广东电网有限责任公司汕尾海丰供电局 516400
摘要：随着经济在快速的发展，社会在不断的进步，社会的用电量需求也随之不断增长。一直以来国内配网规划建设都是采用“自上而下”的方式，先主网再配网，导致后期用电量增幅较大的城区出现供电不足的情况，这种脱离用户需求的规划模式弊端逐渐显现，需要寻求一种改进的且更加科学合理的规划思路和方法。配电网网格化规划打破以往“自上而下”的方式，转为“自下而上”，从市场用电需求终端出发，以满足用户需求为目标和向导，有效地解决了设备负载率过高、站间转供能力差、网架结构布局混乱、供电范围重叠、供电线路迂回交叉、联络线路冗余复杂、线路损耗高等问题。
关键词：网格化规划；负荷预测；应用
引言
长期以来，我国的配电网规划建设的主配网规划都采用“自上而下”的方式，以主网为核心向配网发散延伸，对10kV的配网新建改造都要满足上一级电网的规划，加上规划目标行为的不确定性，配电网规划缺乏统一、长远、可持续的技术指导，也为日后配电网的稳定可靠运行留下了潜在的隐患。在城市发展的过程中，很多地方的中心城区已经出现原配电网规划不能满足现有用电需求的局面，这种脱离用户需求的传统配电网规划方式也开始逐步暴露出弊端：如设备负载率过高、站间转供能力差、网架结构布局混乱、供电范围重叠、供电线路迂回交叉、联络线路冗余复杂、线路损耗高等问题，原有的配电网的故障处理和运行调度也变得更加复杂和困难。
1网格划分原则
对目标规划区域开展网格划分，使得整个规划局面显得更加清晰明了，由于每个网格的用电性质唯一，能有效地减少后期开展负荷预测的工作量，同时预测结果精度也会得到很明显的提升；网格划分同样可以给现代化配网提供一定的参考和指导，有利于未来实施模块化供电，降低系统发生故障后网架重构的复杂度和停电范围。因此对网格的划分要求也较为严格，配电网网格划分应当满足以下几点原则要求：（1）网格的划分情况要与城市市政规划片区划分保持协调一致，优先考虑成熟区域和发展区域，对不确定的区域参照历史经验暂时以单一片区来进行划分。（2）每个网格应包含一个或数个市政路格，网格与网格之间无交叉，以山川、河流、道路等明显地理条件作为边界，城市主干道、铁路、高速公路等宜作为网格的边界，尽量避免出现在网格内部。（3）网格划分时应当以满足用户的用电需求为向导，根据用地性质、负荷性质以及地块面积大小，并考虑到河流、道路规划等地理条件，每个网格的用电性质和用电可靠性要求尽量保持基本一致。（4）每个网格应保证能满足正常的电力负荷需求，为了能满足以后的负荷增长需求，还要求规划时保留足够的备用容量。单个网格的大小由供电能力决定，以一组标准接线为宜，并确保网格是配电网规划的最小单元。
2配电网线路规划
2.1中压配网典型接线形式
配电网目前常用的供电线路种类分为架空线和电缆两种，架空线路主要应用在110kV及以上远距离输电、农村10kV以下低压配电、城市10kV中压配电三种场合；电缆主要应用在特高压海底输电、城市负荷密度较大地区中压和低压输配电两种场合。随着城市规模的扩大以及人民生活水平提高，人们对城市道路、办公地点、居住小区等面貌要求也越来越高，加上城市中心地区负荷密度随着经济的发展也逐年上升，通过电缆形式配电在城市配电中的比例也越来越大。架空线路有造价低、易于维护和检修、铺设工程量小、散热性较好等优点，但线路容易受到雨雪腐蚀，在裸露的导线会可能会危及人身安全。很多城市架空线路的导线采用带外包绝缘层种类的导线，这种导线能提高导线寿命和安全性，但也增加投资成本。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆电缆线路有耐腐蚀强、发生故障几率低、不易受到破坏、运行维护费用低等特点，但是由于多数电缆埋在一定深度的地下，当电缆发生故障时，很难确定发生故障的位置，维修周期长，费用高；电缆维修还需要开挖地面，影响中心城区的交通秩序；电缆建设投资花费大，建设周期长。在城市配电网规划中，根据负荷的密集程度和对可靠性要求，通常采取不同的供电线路种类和接线方式。架空线路接线方式主要包括单辐射、双辐射、单联络、多分段多联络等接线方式，电缆线路接线方式主要包括单辐射、单环网、双环网等接线方式。
