摘要:城网规划在城市建设中起着重要的作用,是城市建设的重要组成部分。而城市智能电网的发展也为城市发展带来了新的发展契机,为城市电网规划和建设作出了新的贡献。针对国家电网公司提出建设坚强智能电网的电网发展战略,将建设“以特高压电网为骨干网架,各级电网协调发展”的新型节能、高效的绿色电网。在此基础上,提高城市电网运行指标,优化城市电网结构,增强城市电网负荷能力成为城市电网发展的主要方向。
关键词:智能电网背景;城市电网规划
前言
现代城市电网规划是当前现代城市电力工程在最初阶段所必须要考虑的一个重要因素,同时在某种程度上影响着社会经济效益的高低。现代城市电网规划的主要目标是为了建设一个比较完整、稳定、安全、可靠、灵活、节能环保、经济高效的现代城市电网,提高城市供电的效益与供电的质量,从而促进现代城市经济的发展,进一步带动社会经济的发展和环境质量的提高。城市电网规划是集多种技术于一体,不断改进的一种规划方法,满足社会经济的持续发展。
1现代电网规划中存在的问题
1.1信息化平台不完善
智能电网是建立在信息化的基础上的电网系统。智能电网系统想要发挥效用,离不开对各种信息的收集和处理,离不开一个完善的信息平台来支撑。建立一个完整的信息平台,是电网系统实现信息化、自动化、智能化的工作基础。但是由于我国的智能电网在各地区发展水平不一,大部分地区的信息平台建设还比较落后。信息平台的不完善,严重影响了信息收集和处理的效率,拖累了智能电网的工作。
1.2供电能力不足
目前的智能电网系统,最大的缺点就是在220千伏和110千伏的供电能力上比较低。由于现代社会的电器数量和电器功率都大大增加,电力的需求量也出现了爆发性增长。大量的电力传输,给电网系统带来了极大的负担,各个变电站对于承载量的要求也需要大大提高。而在我国的一部分地区,没有及时对变电站的承载能力进行提高。当用电高峰期到来,社会用电量超过了智能电网的供电能力,导致供电系统的可靠性降低,容易出现供电系统故障。
1.3没有利用好地理信息系统
智能电网中的地理信息系统,能够为电网规划提供必要的地理信息依据,让各个网点、变电站和输电线路合理分布,优化电网系统的整体结构。要想利用好地理信息系统,一定要保证地理信息的安全。通过改善管理手段和提高技术水平,能够保障地理信息的安全。目前,我国的智能电网对地理信息系统的利用很差,对地理信息的分析能力、后台逻辑能力和数据处理能力也很低。这就导致了我国智能电网不能够按照地区合理分配变电站和输电线路的布局规划,不利于优化电网的结构、减轻电网系统的负担。
2城市智能电网规划配置要求
2.1硬件配置要求
智能电网在硬件配置中的要求十分严格,硬件的质量和规格都必须符合国家的标准,主要采用的是机架式安装方式,对于关键设备将为其设置独立电源,使其稳定性、便利性以及灵活性都能够符合要求。
2.2软件配置
在软件配置中主要包括的是应用软件、操作系统以及数据库。目前在我国南方城市智能电网的工作站中运用最多的是Linux操作系统,由于数据库的种类多种多样,因此在选择时通常会采用通用且较为成熟的数据库。
2.3人机对话功能
智能电网中要求能够实现人机之间的直观且便捷的交流,能够支持SVG以及其他多种类型的文件,利用智能一体化的绘图技术,能够从AM、GIS等平台中进行数据导入,从而实现数据收集、整理以及存储的一体化操作。
2.4数据库管理
目前的智能电网建设中同一应用的是IEC61968标准进行封装和显示,通过建立统一的数据库访问机制,对数据访问的安全性和可靠性给予较大的保障。此外,通过数据维护工具,能够实现对数据的修改和搜索。
3智能电网发展新形势下城市电网规划的技术方法
3.1进行电力需求负荷分布预测
城市电网发展规划过程中,负荷分布预测是其重要内容,尽管我国的经济体制从计划经济转型为市场经济,但长期的计划经济体制使得我国电力负荷预测难以适应现代城市电网的发展速度,而在现代城市的发展规划中,负荷分布预测已经成为城市电网规划和发展的决策基础。
