国网大同供电公司 山西大同 037008
摘要：在电力系统中，配电网规划的合理与否，直接影响了其供电能力和供电质量。传统“自上而下”的电网规划中，存在诸多的问题，制约了供电质量。而以用电需求为导向、以区域控规作为基础的“网格化”的电网规划，提高了配电网的工作效率，提高了其服务水平。文章提出以双Q的新型配电网网格化规划方法。
关键词：配电网；网格化；规划方法
随着社会的发展，电力资源已经成为社会发展的主要动力。配电网作为整个电网中的重要组成部分，主要负责向终端用电户提供持续、稳定的供电。尤其是伴随着社会用电量的急剧增长，传统的配电网规划方式已经无法使用规模庞大的中压配电网，在这种形势下，必须要加强配电网改革，以实现其供电的可靠性、安全性。
一、双Q规划方法
（一）规划目标
现代配电网规划人员面临的挑战是在满足可靠性的目标下尽量降低规划方案的总投资，使电力企业获取最大的经济效益。本文在网格内应用双Q规划方法，既能够考虑网格差异化的规划目标，又能同时处理配电系统的Q1和Q2，达到降低投资同时改进可靠性的双重目标。
传统的配电网规划方法主要考虑单Q，可靠性一般通过遵循安全标准而得到保障，而不是作为具体的量化目标提出。从经济角度出发，严格遵守安全标准并不总是有利的，一味满足标准而安装数量过多或容量过大的设备，会导致建设成本过高。新型规划方法在各网格内制定合适的规划水平年可靠性目标，根据可靠性目标制定不同的规划方案，每个方案具有不同的建设规模及投资。为达到各网格总体规划方案投资最低，需要对电网的规划方案进行评估。
（二）可靠性指标
在电力工业界中，度量可靠性的指标有两类：一类度量指标仅为停电频率；另一类度量指标为停电持续时间。与用户的用电规模无关的4个最常用的可靠性分析指标，分别是系统平均停电频率指标、用户平均停电频率指标、系统平均停电持续时间指标和用户总平均停电持续时间指标。系统平均停电频率指标和系统平均停电持续时间指标两个指标要在系统的全部用户范围内进行停电统计；用户平均停电频率指标和用户总平均停电持续时间指标两个是在经历了停电的用户范围内统计。
（三）基于双Q的网格化规划
目前配电网规划多采用的是整体规划方法，就算采用双Q理论将配电网规划转换成双变量的数学模型，仍是一种粗糙的解决问题方式。为了适应配电网差异化的规划需求和操作性强的应用需求，亟需寻找一种精益化和标准化的方法以实现配电网可靠性和经济性的协调。网格化规划是以供电网格为单位梳理配电网现状问题，制定规划目标，确定目标网架，优选规划项目。城市电网中开展网格化规划，提升供电可靠性是首要目标，因此如何在单个网格内实现可靠性和经济性的协调是核心问题。本文提出的新型规划方法就是将双Q理论应用于配电网网格化规划，合理的网格划分方法、考虑停电损失的项目全寿命周期成本模型、精确的项目评估方法是关键点。
二、“网格化”的涵义及划分原则
（一）“网格化”的涵义
根据《国家电网公司配电网网格化规划指导原则》，网格是配电网规划、项目管理和用户接入的最小单元，也是配网运行检修管理的最小单元。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆配电网的网格化，是指按照配电网的发展现状、负荷分布、负荷特性及地理分界线等实际情况，以地区控制性详细规划为支撑，将复杂的配电网划分为多个相对独立的供电网格，并采用若干组标准接线对每一个网格直接、独立供电。
（二）划分原则
“网格化”划分主要考虑供电区域相对独立、网架完整、管理便利等需求，按照目标网架明确、电网规模适度、管理责任清晰的原则，构建“供电区域、供电网格、供电单元”三级运营管理体系。在具体的规划中，“网格化”划分应以饱和负荷预测结果为依据，充分考虑现状电网改造难度、街道河流等因素，具有相对稳定性和一定的近远期适应性。实际划分应保证网格之间或单元之间不重复、不遗漏，并兼顾规划设计编制、运行检修、客户服务等全过程业务管理的需要。
三、“网格化”规划方法
（一）规划方法探讨
