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摘要：现代经济发展迅速，生产生活中的能源消耗巨大，为了寻求有效的节能方法，新型电网技术不断发展，智能电网技术应运而生。城市的现代化建设离不开电网的建设，智能电网的出现大大推动了城市电网的改造。智能电网的合理规划是满足城市供电要求，保证供电安全，建设坚强电网的前提和基础。它具有清洁、节能等方面的优点，而现代城市电网规划的难点就在于如何充分利用智能电网的这些优点。
关键词：电网；智能电网；电网规划；城市电网
[Abstract] modern economic development is rapid，the energy consumption in production and life is huge. In order to find effective energy saving method，the new power grid technology is developing，the smart grid technology came into being. The city's modernization construction can not be separated from the construction of the power grid，the emergence of smart grid greatly promote the transformation of urban power grid. Reasonable planning of smart grid is the premise and foundation to meet the requirements of urban power supply，to ensure the safety of power supply，to build a strong power grid. It has the advantages of clean，energy saving，etc.，and the difficulty of modern urban power network planning is how to make full use of these advantages of smart grid.
[Keywords] grid；smart grid；grid planning；urban power network
引言
城市电网规划的目的是通过科学的规划，建设网络坚强、结构合理、安全可靠、运行灵活、节能环保、经济高效的城市电网，不断提高城网供电能力和电能质量，以满足城市经济增长和社会发展的需要。规划工作要充分吸收和利用国内外城网规划的先进经验和技术，逐步采用计算机辅助决策系统，不断提高城网规划设计
“坚强智能电网”是以坚强网架为基础，以通信信息平台为支撑，以智能控 制为手段，包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节，覆盖所有电压等级，实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合，是坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的现代电网。
智能电网是利用传感、嵌入式处理、数字化通信和IT技术，将电网信息集成到电力公司的流程和系统，使电网可观测（能够监测电网所有元件的状态），可控制（能够控制电网所有元件的状态）和自动化（可自适应并实现自愈）。
智能电网是通过信息技术和电力运营技术结合起来，使电力系统各部分（发电、输变电、配电、用电）自动化的数据结合起来，以实现完全的终端对终端的系统进入视野（a Totalend-to-end Systems View）的电网。
1 城市电网智能规划的优点
电网结构是规划设计的主体，应根据城市的社会经济发展水平和建设规模、负荷增长速度、规划负荷密度、环境保护等要求，以及各地的实际情况，合理选择和具体确定电压等级序列、供电可靠性、容载比、城网接线、中性点运行方式、无功补偿和电压调整、短路水平、电压损失及其分配、节能环保、通信干扰等技术原则。
1.1 数据采集便利
智能电网在收集和处理不同格式的电能量、状态能量以及各种类型的 SOE 方面具有特殊优势，而且能够对已采集的数据进行定期更新，由表1可见智能电网能够采集和处理的数据类型较为丰富。
1.2 智能规划实现电网资源的集约化
在以往的电网建设中，由于没有系统的规划，导致一些电力设施存出现许多问题，这就使得电网的集约型优势很难发挥。城市智能电网的规划，将收集和储存本地区的所有电网信息，实现电网信息的规范化交互。使用先进的智能系统，实现了电网的统一管理，有效发挥了电网的集约化优势。
1.3 智能规划有利于高压电网建设
电力系统正常运作的前提是合理有效的电网规划，这种合理规范的电网规划同时也是创造更大经济效益的保证。以往的一些工程难以适应社会环境的变化，导致其无法满足社会用电需求，也有一些电网因为规划不当，不能达到预先的经济效益。采用智能化的城市电网规划就能够避免这方面的问题，实现高效益、低风险的要求，为建设高压电网打下基础。
2 城市智能电网规划配置要求
2.1 配电系统规模要求
城市智能电网五年规划中，要求大型智能配电系统能够满足500MV以上的供电负荷，中型智能配电系统能够满足1000~5000MV的供电负荷，小型智能配 电系统能够满足1000MV以下的供电负荷。
2.2 对配电网及其设备进行可视化管理
全面采集配电网及其设备的实时运行数据，为运行人员提供高级图形界面，对配电网运行状态进行在线诊断和风险分析。
2.3 更高的资产利用率
在保证安全的前提下，增加输送功率，提高设备利用率，实施降低线损的精细化管理。
2.4 配电管理与用电管理的信息化
对配电网的实时运行与离线管理数据高度融合，深度集成，实现配电管理与用电管理的信息化。
2.4.1 硬件配置要求
