孫文

【摘 要】近年來，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，社會(huì)對(duì)于電能的需求量也在日益的增大，這也在一定程度上促進(jìn)了我國(guó)電力行業(yè)的快速發(fā)展，但是與此同時(shí)也對(duì)城市配電網(wǎng)提出了更高的要求。城市中壓配電網(wǎng)是城市配電網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的重要組成部分，對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，是確保城市配電網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行的重要保證。基于此，本文主要對(duì)城市中壓配電網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化規(guī)劃進(jìn)行了分析和探討。

【關(guān)鍵詞】城市；中壓配電網(wǎng)；優(yōu)化規(guī)劃

引言

隨著社會(huì)發(fā)展對(duì)電力需求的不斷增大，對(duì)于城市配電網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃和分布提出了更高的要求。但是目前我國(guó)很多地區(qū)的電網(wǎng)還是非常薄弱的，無法有效的緩解供電緊張的局面這主要是由于電能的不合理分配所導(dǎo)致的。而城市中壓配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)當(dāng)中的重要組成部分，對(duì)其進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃，能夠確保電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定和可靠運(yùn)行。由此可見，加強(qiáng)對(duì)城市中壓配電網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化規(guī)劃的研究是非常具有現(xiàn)實(shí)意義的，具體分析如下：

1.城市中壓配電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化規(guī)劃的目標(biāo)、內(nèi)容和意義

1.1城市中壓配電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化規(guī)劃的目標(biāo)

城市中壓配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的目標(biāo)主要為以下三點(diǎn)：第一，為城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們的日常生活提供優(yōu)質(zhì)的供電服務(wù)；第二，達(dá)到國(guó)家一流標(biāo)準(zhǔn)，從而為國(guó)家和電力企業(yè)創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益；第三，使得城市的配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加的完善，從而確保電網(wǎng)供電的可靠性，降低電能的損耗。

1.2城市中壓配電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化規(guī)劃的內(nèi)容

城市中壓配電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化規(guī)劃的內(nèi)容主要包括以下幾點(diǎn)：第一，對(duì)電網(wǎng)布局和負(fù)荷情況進(jìn)行分析，比如：城市電網(wǎng)的供電能力是否能夠滿足現(xiàn)有負(fù)荷的需求，同時(shí)能夠很好的適應(yīng)負(fù)荷增長(zhǎng)的程度；第二，制定合理的目標(biāo)，對(duì)供電設(shè)備進(jìn)行及時(shí)的更新；第三，對(duì)負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè)；第四，劃分供電分區(qū)分層；第五，對(duì)各期供電目標(biāo)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)原則、供電設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行劃分。

1.3城市中壓配電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化規(guī)劃的意義

城市中壓配電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化規(guī)劃的意義主要為以下幾點(diǎn)：第一，能夠有效的降低供電過程中的電能損耗，提升電網(wǎng)的運(yùn)行效益；第二，能夠?qū)ε潆娋W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，從而大大的提升供電的可靠性；第三，能夠科學(xué)的確定變電站的位置、容量及其供電范圍，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)的規(guī)劃化管理，同時(shí)還能夠有效的避免電力系統(tǒng)跨區(qū)域交叉供電現(xiàn)象的發(fā)生，從而大大提升供電的效率；第四，提升配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的合理性，從而大大提升配電自動(dòng)化設(shè)施的投資效率，為配電自動(dòng)化的實(shí)施奠定良好的基礎(chǔ)。

2.城市中壓配電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化規(guī)劃工作中存在的問題

2.1數(shù)據(jù)收集工作難度較大

近年來，隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的不斷加快，城市配網(wǎng)絡(luò)規(guī)模也在逐漸的增大，與此同時(shí)，設(shè)備在運(yùn)行過程中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量也在不斷的增多，而且更新的速度也在不斷的加快，這也為城市中壓配電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化規(guī)劃工作中數(shù)據(jù)的收集增加了很大的難度。在城市中壓配電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化規(guī)劃的過程中會(huì)涉及到以下數(shù)據(jù)：規(guī)劃區(qū)域中市政規(guī)劃資料、規(guī)劃區(qū)域中國(guó)民經(jīng)濟(jì)類數(shù)據(jù)、規(guī)劃區(qū)域中配電網(wǎng)設(shè)備及其運(yùn)行數(shù)據(jù)、規(guī)劃區(qū)域內(nèi)用電及其復(fù)合數(shù)據(jù)等，其中配電設(shè)備及其運(yùn)行數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量最大，在對(duì)這類數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和整理時(shí)，需要耗費(fèi)大量的時(shí)間和人力，并且所分析出的數(shù)據(jù)缺乏一定的全面性和準(zhǔn)確性。這一問題的存在嚴(yán)重的影響到城市中壓配電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化規(guī)劃工作的正常開展。

2.2對(duì)空間符合預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性不高

經(jīng)過長(zhǎng)期的研究和實(shí)踐，在我國(guó)配網(wǎng)規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測(cè)工作當(dāng)中，對(duì)于總量預(yù)測(cè)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展的比較成熟，但是空間負(fù)荷預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性卻不高，這主要是因?yàn)樵趯?duì)空間負(fù)荷大小進(jìn)行預(yù)測(cè)時(shí)，必須要對(duì)負(fù)荷增長(zhǎng)的位置進(jìn)行預(yù)測(cè)，但是由于城市中用地類型變化比較頻繁，這也會(huì)大大提升配電負(fù)荷預(yù)測(cè)的難度。