1）资料收集：收集规划所需的各项资料，包括经济社会发展相关数据、市政相关规划、电力供需数据、电网设备数据、电网运行数据、用户信息等，通过整合政府相关资料和电力内部营销、运检、调度等方面的数据，为全面分析地区电网提供基础。
2）分区划分：基于城市电网分属A类、B类两个供电分区、每类分区内的经济发展水平不均衡、配电网发展呈现较大差距等特点，依据第一步收集的基础资料和“网格化”划分标准，将A、B类供电区域划分为若干供电网格，并进一步细化为供电单元，为分层分级开展的配电网规划提供条件。网格划分应注意兼顾配电网全过程管理要求和与城乡控制性详细规划等市政规划、行政区划相衔接。
3）电网现状分析：采用定性与定量分析相结合的方法，以资料收集和分区划分为基础，从网格到单元，分层分级分析电网供电能力、供电质量、装备能力、网架结构等的现状水平，并从电网发展的规模与速度、安全与质量等方面综合分析，提出现状配电网存在的问题。
4）目标规划：以现状问题分析为基础，城市区域控制性详规为依据，根据区域定位以及配电网现状的网架、设备、运行等指标，提出网格内远景应实现的总体目标及相关指标。远景目标包括网架的接线形式、线路路径及建设形式；相关指标包括供电质量、供电能力、供电可靠率、装备水平、智能化率等。目标网架规划的技术原则与建设标准，以《配电网典型供电模式》为基础，统一各供电分区配电网发展思路、建设标准以及用户接入原则；综合考虑供配电设备布点、负荷需求、道路条件及城市规划要求等情况，明确区域各级配网架空走廊控制技术原则，保证总体思路和标准的统一，同时落实不同“网格化”的阶段性发展差异。
5）有序过渡：结合网格划分情况，以现状问题分析为基础，以远景目标为方向，采用“差异化”规划原则，合理制定近、中期规划方案，确定三年及五年建设项目，重点解决电网近、中期存在的问题。
6）成效分析：分析规划方案实施后配电网的改善情况，分析规划水平年、远景年供电指标的改善情况、运行效率的提升情况、取得的经济效益和社会效益。
（二）实施规划方法的几个关键点
1）形成合理的网格化供电区域。“网格化”划分以目标网架清晰、电网规模适度、管理责任明确为目标，以城市规划中地块功能及开发顺序为依据，充分考虑现状电网改造难度、街道、河流等因素，划分形成相对稳定且具有一定近远期适应性的网格供电区，最终结果应根据区域饱和负荷预测结果进行校核。
供电区域、供电网格、供电单元三级运营管理体系对应不同的电网规划层级，各层级间应注意做到相互衔接、上下配合。
2）“自下而上”开展电力负荷预测。电力负荷预测应由供电单元到供电网格“自下而上”地逐级预测，并采用多种方法进行校核。负荷预测通常分为3个阶段，即饱和负荷预测和近期、中期负荷预测。每一个阶段都有相关的预期目标，其中饱和负荷预测是为构建目标网架奠定基础，近期负荷预测用于确定近期项目建设的时序，中期负荷预测是制定过渡网架方案的主要依据。在各个阶段中，均应充分考虑分布式电源、电动汽车以及储能等新型负荷接入的影响及多种能源互补融合、需求侧响应引起的用户用电方式和负荷特性变化。
3）构建差异化目标网架。在饱和负荷预测的基础上，结合现状电网、电力需求情况，以上级电网规划为边界条件，差异化构建供电网格饱和年目标网架。
通过“网格化”方法思路的全面推行，可以做到理清地区性配电网发展的共性矛盾和差异问题，明确远景发展目标和近中期发展路径，同时促使配电网管理工作科学、高效，避免规划项目安排盲目性，细化项目管理要求，对各部门职责进行规范管控，能够为项目顺利实施奠定重要的基础。
参考文献：
[1]周丹丹，周麟云，胡艺文.配电网“网格化”规划的研究——以安义县电网为例[J].江西电力职业技术学院学报，2018，31（10）
[2]苏传坤.配电网网格化优化规划方法研究与应用[D].郑州大学，2018
[3]吴怀波，程金松，陶军，陈飞，任志莲，孙磊，陈洋，许涛，操丹丹.城区配电网三级网格化规划及网格划分研究[J].国网技术学院学报，2018，21（01）
论文作者:许强
论文发表刊物:《防护工程》2019年11期
论文发表时间:2019/9/19
标签：网格论文; 配电网论文; 电网论文; 网架论文; 目标论文; 负荷论文; 方法论文; 《防护工程》2019年11期论文;