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摘要：随着改革开放的深入，市场经济的不断发展，对资源的需求逐年增加，这就需要不断开发创新资源。节能资源的开发利用取决于时代的发展趋势，也是生产生活可持续发展的前提。新型智能电网的出现，促进了城市电网的发展，将有助于解决能源数量限制与生产生活发展之间的矛盾，促进经济社会向更好、更快的方向发展。智能电网技术为现代城市人的生活、工厂的生产和城市的发展提供了前提。合理规划和设计智能电网，可以为城市的发展提供动力，满足社会发展的需要，保证生产和国内电力的安全有效。城市电网规划对提高社会经济效益具有重要作用,本文将着重探析在智能电网背景下的城市电网规划, 并分析规划过程中存在的问题,制定合理、科学、有效的措施加以解决。
关键词：智能电网；城市电网
1智能电网与城市电网规划基本情况
智能电网在集成高速双向通信网络的基础上，应用先进的传感器技术、测量技术和控制方法，实现了电网的可靠、经济、安全运行，在应用过程中体现了环境友好型的特点。智能电网应用不同形式的发电，开拓电力市场，实现资产优化调整。目前在城市智能电网规划中还存在一些问题。
第一, 信息平台建设不够健全。在电力建设和发展的过程中，智能电网技术也逐渐得到改进和成熟。不同单位的信息系统也实现了优化完善，智能平台逐渐向多元化发展。由于管理平台的不同，其管理方法和管理流程也有很大的差异，因此信息平台建设并不统一。
第二, 地理信息系统建设不完善。在改进和优化管理方法的过程中，虽然gis的安全性存在一些问题，但技术将得到更新，信息安全将得到保障。电力系统中的gps技术为城市电网规划提供了方便，为变电站布局规划提供了技术指导，并应用gps技术的预测功能对电网规划进行了科学判断。然而，目前的gps系统建设中仍存在一些漏洞，还需要加强数据分析能力和后台逻辑能力。
第三, 供电能力不足。在城市建设快速发展的过程中, 人们的生活水平不断提高, 大功率电器的数量逐渐增多, 城市用电容量较大, 供电结构出现不稳定的问题, 降低了电力系统的供电可靠性。
2 我国城市电网规划中存在的基本问题
2.1电力使用高峰期容易出现供电不足，变电站的承载率较高。城市的快速发展，居民生活方式的逐步转变和提高，各种工厂和高功率电器的应用，使城市的用电负荷剧增导致供电可靠性降低。
2.2智能电网中的地理信息系统作用没有得到充分发挥。GIS的信息安全得不到保障，不利于城市智能电网的规划。城市电网规划应以电网、地理等地理信息系统提供的信息为基础，对城市电网中的变压器、配电线路进行规划，以便确定城市电网的功能。
2.3城市电网规划的结构不够完善, 制度不够健全。由于城市电网结构复杂,增加了城市电网规划的难度，同时在电网规划的过程中缺乏监督机制的约束, 导致规划人员职责意识不强, 规划理念模糊， 导致规划出来的方案满足不了要求。
2.4智能电网信息化平台不够健全和完善。智能信息网格技术的发展带动了城市信息系统的改进和发展，但部分城市信息平台建设相对落后、陈旧，不利于城市电网规划的发展。
3 新形势下的城市电网规划与改造
3.1城市电网规划与改造的现状分析
目前，我国城市电网规划难以及时跟进城市需求，城市电网结构很难与城市规划相适应。城市的快速发展给城市电网规划的负荷预测、远景规划等带来了难度。另外，城市电网规划还存在电源点建设落后于城市建设、设备老化现象严重、供电不可靠因素增大、配网的设备更新与技术革新偏慢、城市电网改造涉及面广、停电难度大等问题。
3.2新形势下城市电网规划与改造的原则
城市电网规划与改造的目的是通过科学的计算与规划，建设出电网结构优化、运行安全可靠、兼具经济高效和节能环保特征的城市电网，进而不断提高城市电网的供电能力和电能质量，以满足城市经济增长的需要。
在新形势下的城市电网规划中，应注意远近结合、协调发展，有明确的分期规划，同时结合适度超前的原则，城市电网规划年限与国民经济发展规划、城市总体规划的年限一致，一般规定为近期规划5年、中期规划10-15年、远期规划20-30年。
城市电网规划要求实施后达到以下水平：（1）充足的供电能力。（2）坚强合理的网架结构。（3）规划与改造后的城市电网与上级输电网相协调。（4）输变配电投资规模达到经济合理、比例适当。（5）体现区域差异，技术经济指标合理，与社会环境相协调。
3.3新形势下城市电网规划的编制
（1）城市电网的现状分析：城市的功能定位，社会经济发展情况，城市电网的布局，负荷分布的现状。
（2）负荷预测：进行总量、分区和空间负荷预测。
（3）制定技术原则：各个分期的规划技术原则。
（4）电力（电量）平衡：电网有功、无功的电力和电量平衡。
（5）确定远期电网的初步布局，作为编制分期规划的发展目标。
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（6）根据预测负荷和现有的电网结构，经过分析计算，编制近期的分年度规划和中期规划。
