連接的重要環(huán)節(jié)，配電網的網架結構水平和運維管理水平直接影響著對電力用戶的供電可靠性。而長期以來電網的固定資產投資和管理投資主要傾斜于主網，對配網的規(guī)劃建設和運維管理重視不夠，導致配電網普遍存在以下問題：網架結構復雜，線路聯(lián)絡多，停送電操作復雜，同時影響配電自動化的實施;聯(lián)絡關系不合理，實際可轉供電能力有待提升;線路供電范圍交叉，迂回供電現(xiàn)象較多;負荷分布不均勻，設備利用效率不高。

配電網已成為電網發(fā)展的瓶頸，隨著社會經濟的快速發(fā)展，用戶對供電可靠性和供電電能質量的要求越來越高，現(xiàn)狀配電網的網架結構水平和運行狀態(tài)已經無法滿足用戶的需求。近年來，電網的投資已逐步向配電網傾斜，但是配網覆蓋范圍廣，設備規(guī)模龐大，如何做到;如何指導配電網科學有序建設，精準投資，最大效益的提升配電網網架結構水平和供電可靠性，這已成為諸多配網工作者高度關注的問題，也是配電網管理部門急需解決的問題。

為提高配電網的網架結構水平和供電可靠性，本文提出了一種配電網網格化規(guī)劃方法。介紹了配電網網格化規(guī)劃的思路、主要原則及具體方法。通過網格化規(guī)劃將中壓配電網供電區(qū)域按區(qū)塊劃分為電氣上獨立的供電網格，將復雜的配電網化繁為簡，并以網格為單位編制中壓目標網架和過渡網架，同時全面梳理網格一次網架、配電自動化、配網通信、計量自動化建設需求，統(tǒng)籌規(guī)劃，確保配網一、二次設備協(xié)調建設。

2 網格化規(guī)劃思路

配電網網格化規(guī)劃就是基于城市控制性詳細規(guī)劃開展飽和負荷預測，根據中壓線路走向、負荷預測結果和城市路網，合理劃分供電網格。按照供電分區(qū)差異化的規(guī)劃標準，結合飽和負荷預測結果和地塊結構布局，確定中壓配電網目標網架接線?；诂F(xiàn)狀和目標網架結構，結合近期逐年負荷預測結果，編制逐年過渡網架方案。規(guī)范中壓目標網架及其過渡過程，并統(tǒng)籌一次網架、配電自動化、配網通信、計量自動化規(guī)劃建設，將中壓配網網架構筑成網架層級結構清晰，聯(lián)絡有序，負荷均衡，智能高效，安全可靠的目標網架。

配電網網格化規(guī)劃應堅持以下原則：1）立足現(xiàn)狀，網格劃分和網架優(yōu)化應充分考慮現(xiàn)狀線路走向、負荷分布、存量設備和通道的可利用情況，避免大拆大建;2）目標網架明確，并制定清晰有序的過渡方案，避免朝建夕改、重復建設。3）專業(yè)協(xié)同，統(tǒng)籌考慮網格內一次網架、配電自動化、配網通信、計量自動化等各專業(yè)規(guī)劃，確保一、二次協(xié)調發(fā)展。4）遵循主配網“自上而下與自下而上相結合”的原則，協(xié)調考慮主配網需求，均衡區(qū)域資源，在滿足供電可靠性要求的同時提高設備利用效率。

3 網格化規(guī)劃方法

3.1 網格劃分方法

以供電分區(qū)、變電站供電范圍劃分為方向指導，以現(xiàn)狀10kV線路走向和供電范圍為參考，根據負荷分布、地理邊界、飽和負荷預測結果劃分網格邊界。網格劃分應滿足以下要求：發(fā)展飽和區(qū)網格規(guī)模宜以一組目標接線組劃分一個網格;發(fā)展快速區(qū)宜以2～3組目標接線組劃分一個網格，同一網格內的多個接線組的供電范圍不宜有交叉;發(fā)展不確定區(qū)宜以現(xiàn)狀線路走向和接線組供電范圍為主要依據劃分一個網格，待負荷發(fā)展方向確定后，再對網格進行修編。

3.2 網格分析

對網格的總體情況進行分析，主要包括以下幾個方面：網格發(fā)展程度、產業(yè)結構、重要用戶、供電線路接線接線模式及負載情況、線路地理走向、公專配變臺數(shù)及容量、公變負載率情況、用戶數(shù)、配電自動化、配網通信、計量自動化等。