要求智能电网的硬件质量和规格符合国际标准，采用机架式的安装，并且为关键设备配置独立电源，确保其稳定性、灵活性和便利性要求。智能电网的硬件设备主要有工作站、服务器、网络设备、安全防护设备等。①工作站。工作站的主要任务就是运行相关程序，完成人机交互。②服务器。服务器的主要任务是完成数据的采集和存储、分析等工作。包括SCADA服务器、Web 服务器、历史服务器等。③网络设备。其主要作用是确保各个计算接的通信和连接，包括了路由器、Web 交换机等。智能电网最佳配置标准如表2所示。
2.4.2 软件配置
软件配置主要包括操作系统、应用软件和数据库。目前我国南方城市的大多数智能电网的工作站采用的都是Linux 操作系统，使用的数据库种类不一，但一般采用的都是较为通用且成熟的数据库。
2.4.3 实现人机对话功能
智能电网要求实现人机交互的直观和便捷，能够支持包括SVG 等多中类型的文件，采用了智能一体化的绘图技术，支持AM、GIS 等平台的数据导入，实现数据收集、整理和存储的一体化。能够对各项设备进行快速的定位，方便了对电力设备的管理。
2.4.4 数据库管理
目前智能电网建设要求统一采用IEC61968标准进行封装和显示。建立统一的数据库访问机制，保证数据访问的安全性和可靠性。借助数据维护工具，能够对数据进行修改和搜索，在对数据进行修改后，要求对修改前后的数据以及修改人员的信息进行保存。
3 城市智能电网规划中遇到的问题
3.1 信息平台建设不健全
智能电网技术渐趋成熟，各个单位的信息系统也在不断完善，智能化平台多样化发展，不同平台的管理方式和流程各不相同，信息平台建设的不统一。部分城市的信息平台建设较快，而部分省市的信息建设平台则相对落后。导致各单位间数据交流不畅，不利于城市智能电网的建设。由表3可以看出，我国部分省份的电网信息建设已经交为完善，但也有一些省份的各方面建设都较为滞后。
3.2 地理信息系统有待加强
智能电网建设的前提是必须要保证地理信息的安全。就目前情况来看，实现信息安全主要有两种途径：①依靠管理；②依靠技术。目前的信息安全虽然存在问题，但是随着管理方式的不断完善，技术的不断更新和提高，信息安全也得到了更好的保障。
GPS系统在电力系统中的运用，为城市智能电网规划提供了电网和地理等信息，方便了电网的整体规划。GPS系统的使用方便了对电网负荷和变电站的布局规划，在GPS 地图上绘制点、线，分别代表输电线路和变电站等，通过 GPS 的预测功能，对规划进行科学有效的判断。但目前GPS系统的建设仍然有待加强，部分电网GPS系统的数据分析能力、后台逻辑能力、数据收集能力等尚不完善，需要进一步加强。
3.3 需要转变规划理念
智能电网规划需要考虑到各方面的综合因素，所以在电网规划中不但要有科学的数据监测，还需要一些经验总结。在电网规划和研究的基础上，不断创新城市电网管理的理念，提高智能电网规划的能力和实力。
3.4 供电能力不足
目前的智能电网的主要问题在于220kV、110kV的供电能力偏低，变电站之间的联系不足，供电可靠性得不到保证。比如南方电网 2011 年在某地启动了“腾飞工程”，虽然有效缓解了智能电网供电不足的问题，但是供电不足的现象依然存在。
4 我国目前城市智能电网规划的举措
4.1 在老城区实施能源接入和优化
随着老城区综合改造进程的加快，越来越多的楼盘和店铺开始进入到老城区中，老城区原有的供电资源无法满足新楼盘和商铺的用电需求。老城区的电力改造主要是对变电站和线路的整改，更换老城区的电表箱，减少城区内的线路。
4.2 开发区电网布局要合理
新开发的城区在规划电网时一定要科学合理，一方面要适应当前环境下，经济发展对供电的要求。另一方面，也要有能力应付日益增加的供电需求。新开发区的电力规划可以合理的借鉴发达国家的经验，取长补短，适应本地区发展的需求。比如，南方发达城市的新开发区一般需要500kV的变电站3座，220kV的变电站29座，同时还需要117座110kV的变电站，只有这样的供电系统才能够满足新城区发展需求。
4 我国目前的城市智能电网规划和城市的发展规划存在不同步的现象。这就需要政府部门协调各方面情况，统筹发展。落实好电力基础设施的建设，完善智能电力系统的技术和管理，立足本城市基本情况，协调好城镇化建设和电力设施建设的关系。
4.4 注重新能源的使用
城市智能电网规划应该要考虑到新能源接入的问题，合理规划和设计城市电网，方便新能源的接入和使用。一些城市在自主发电方面具有天然的优势，在水利水电资源开发方面具有巨大的潜力，这些城市在城市电网规划时就要考虑到这方面的优势。
4.5 合理规划配电网
城市智能配电网的规划分为对高压配电网、中低压配电网的规划。在对高压供电网的规划中，必须要保证各类供电区的供电都能够满足N-1的安全要求。比如像深圳、广州这样的大城市，城市中心区域的供电则必须要满足N-1 的要求。
对中低压配电网的规划中，必须要满足N-1供电安全准备的供电区是A、B 两类。A 类的供电距离是3km，B类的供电距离是4km，C、D 类是 6km，E 类为10km，F类为15km。而且为了能够提高智能电网的绝缘性，要确保ABCD 类供电区10kV的配电路绝缘。
4.6 规范数据格式
智能电网建设中出现了数据格式不统一的问题，导致城市智能电网数据交互不便，影响了城市智能电网的建设。各个智能电网系统必须要加强数据规范化建设，统一数据格式。
5 结语
城市电网规划是一个复杂的电网系统优化问题，具有非线性、不确定性、多目标性和多阶段性的特点。电网规划是智能电网建设最重要的前期准备工作。智能电网的出现是电力行业的一次技术革新，在智能电网发展的背景下，采用了先进的理论和先进的技术，有效的提高电网的安全性和可靠性，实现了电网良好的社会经济效益。但我们也应该要认识到，我国这项技术的实施方面仍然存在一些问题，需要科研工作者进一步的深入研究。
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作者简介：
韦才雁 性别：男 民族：壮族 职称：工程师 学历：本科研究方向：输配电系统应用 供职单位：广西泰能工程咨询有限公司
论文作者:韦才雁
论文发表刊物:《电力设备》2015年8期供稿
论文发表时间:2016/3/11
标签：电网论文; 智能论文; 城市论文; 数据论文; 系统论文; 技术论文; 变电站论文; 《电力设备》2015年8期供稿论文;