國網(wǎng)黑龍江哈爾濱市呼蘭供電有限公司 段思琪

在當(dāng)前的發(fā)展階段下，提升社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展能力是全社會(huì)的普遍共識(shí)，在這個(gè)過程中，加強(qiáng)對(duì)資源的優(yōu)化配置，保證發(fā)展的可持續(xù)性成為各個(gè)行業(yè)的新趨勢(shì)。現(xiàn)代社會(huì)對(duì)于能源的需求不斷提升，電力事業(yè)的發(fā)展需要從社會(huì)發(fā)展的需求出發(fā)，進(jìn)一步保證電力配置的合理性科學(xué)性，并加強(qiáng)對(duì)相關(guān)電力技術(shù)的革新，從而能夠進(jìn)一步提升供電的穩(wěn)定性以及安全性。現(xiàn)代電力企業(yè)需要以追求高效潔凈以及智能化的電力技術(shù)作為發(fā)展的重要內(nèi)容，而智能化電網(wǎng)規(guī)劃能夠較好地滿足，現(xiàn)階段電力事業(yè)發(fā)展的需求。智能電網(wǎng)依托現(xiàn)代信息智能技術(shù)，對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行更加科學(xué)的管理，對(duì)電力輸送以及配置環(huán)節(jié)進(jìn)行了諸多的優(yōu)化，進(jìn)一步提升電力能源的使用效能。

一、智能電網(wǎng)的特點(diǎn)

智能電網(wǎng)具有很強(qiáng)的智能性以及系統(tǒng)性。在系統(tǒng)應(yīng)用的過程中，智能電網(wǎng)能夠?qū)θ后w的用電行為進(jìn)行分析，從而對(duì)各個(gè)電力傳輸環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化，保證系統(tǒng)運(yùn)行的協(xié)調(diào)性，并且能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)系統(tǒng)終端的無線控制。隨著智能電網(wǎng)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展成熟，該技術(shù)在電力建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用，進(jìn)一步優(yōu)化了電力供應(yīng)鏈與管理，并在很大程度上節(jié)約了電力資源。

（一）技術(shù)層面

從技術(shù)層面上來看，智能電網(wǎng)對(duì)目前較為先進(jìn)的電力技術(shù)以及管理系統(tǒng)進(jìn)行了整合，從而發(fā)展出了一種新型的，智能化的電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其本身具有較高的效率以及安全性。智能電網(wǎng)主要應(yīng)用了傳感測量技術(shù)，分析決策技術(shù)，以及制動(dòng)控制技術(shù)等。想要保證智能電網(wǎng)相關(guān)技術(shù)能夠被有效應(yīng)用，就需要加強(qiáng)對(duì)智能電網(wǎng)技術(shù)的分析，了解其內(nèi)涵以及特征，確保相關(guān)技術(shù)能夠在電力系統(tǒng)建設(shè)中發(fā)揮作用。智能電網(wǎng)是新形勢(shì)下依據(jù)電力需求而形成的一種新型的電力管理模式，在該管理系統(tǒng)中能夠有效對(duì)現(xiàn)有的電力網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行協(xié)調(diào)，并實(shí)現(xiàn)智能技術(shù)與現(xiàn)有電網(wǎng)的兼容。對(duì)電力系統(tǒng)各個(gè)組成部分的優(yōu)化集成，智能電網(wǎng)的決策分析功能也會(huì)對(duì)現(xiàn)有電力系統(tǒng)存在的問題進(jìn)行分析，從而采取針對(duì)性的管理措施予以糾正，進(jìn)一步提升供電的質(zhì)量。智能電網(wǎng)在發(fā)展應(yīng)用的過程中，融合了大量新的供電以及電力監(jiān)控技術(shù)，能夠從用戶的用電行為來分析系統(tǒng)的運(yùn)行機(jī)制，從而采取更加具有針對(duì)性、科學(xué)性的供電配置，這對(duì)于緩解電力供應(yīng)緊張，提升系統(tǒng)運(yùn)行效能具有重要的意義。

（二）應(yīng)用層面

從應(yīng)用層面上來看，智能電網(wǎng)在電力技術(shù)以及電力規(guī)劃上具有較為明顯的優(yōu)勢(shì)。智能電網(wǎng)能夠節(jié)約大量的電力能源。智能電網(wǎng)能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行智能化的分析，同時(shí)，智能電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)電力系統(tǒng)關(guān)鍵性管理環(huán)節(jié)的整合。其獨(dú)有的決策分析機(jī)制，能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)運(yùn)行存在的問題進(jìn)行糾正，讓系統(tǒng)在自我調(diào)節(jié)下實(shí)現(xiàn)更高的運(yùn)行效率，智能電網(wǎng)在操作的過程中能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)以及自動(dòng)控制，因此能夠解放相當(dāng)一部分運(yùn)營管理人員，提高了人力資源的利用效率。