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在过去的城市电网规划中,由于电网规划部门往往根据经验对配电变压器进行布局,而没有进行科学合理的负荷分布预测分析,这就容易导致变压器分布不合理,会出现部分地区变压器超载或者轻载,导致电网运行不稳定,存在安全隐患。而随着现代城市智能电网的规划布局,电网在布局前都会通过负荷预测,然后根据居住情况以及用电情况进行电力布局规划,并且根据区域功能不同设立不同年的电网配电模式,例如针对工业区、居民区、商业区等进行区域规划。
另外,还可以通过对各小区负荷值的监控,进而将负荷密度数据进行统一整理,通过对10kV配电变压器的现行和历史统计的负荷数据,使用外推法等传统统计分析手段,来预测10kV配电变压器的负荷。
最后,可以通过上述方法对全市用电负荷情况进行分析预测,然后再利用弹性系数法、单耗法、综合用电法等预测法进行核对,根据核对评估确定城市电网规划中需要的负荷预测值。
3.2选择合适的电网结构
在城市发展过程中,智能电网的发展规划必须要与城市发展相匹配,这也是城市电网建设的基本依据,在城市电网规划发展中,要实行分区、分层的规划布局策略,进行合理的电压等级配合以及电源与负荷平衡。
电网的网架结构与电压等级、电源点、负荷数目及地理位置等因素有关,主要有以下几类:
(1)放射式
放射式电网结构属于简单型的电网结构,其优点是控制方便、运行简单、调度快捷,缺点是供电属于单回线供电,可靠性较低。
(2)链式
链式电网结构可容纳较多的电气设备,是放射结构的延伸,不足之处是电源较为单一,可靠性较差。
(3)环式
环式结构不同于链接式和放射式的电网结构,它具有一定的可靠性,但其也有不足之处,那就是当其中一条线出现问题后,电压质量会受其影响。
(4)多电源环式和串链式
此种电网模式具有多个电网,可靠性较高,但由于具有多电源且属于串联式,因此其结构较为复杂,在电网调度和控制方面较为复杂,尤其是内部元件较弱,整体稳定性不高。
(5)干线式
干线式电网结构具有成本低、负荷密度小的特点,一般用于低负荷的电网配置,可靠性不高。
(6)网格式
网格式结构适用于负荷密度大、电压质量要求很高的城市中低压配电网。
3.3积极推进城市配电网自动化
在城市电网的规划与改造中,对智能配电网的实施要求如下:
(1)想要进一步提高城市智能电网的管理水平和电网的可靠性,就需要在智能电网的自动化建设中根据城市发展需求因地制宜的进行城市电网的规划建设,确定城市电网规划的科学合理性,为城市电网持久发展打下良好基础。
(2)在城市智能电网的建设中,要充分考虑智能电网的经济适用性,要结合设备的性价比,要做到建设的科学合理化和绿色经济性。
(3)在城市建设中,不用区域的功能也有所不同,城市建设分为商业区、工业区、居住区,这就决定了城市智能电网的建设分布也有所不同,因此,在智能电网的建设规划中,要根据不同区域的用电情况进行布局。
4结论
总之,在现代城市电网供配电容量的不断增大、电压等级的逐步升高、电网结构的逐步优化、供电的可靠性和电能质量的要求日益增强的情况下,城市电网规划作为一种比较复杂的、难以控制的电网系统改进与优化的过程,这就需要在智能电网的大背景下进行现代城市电网规划。积极采取各种有效的措施解决现代城市电网规划中的问题,可以为生产和生活用电提供质量保证和安全保证,也可以促进社会经济效益的提高,从而带动整个社会、经济的发展。
参考文献
[1]肖峻,李振生,张跃.基于最大供电能力的智能配电网规划与运行新思路[J].电力系统自动化,2012(13).
[2]王红然,王书旺.智能电网系统中变电站通信方案的比较研究[J].信息化研究,2011(3).
论文作者:刘一民
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/9
标签:电网论文; 城市论文; 智能论文; 负荷论文; 结构论文; 可靠性论文; 能力论文; 《电力设备》2019年第6期论文;