摘要:可以说智能电网是建设智慧城市的重要组成部分,城市智能电网的目标是实现供电基础设施智能化、提供公共服务便捷化、电网与用户互动化、能源利用绿色化,构建安全、可靠、优质、清洁、高效、互动的可持续城市能源供应体系和服务体系因此,实现智能电网低碳化和提高能效的预期目标,编制科学的、符合实际的、具有前瞻性和指导意义的电网发展规划十分关键。下面结合智能电网的发展现状,对城市智能电网规划原则、技术方法进行简要分析,仅供大家参考。
关键词:城市电网;规划改造;智能电网;分析;发展
引言:
城网是为城市供电的各级电压电网的总称,也是我国电网的主要负荷集中中心,城网规划是城市总体规划的重要组成部分。因此,实现智能电网低碳化和提高能效的预期目标,编制科学的、符合实际的、具有前瞻性和指导意义的电网发展规划十分关键。
1.关于城市智能配电网的概述
城市电网是指城市范围内为城市供电的各级电网的总称包括送电网、高压配电网、中压配电网和低压配电网连同为其提供电源的变电站和网内的发电厂,城市电网是电力系统重要的组成部分,也是现代化城市建设的重要基础设施,同时也是主要的负荷中心,对可靠性和供电质量有较高的要求并且具有用电量大、负荷密度高等特点为此城市电网的建设和改造需要与城市发展规划相互配合同步设计同步实施并且与环境相协调。
智能配电网是坚强智能电网的重要组成部分。与传统配电网相比,智能配电网提出了以下几个要求:
(1)智能配电网自愈能力强,可以解决供电不间断问题。
(2)智能配电网具备更高的安全性,可以有效抵御自然灾害破坏,避免大面积的停电。
(3)支持分布式电源的大量接入以及可再生能源上网的即插即用。
(4)支持与用户的互动,使用智能化电表,采取分时电价,以提升用户的知情权。
(5)对配电网及其设备进行可视化管理,全而采集配电网及其设备的实时运行数据,对配电网运行状态进行在线诊断和风险分析。
(6)实现配电管理与用电管理信息化,对配电网的实时运行与离线管理数据高度融合、深度集成。
2.城市智能电网规划的主要原则
2.1顶层设计、多层面整合
智能电网建设涉及配电自动化、分布式电源及微电网并网、分布式储能系统接入配电网、双向互动服务、用电信息采集、智能用能服务、智能用电检测、电动汽车充放电、节能与能效、通信网络、信息化应用和信息安全等专业领域,因此构建智能电网规划体系着手,开展顶层设计,实现规划引领。智能电网规划体系的研究和创新,需要站在全新的角度进行思考,面向电力系统、用户和社会这三个层次制定规划方案以坚强电网为基础,构建城市能源供应与保障的物理基础;以通信信息为支撑,构建电力光纤、无线公网、载波等配用电通信网络、生产调度通信网络全覆盖的通信信息支撑体系;以自动控制为手段,着力构建和整合电网调控一体化、配网自动化、变电站自动化系统、负控系统的融合,真正实现电力流、信息流、业务流的合一。
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2.2逐步推广、分步实施
电网智能化规划建设工作涉及面广、量大、投资高,因此必须根据各个地区的不同社会用电需求特点,配网结构、设备状况和可靠性要求等方面综合考虑,合理制订规划和路线图在总结己开展工作经验的基础上,坚持逐步推广、分步实施的原则(1)统一规划,分步实施,以避免因系统发展和技术进步而造成重复建设或颠覆性变化;(2)城市智能电网规划应与城市规划建设、电网改造和发展规划同步,并相互协调配合,实现整体投资的综合优化;(3)规划的系统和设备必须满足各种接口标准化和开放性要求;尽量发挥现有系统和设施的作用,最大限度地利用原有资源,非标准系统可通过必要转换接入标准系统尽量延长可用期限;(4)智能化电网的信息分为实时、管理和网际三个层次,信息管理应具有不同层次的安全保护措施,以保证配网自动化的正常工作,尤其应确保实时系统的安全;(5)智能化电网需的基础设备和装置,应贯彻先进、可靠、实用、经济的方针。