在進(jìn)行電力供應(yīng)的過程中，智能電網(wǎng)能夠根據(jù)電力傳輸各個(gè)環(huán)節(jié)的信息來進(jìn)行更為科學(xué)的把控，從而有效降低供電過程中的能源消耗。另外，智能電網(wǎng)具有較高的穩(wěn)定性，電力系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中存在兩大風(fēng)險(xiǎn)，一部分風(fēng)險(xiǎn)來自電力網(wǎng)絡(luò)中的軟件漏洞，另一部分來自外力因素，智能電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部安全管理系統(tǒng)的自主更新，保證系統(tǒng)的軟件層面處于安全狀態(tài)，使電力系統(tǒng)能夠穩(wěn)定的輸出電力能源。同時(shí)，智能電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)系統(tǒng)關(guān)鍵部分的自動(dòng)控制，這就在很大程度上避免了自身部件受外部因素的影響，同時(shí)智能電網(wǎng)能夠?qū)ο到y(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行診斷，分離無法正常工作的系統(tǒng)模塊，防止故障模塊而影響系統(tǒng)整體的運(yùn)行效能。最后，智能電網(wǎng)在應(yīng)用的過程中可以減少供電的能源損耗，同時(shí)其自身的運(yùn)行模式更加智能，也能降低系統(tǒng)運(yùn)行的能源消耗，在電力系統(tǒng)規(guī)劃和電力技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了低碳環(huán)保的目標(biāo)，符合現(xiàn)階段可持續(xù)發(fā)展的電力事業(yè)建設(shè)目標(biāo)，基于以上優(yōu)點(diǎn)，需要重視智能電網(wǎng)在電力規(guī)劃建設(shè)中的應(yīng)用。

二、智能配電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃的現(xiàn)狀、原則及應(yīng)用技術(shù)

智能電網(wǎng)和傳統(tǒng)配電網(wǎng)相比具備以下優(yōu)勢(shì)：智能配電網(wǎng)具備較強(qiáng)的自我調(diào)節(jié)能力，在使用時(shí)能解決供電不穩(wěn)定的問題；智能電網(wǎng)的安全性較高，在使用時(shí)能更好抵抗自然災(zāi)害，在出現(xiàn)電力系統(tǒng)故障時(shí)能更好規(guī)避停電問題；支持分布式電源的大量接入，也能實(shí)現(xiàn)可再生能源的隨插隨用；支持用戶間的互動(dòng)交流，根據(jù)用戶的電量使用情況來分階梯的收費(fèi)；能實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)的可視化管理，在配電網(wǎng)運(yùn)行過程中可全面收集整理電網(wǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)信息，并對(duì)配電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行在線監(jiān)督和風(fēng)險(xiǎn)防控分析。傳統(tǒng)配電網(wǎng)依靠用戶投資建設(shè)，而用戶的投資建設(shè)管理往往無法實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行的統(tǒng)一規(guī)劃，在配電網(wǎng)運(yùn)行的過程中有很多項(xiàng)目都無法順利實(shí)施，地下管線更是無法隨意鋪設(shè)，配網(wǎng)資產(chǎn)無法根據(jù)需要來提取使用，最終對(duì)配電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行帶來了比較大的隱患。電力公司平時(shí)的電網(wǎng)規(guī)劃管理工作局限在35千瓦以及以上的電網(wǎng)規(guī)劃，在電網(wǎng)規(guī)劃管理的時(shí)候重點(diǎn)考察各個(gè)地區(qū)變電站容量是否滿足快速增長的電力負(fù)荷的使用要求，對(duì)10千瓦電網(wǎng)的規(guī)劃比較局限在現(xiàn)有的理論和技術(shù)層面，隨機(jī)應(yīng)變性較差。

（一）電網(wǎng)改造規(guī)劃現(xiàn)狀

現(xiàn)階段城市電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃的制定和城市發(fā)展建設(shè)步伐、基本需求不相適應(yīng)，城市電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)也很難和城市發(fā)展規(guī)劃目標(biāo)適應(yīng)。同時(shí)城市化進(jìn)程的加快也對(duì)城市電網(wǎng)的規(guī)劃管理加大了負(fù)擔(dān)，無法實(shí)現(xiàn)對(duì)城市電網(wǎng)的科學(xué)分析和管理。最終導(dǎo)致城市網(wǎng)絡(luò)電源點(diǎn)的規(guī)劃落后于城市建設(shè)，電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)備老化嚴(yán)重，城市電網(wǎng)改造困難。

（二）電網(wǎng)改造規(guī)劃原則

城市電網(wǎng)規(guī)劃改造的目的是能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的科學(xué)使用，根據(jù)城市化建設(shè)發(fā)展需要打造出運(yùn)行安全、可靠，兼具環(huán)保性和經(jīng)濟(jì)性的城市電網(wǎng)，從而不斷提升城市電網(wǎng)的供電能力，充分滿足城市發(fā)展需要。在新時(shí)期，城市電網(wǎng)規(guī)劃要堅(jiān)持遠(yuǎn)近結(jié)合、統(tǒng)籌協(xié)調(diào)的發(fā)展原則，將城市電網(wǎng)規(guī)劃管理和國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要相結(jié)合，在不同的階段制定出不同時(shí)期的發(fā)展計(jì)劃。新形勢(shì)下城市電網(wǎng)改造規(guī)劃要達(dá)到以下的水平：經(jīng)過改造之后的城市電網(wǎng)要具備持續(xù)性的供電能力；經(jīng)過改造后的城市電網(wǎng)擁有科學(xué)合理的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)；經(jīng)過改造之后的城市電網(wǎng)能做到上下級(jí)的互相協(xié)調(diào)；改造后的城市電網(wǎng)輸配電投資規(guī)模和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)模相適應(yīng)；城市電網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè)符合地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要。