（7）根据近、中期规划确定的最后阶段的城市电网规模和远期预测的负荷水平，编制远期规划。
3.4构建节能、绿色、智能的新型城市电网
智能电网倡导节能、绿色，构建新型城市电网的挑战与机遇同在。新形势下的城市电网规划与改造需要考虑：多适应的电网规划优化、节能减排下的电网规划方法、新能源对电网规划的影响、区域电网协调规划、全寿命周期或成本管理的电网规划、城市电网规划改造和二次系统规划依据等。
3.4.1新能源对城市电网规划的影响
随着风电、光伏等各类清洁能源的大量出现，对配电网要求具有相应的接纳能力，在实现自愈、互动和兼容的基础上，支持对分布式能源（微网、电动汽车、各种储能装置等）的即插即用功能（plugandplay）。
所以，城市配电网在规划与改造等方面也应随之跟进，开展相应的智能配电关键技术研究，研制出新的智能化设备，提高配电网供电可靠性和设备兼容性，提高供电能力、改善供电质量，提升城市电网的安全预警和应急供电能力。
分布式能源的容量一般在50MW以下，主要是指：在电力负荷区域内，能源利用率较高，绿色环保的可提供电、热的发电装置，例如：太阳能、燃料电池、风力发电、生物质能发电等。
城网电网的规划对分布式电源的接入有几点要求：
（1）除专线接入的情况外，接入的分布式电源容量应小于接入线路容量的10%-30%。
（2）接入点的短路电流与分布式电源机组的额定电流之比，也即短路比，应大于10：1。
（3）分布式电源接入点的短路容量应小于断路器遮断容量，如果出现超限情况，应加装短路电流限制装置。
（4）对分布式电源的并网运行，数kW至数十kW容量的分布式电源，并网电压等级要求0.4kV；数十KW至7-8MW容量的分布式电源，并网电压等级要求10kV；8-30MW容量的分布式电源，并网电压等级要求35kV或66kV；而30-50MW容量的分布式电压，并网电压等级要求66kV或110kV。对分布式电源所发电力，应采取就近消纳为主的方式，除利用可再生能源发电外，原则上不允许分布式电源向电网反送功率。
3.4.2积极推进城市配电网自动化
目前，北京市电力公司已经在京实施了东西城配网自动化试点工程，将配网的自愈功能作为亮点，并顺利通过了国家电网公司的验收。天津、大连、上海等大中型城市以及南宁、兰州等省会城市都已纷纷投入对配网自动化的研究中，配网自动化试点工程已遍地开花，各种智能小区、用电信息采集系统试点工程建设工程日益增加。
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）为提高城网运行的可靠性和管理水平，在配电网自动化的实施过程中，应根据城市电网发展的需要，按照因地制宜、分区分层管理的原则，确定科学合理的配网自动化发展规划。
（2）在城市电网规划中，必须考虑到使配网自动化的功能与一次系统相协调，同时按照经济和实用的原则，考虑一次设备的性价比。在一次设备具有良好基础的条件下，开展配电网自动化的规划。
（3）由于城市的发展是不均衡的，城市在中心区、城区和郊区的负荷情况以及对安全可靠性的要求不尽相同，应根据不同区域的情况来规划配电网自动化的实施进度，但应满足信息交互要求。
3.4.3开展数字化城市电网的信息建设进程
智能电网的一个显著标志就是IEC61850通讯规约的使用和不同设备间的信息交互和集成。对于数字式城市电网的建设，在进行其信息管理系统的规划和建设中，应具备统一的规范。
城市电网自动化的一揽子项目，包括：电网项目规划和管理，电网安全生产管理，相关的办公、财务、人力资源管理，电网营销和招投标管理等，都将建立在城市电网数字化信息管理系统的数据平台基础上。
所以，信息管理系统的建设应按照纵向贯通、横向集成、高度统一，进行数据共享，不断完善管理系统的信息安全和畅通。
3.4.4建设节能环保的绿色城市电网
在城市电网的规划中，应遵循智能电网“奉献清洁能源”的要求，建设资源节约型和环境友好型的电网。主要体现在以下几点：
（1）城市电网工程的噪声、工频电磁场、通信干扰等必须满足相关的国家标准和工程施工技术要求。
（2）考虑同杆并架和紧凑型的线路走廊，节约城市用地，并推广采用节能型的电网设备，淘汰各种高能耗产品。
结束语
城市电网规划是一个复杂的电网优化问题，具有非线性、不确定性、多目标、多阶段的特点。智能电网的出现是电力行业的一项技术创新，电网规划是智能电网建设的重要前期准备工作。智能电网采用了先进的理论和技术，有效地提高了电网的安全性和可靠性，实现了电网良好的社会效益和经济效益。然而，我们也应该认识到，在中国实施这项技术仍然存在一些问题，需要科学研究人员进一步研究。
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论文作者:黄永才
论文发表刊物:《防护工程》2019年12期
论文发表时间:2019/8/29
标签：电网论文; 城市论文; 智能论文; 分布式论文; 技术论文; 电源论文; 容量论文; 《防护工程》2019年12期论文;