3.城市智能电网的规划技术方法
国内智能电网的规划技术主要可以分为负荷预测、网络结构规划以及电气计算等方面,下面对上述方面分别分析:
3.1负荷预测
负荷预测是进行电网规划的基础工作也是前期工作,正确的负荷预测能够使施工设计人员科学合理地布置电源点、确定电网规划的规模等,因此要结合电力的负荷特性的原因,针对不同的电力系统,以及不同时期、不同地域选择合适的预测方法。
随着科学技术不断的进步,目前普遍采用分区负荷预测、空间负荷预测。
分区负荷预测:采用多种负荷预测方法开展各供电区域规划期内电量负荷预测,并提出推荐方案。
空间负荷预测:根据各各供电区域内现状配变容量和配变负载率统计各区域的现状负荷。以地块用电需求为导向,依据控规对不同用地性质和开发深度的地块进行归类,结合典型负荷模型,预测出各地块远景负荷,确定各规划水平年负荷方案,并开展负荷预测方案上下协同校验。由于负荷存在不确定性,网络结构规划宜以中期负荷预测结果构建目标网架。按照负荷发展阶段水平将供电网格分为以下三类:(1)负荷发展成熟网架,指土地利用基于饱和状态,负荷增长空间不大的区域(如:城市建成区)(2)负荷快速发展网架,指区域发展规划和远景负荷明确,且负荷存在较大上升空间的区域(如:规划建设区域)(3)负荷发展不确定网架,指区域发展规划不确定,负荷增长空间存在不确定性的区域。
3.2网络结构规划
结构优化是城市进行电网规划的主要工作任务,在结构优化时,要满足电力系统的正常运行,并且还必须考虑网络规划因素和变电站的容载比等技术环节。现阶段的网络结构规划的算法较多,但是应用最为广泛的是在遗传算法进行网络结构规划。
遗传算法是控制理论和生物遗传学研究的成果,是从自然遗传中演变来的一种准确的算法,把他应用到网络结构优化工作中,能够实现对电网进行无功优化的目的。具体可以分为以下几个步骤:(1)数据准备阶段,首先要确定好发电厂的建立位置,相关电力设备的元件电阻信息、电抗信息和允许最大温度极限的信息等;(2)编码阶段,根据各个阶段的控制变量信息进行编码操作;(3)确定评价函数,必须考虑到所有因素的评价,把外界环境的影响因素考虑进去,并把所有的影响因素准确地写入函数表中;(4)遗传操作,在进行充分的交叉变异操作后,最后逐渐形成整个系统的结构优化。
3.3电气计算
电气计算主要包括以下几个方面:潮流计算、稳定性计算以及断路电流计算等运行模式采用的是一种辅助计算机手段,对系统中多种运行设备进行模拟计算,从而效验网架结构的可行性。用未来的网架方案和规划的预测负荷对网架进行检查,实际上就是对未来的网架结构进行模拟运行。在模拟运行完成后,能够明确网络的供电能力、电压水平、潮流流向、网损等各个方面的数据信息,从而对规划中存在的问题进行改进还可以对己经确定的网架结构进行短路计算,以效验网络的短路电流水平,并为电力设备型号的选择和运行方式等提供计算依据。
4.总结语
综上所述,在当前,做好城市电网规划工作十分必要,意义重大,涉及方面较多。在本文中,我们对城市电网规划的相关技术进行了深人的探讨,得出一些结论,希望能够为广大的电力工作者的工作提供一些参考,不当之处,敬请指正。
参考文献:
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[4]李冬,田强.中压配电网网格化规划方法研究[A].电工电气,2014(7)
论文作者:黄焯康
论文发表刊物:《电力设备》2017年第17期
论文发表时间:2017/10/23
标签:电网论文; 负荷论文; 智能论文; 城市论文; 网架论文; 配电网论文; 结构论文; 《电力设备》2017年第17期论文;