三、城市智能電網(wǎng)規(guī)劃的技術(shù)方法

（一）負(fù)荷預(yù)測

負(fù)荷預(yù)測是城市智能電網(wǎng)規(guī)劃中的有效技術(shù)方法，在前期開展中必須依托于電網(wǎng)規(guī)劃，以此為根據(jù)進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測，幫助施工人員和設(shè)計(jì)人員精準(zhǔn)布設(shè)電源點(diǎn)，計(jì)算電網(wǎng)規(guī)劃規(guī)模，按照電力負(fù)荷特性，結(jié)合不同電力系統(tǒng)和不同地區(qū)，選擇適當(dāng)?shù)呢?fù)荷預(yù)測方式。當(dāng)前，負(fù)荷預(yù)測方法包括灰色預(yù)測法、專家預(yù)測法、模糊聚類識(shí)別預(yù)測法，其中模糊聚類識(shí)別預(yù)測法就是以歷史數(shù)據(jù)信息為參考依據(jù)，構(gòu)建典型預(yù)測模型，分析和研究負(fù)荷變化情況和影響負(fù)荷變化的因素，判斷未來負(fù)荷變化走勢(shì)和發(fā)生狀態(tài)，選擇最佳的預(yù)測模型，達(dá)到負(fù)荷預(yù)測的最佳效果。

（二）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)規(guī)劃

在城市智能電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)中，以智能電網(wǎng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化為主要任務(wù)，在結(jié)構(gòu)優(yōu)化過程中，要保證電力系統(tǒng)正常運(yùn)行，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃因素與變電站容載比，引入遺傳算法開展智能電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)規(guī)劃工作。遺傳算法依托于控制理論與生物遺傳學(xué)理論，由自然遺傳逐漸推演出的準(zhǔn)確算法，將其引入到網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化中，可以達(dá)到電網(wǎng)無功優(yōu)化的效果，具體如下：第一，根據(jù)智能電網(wǎng)結(jié)構(gòu)準(zhǔn)備數(shù)據(jù)信息，確定發(fā)電廠地理位置，準(zhǔn)備電力設(shè)備中的元件電阻信息、最大溫度極限信息、電抗信息；第二，開展編碼工序，結(jié)合控制變量信息，對(duì)電網(wǎng)元器件設(shè)備進(jìn)行編碼操作，構(gòu)建自動(dòng)化運(yùn)行流程；第三，構(gòu)建評(píng)價(jià)函數(shù)，將所有評(píng)價(jià)因素納入到評(píng)價(jià)函數(shù)中，綜合考量外界環(huán)境因素對(duì)智能電網(wǎng)運(yùn)行的影響，并將其編入到函數(shù)表中；第四，開展遺傳操作，通過交叉變異操作，逐步實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，達(dá)到智能電網(wǎng)的規(guī)劃和建設(shè)。

（三）電氣計(jì)算

在電氣計(jì)算中，工作人員要做好潮流計(jì)算、斷路電流計(jì)算和穩(wěn)定性計(jì)算，通過計(jì)算機(jī)輔助啟動(dòng)運(yùn)行模型，對(duì)智能電網(wǎng)中的電力系統(tǒng)運(yùn)行設(shè)備開展模擬計(jì)算，驗(yàn)證和判斷智能電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可行性。在城市智能電網(wǎng)規(guī)劃中，利用預(yù)測負(fù)荷的方式檢測電力網(wǎng)架，模擬運(yùn)行規(guī)劃中的智能電網(wǎng)，從智能電網(wǎng)模擬構(gòu)架運(yùn)行中，判斷未來建成電網(wǎng)的供電能力、網(wǎng)損情況、電壓水平和潮流流向等參數(shù)信息，及時(shí)發(fā)現(xiàn)城市智能電網(wǎng)規(guī)劃中的問題，提出合理的解決方案。同時(shí)，在電氣計(jì)算中，要根據(jù)已確定的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，優(yōu)化短路計(jì)算，判斷智能電網(wǎng)短路電流水平，以此為依據(jù)，選擇電力設(shè)備型號(hào)與運(yùn)行方式，提高智能電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。

四、結(jié)束語

綜上所述，在城市智能電網(wǎng)規(guī)劃中，要以頂層設(shè)計(jì)為目標(biāo)，以逐步開展為手段，通過負(fù)荷預(yù)測、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)規(guī)劃、電氣計(jì)算等方式進(jìn)行城市智能電網(wǎng)規(guī)劃，結(jié)合供電區(qū)域的具體情況，優(yōu)化電網(wǎng)接線設(shè)計(jì)，提高智能電網(wǎng)供電的穩(wěn)定性和安全性。