2.3配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化難度較大

城市配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的主要目的為根據(jù)規(guī)劃其中電源規(guī)劃及其負(fù)荷水平來對(duì)配網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行不斷的優(yōu)化，從而使其能夠更好的滿足經(jīng)濟(jì)性和可靠性要求[1]。但是配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工作是一項(xiàng)具有不確定性、非線性和多目標(biāo)性的工程，在對(duì)一些參數(shù)進(jìn)行求解的過程中會(huì)存在加大的難度。

3.中壓配電網(wǎng)不同接線模式分析

通常情況下，城市網(wǎng)絡(luò)基本都是由電纜線和架空線共同組合而成。在進(jìn)行中壓配電網(wǎng)接線模式的分析研究中，我們可以將這兩種線路分開進(jìn)行研究，這樣能夠很好的保證研究一般性。此外，負(fù)荷密度和技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析有著很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性，因此，我們能夠直接從經(jīng)濟(jì)性、電壓質(zhì)量以及可靠性這幾方面來分析：

（1）經(jīng)濟(jì)性。將中壓線路、變電站以及配變等綜合投資根據(jù)等年值法全部折算成年值，之后再加上運(yùn)行費(fèi)用，這樣便能夠得出單位負(fù)荷的最小年費(fèi)用，最后在此基礎(chǔ)上對(duì)不同方案的投資情況進(jìn)行合理的比較；

（2）電壓質(zhì)量。具體需要充分的了解中壓配網(wǎng)線路的實(shí)際負(fù)荷情況，然后應(yīng)用相關(guān)措施來進(jìn)行中壓線路計(jì)算，最終得出最低電壓；

（3）可靠性。任何一種方案都是需要充分的考慮到各個(gè)元件的故障率及其發(fā)生故障時(shí)的平均修復(fù)時(shí)間和受影響的用戶數(shù)量[2]。除此之外，還得考慮到可轉(zhuǎn)移負(fù)荷的情況，同時(shí)還得計(jì)算出系統(tǒng)平均斷電持續(xù)時(shí)間指標(biāo)、有效度指標(biāo)RS等，且將這些指標(biāo)進(jìn)行合理的對(duì)比，最終確定各種方案的可靠性。

4.城市中壓配電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化規(guī)劃中地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫(kù)的作用

城市中壓配電網(wǎng)規(guī)劃是一個(gè)非常系統(tǒng)且復(fù)雜的優(yōu)化問題，其具備著很大的不確定性和目標(biāo)性，同時(shí)還具有多階段性以及非線性等相關(guān)特點(diǎn)。

4.1地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫(kù)

城市配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃過程需要進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)分析，而對(duì)于這些數(shù)據(jù)應(yīng)用和管理來說，則是需要充分的考慮到地理環(huán)境及其空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，然后在合理的進(jìn)行儲(chǔ)存。而地理信息系統(tǒng) 空間數(shù)據(jù)的應(yīng)用促使城市配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的數(shù)據(jù)管理功能極大的提升，從而能夠很好的保證規(guī)劃成果更加的符合實(shí)際，意義重大?？臻g數(shù)據(jù)是地理信息系統(tǒng)中非常重要的組成部分，其能夠高效并且準(zhǔn)確的提供空間屬性數(shù)據(jù)以及空間位置信息，而地理位置信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫(kù)僅僅只是用來進(jìn)行空間數(shù)據(jù)存放的一個(gè)集合。

4.2配電網(wǎng)地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)和管理系統(tǒng)分析

配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃過程中的各種信息儲(chǔ)存層次都不一樣，這樣能夠方便今后的查詢和數(shù)據(jù)庫(kù)儲(chǔ)存[3]。對(duì)于不同層次的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存應(yīng)該對(duì)應(yīng)著不同的數(shù)據(jù)表，例如線路、街道等。除此之外，當(dāng)所有配電網(wǎng)空間數(shù)據(jù)模型建立完成以后，再進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)，這也就是說每一個(gè)空間地理實(shí)體都對(duì)應(yīng)著一個(gè)相應(yīng)的空間數(shù)據(jù)表原理。最后通過SQLServer以及數(shù)據(jù)庫(kù)模式中的相關(guān)技術(shù)來有效的進(jìn)行管理，同時(shí)根據(jù)圖形系統(tǒng)來有效的完善配電網(wǎng)地理信息系統(tǒng)。

5.結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著我國(guó)電力市場(chǎng)改革的不斷深入，電網(wǎng)和電廠逐漸出現(xiàn)了分離的狀態(tài)，并分別成立了具有自然壟斷地位的電網(wǎng)公司和獨(dú)立的發(fā)電公司，這就要求在城市中壓配電網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化規(guī)劃過程中，能夠要通過大量的數(shù)據(jù)分析，并引入GIS空間數(shù)據(jù)庫(kù)，制定科學(xué)的優(yōu)化規(guī)劃方案，這樣才能夠確保配電網(wǎng)絡(luò)的安全、經(jīng)濟(jì)、有效的運(yùn)行，從而為人們提供更加優(yōu)質(zhì)的供電服務(wù)。

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（作者單位：遼河石油勘探局有限公司電力分公司城市供電工區(qū)）