3.3 負荷預測

網格化規(guī)劃中負荷預測包括近期逐年負荷預測和飽和負荷預測。近期負荷預測采用用戶報裝+自然增長率法，飽和負荷預測采用空間負荷密度法。

1）用戶報裝+自然增長率法

① 統(tǒng)計網格現(xiàn)狀最大負荷：通過調度自動化系統(tǒng)查詢本網格內主供線路現(xiàn)狀年負荷曲線并進行疊加，得到所涉及線路現(xiàn)狀年累計最大負荷時刻Tmax。再由計量自動化系統(tǒng)查詢Tmax時刻網格內所有配變瞬時負荷PTk-in，累計所有配變負荷得出本網格最大負荷值。計算公式如下：

② 網格逐年負荷預測

采用用戶報裝+自然增長率方法進行預測。計算方法如下：

其中：P_G2n網格規(guī)劃第N年最大負荷;P_G1n網格規(guī)劃現(xiàn)狀年最大負荷;k為自然增長率;N為現(xiàn)狀年后的第N年;W_i網格內第i個用戶的報裝容量;σ_i網格內第i個報裝用戶的實用系數(shù);θ_i網格內第i個報裝用戶在規(guī)劃第N年的釋放系數(shù)。

2）空間負荷密度法

根據用地面積、容積率、單位建筑面積負荷密度指標、同時率，計算各類地塊飽和負荷，并累計網格內所有地塊飽和負荷，具體計算公式如下：

其中：P_G3n為第n個網格的飽和負荷;S_i為網格內第i類地塊面積;R_i為網格內第i類地塊容積率;B_i為網格內第i類地塊的單位建筑面積負荷密度;α_i為網格內第i類地塊同時率。

4 網格組網原則及方法

4.1組網原則

1）根據網格各階段負荷預測結果，結合網格內現(xiàn)有供電線路情況、可利用線路走廊情況，所屬供電分區(qū)類型要求，確定網格目標網架方案和各階段過渡網架方案。

2）分析網格內初步選擇的接線組最大供電能力是否與負荷預測結果相匹配，以合理提高線路利用效率;且在滿足負荷需求的同時留有適量裕度。

3）對于因土規(guī)、控規(guī)及城鄉(xiāng)規(guī)劃調整，或重大決策發(fā)布，出現(xiàn)超出負荷預測范圍的較大報裝容量點負荷，優(yōu)先考慮另外新出線路組網滿足用電需求，避免造成網格和接線組較大改動。

4.2 目標網架組網

根據預測的遠期負荷分布情況，結合網格內現(xiàn)狀線路布局、網格現(xiàn)有和可開發(fā)利用的線路走廊，規(guī)劃遠期線路主干線走向和主干分段節(jié)點的布局，劃分主干節(jié)點供電范圍，明確遠期聯(lián)絡節(jié)點位置，初步形成遠期網架接線方案。

4.3 過渡網架組網

根據近期逐年負荷預測結果，結合上級電源和市政路網建設時序，由近及遠，制定向目標網架過渡的整套方案，有序、分步實施。

1）負荷發(fā)展成熟網格

對于負荷發(fā)展成熟的網格，按照網格所屬供電分區(qū)目標典型接線標準，結合現(xiàn)狀線路情況和網格現(xiàn)狀一、二次專業(yè)問題，按照改造量最少的原則將網架一次性改造成目標網架。

負荷發(fā)展快速網格

對于發(fā)展快速的網格，結合現(xiàn)狀線路情況、網格現(xiàn)狀一、二次專業(yè)問題、用戶用電時序、上級電源資源、市政道路建設情況等因素，根據網格目標網架規(guī)劃，合理確定聯(lián)絡點位置，并按照近期建設和后期擴建投資最少為原則，建成符合網格所屬供電分區(qū)過渡典型接線方式的過渡網架，根據逐年負荷預測情況，預留線路供電能力裕度。電纜線路和架空線路網架結構過渡方式如圖1、圖2所示。

負荷發(fā)展不確定網格

對于未發(fā)布城市控規(guī)，城市建設方向暫不明確的區(qū)域，在滿足負荷用電需求的前提下，結合現(xiàn)狀線路情況和網格現(xiàn)狀一、二次專業(yè)問題，按照投資最小的原則對線路進行改造，形成過渡典型接線。

5 結語

本文提出了一種配電網網格化規(guī)劃方法，該方法可有效指導配電網規(guī)劃，理清配電網中壓線路供電范圍，聯(lián)絡關系，建設時序，配電自動化、配網通信、計量自動化的配置要求，推進配電網網架及二次設備科學有序建設，構建堅強配電網，提高供電可靠性。