2.2网格划分方法
“网格”是网格化规划的最小单元，也是用户接入、运行管理、维护管理、可靠性管理以及后期项目扩充的关键环节对象。通常划分网格的做法是将规划地区内某一子区域数个小面积地块划分为一个网格，同一个网格内的地块处于相邻状态并且有着相同的供电区域等级，其用地性质、负荷密度和对电能的质量要求基本保持一致，如此重复操作，直至整个规划地区都划分为最小功能单元网格。根据用电程度，划分的基础网格可分为以下三种情况：（1）成熟网格这种网格内的负荷集中在市中心等密集区域，该区域已经被最大程度开发利用，负荷密度大，可拓展性小，负荷已经趋于饱和。（2）发展中网格这种网格一般位于城市新建开发区和规划区，这种地块有着较好的经济增长空间和较快的发展速度，负荷密度和用电量也跟随经济发展速度逐年提升，远景负荷和上升空间都很明确。（3）不确定网格这种网格一般位于距离城市中心有一定距离的郊区，这种地块一般居民用电量有限，缺乏工业负荷，负荷密度较低，市政规划建设和投资建厂等都不明确，用电负荷的上升空间不明朗。
2.3网格化规划负荷预测的思路和方法
负荷预测是预测未来用电情况，由于存在气象变化、节假日、突发事件、历史数据的准确性、市政规划调整、人为原因等各种不确定因素，预测的结果都存在着一定的误差。为了降低误差，提高预测的精确度，通常的做法是尽量在收集历史负荷数据时保证数据的完整性和准确性，预测不同类型和场景的负荷采用相对应的数学模型，并对预测结果加以校核修正。网格化规划的首要内容是依据用电性质和自然地理条件将目标规划区域划分为具有单一功能的网格。不同的应用场合采用不同的预测方法，网格化规划负荷预测过程中，不但要预测地区负荷总量，还要明确负荷的增长特点和位置，具有非常明显的空间特性，对“网格”的负荷预测要采用能够体现城市供电区域布局的空间负荷预测模型，保证“网格”负荷预测结果误差最小。在城市配电网规划建设过程中，负荷总量的增长往往跟当地的经济发展速度相关。由于一些因素的影响，统计的历史负荷总量数据往往非常有限，特别是最近几年的经济飞速增长，总用电量趋势也发生了变化，时间过于久远的历史数据对现行的负荷总量预测不能够提供很好的参考，因此，一些对初始数据的种类和数量需求较大的算法就不适用于总量负荷的预测。回归分析法和灰色负荷预测法对初始数据的需求都较低，两种方法都具有算法成熟、计算复杂度较低、运算速度快的特点。
结语
采用本文提出的网格分层方法，使配网结构层次更加清晰明了，后期也更加容易实现精细化管理；本文的负荷预测、变电站选址和线路规划工作都是基于L2层网格开展的，采用网格分层能有效降低这些这些工作的复杂度，提升了规划效率，表明该分层方法是可行的。针对基础网格用地性质单一的特点和历史数据收集的完整、难易程度，负荷密度法更适合预测网格的空间负荷；针对用电总量历史数据少的特点，分别使用一元线性回归和GM(1,1)预测了该县的总用电量，并对预测结果做出对比分析，结果表明，GM(1,1)预测结果更符合用电量的增长趋势。
参考文献
[1]李伟成．浅谈城市配网规划与建设若干问题[J]．科技创新与应用，2015(9)：114-114．
[2]倪鹏飞．新型城镇化的基本模式、具体路径与推进对策[J]．江海学刊，2013(1)：87-94．
论文作者:颜大棣
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第10期
论文发表时间:2019/10/16
标签：网格论文; 负荷论文; 线路论文; 城市论文; 用电量论文; 配电网论文; 需求论文; 《科学与技术》2019年第10期论文;