孔慶杜，李風(fēng)光

（肇慶電力設(shè)計(jì)院有限公司，廣東 肇慶 526040）

0 引 言

在社會(huì)不斷發(fā)展的今天，國(guó)家電網(wǎng)的覆蓋率不斷提升，人們對(duì)智能配電網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。通過(guò)將智能配電網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于配網(wǎng)規(guī)劃，可以保證對(duì)配網(wǎng)的規(guī)劃效果，進(jìn)一步提升配電網(wǎng)供電效率，使配電網(wǎng)運(yùn)行更加通暢，提升電網(wǎng)運(yùn)行的安全性。

1 智能配電網(wǎng)技術(shù)

智能配電網(wǎng)技術(shù)伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展起來(lái)的，在電網(wǎng)規(guī)劃中的應(yīng)用不斷增加，發(fā)揮的作用也越來(lái)越大，能夠有效保證電網(wǎng)規(guī)劃的質(zhì)量和效率，應(yīng)用范圍廣泛[1]。大量研究發(fā)現(xiàn)，只有將智能配網(wǎng)技術(shù)同其他技術(shù)相互融合，才可以進(jìn)一步提升技術(shù)應(yīng)用水平。

智能配網(wǎng)是智能電網(wǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。通常，10 kV及以下的電力網(wǎng)絡(luò)屬于配電網(wǎng)絡(luò)（部分區(qū)域有20 kV），而配電網(wǎng)是整個(gè)電力系統(tǒng)與分散的用戶直接相連的部分。智能配網(wǎng)系統(tǒng)是利用現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將配電網(wǎng)在線數(shù)據(jù)和離線數(shù)據(jù)、配電網(wǎng)數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和地理圖形方面進(jìn)行信息集成，實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)正常運(yùn)行及事故情況下的監(jiān)測(cè)、保護(hù)、控制、用電和配電管理的智能化。

智能配網(wǎng)系統(tǒng)配用電自動(dòng)化系統(tǒng)由主站、通信系統(tǒng)以及自動(dòng)化監(jiān)控終端設(shè)備3大部分構(gòu)成，形成了一個(gè)完整的信息傳輸與處理系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)運(yùn)行的遠(yuǎn)程管理。對(duì)于智能配網(wǎng)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，通信系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)年P(guān)鍵和核心，將主站的控制命令準(zhǔn)確傳送到眾多遠(yuǎn)方終端，且將遠(yuǎn)方設(shè)備運(yùn)行狀況的數(shù)據(jù)信息收集到控制中心。智能配網(wǎng)通信系統(tǒng)可采用多種通信方式，主要采用光纖和電力載波通信。

2 配電網(wǎng)規(guī)劃

配電網(wǎng)是電力工程的重要組成部分。為了保證配網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行，需要在開(kāi)展配網(wǎng)規(guī)劃的過(guò)程中投入足夠的力量。

2.1 認(rèn)真做好原始數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備工作

隨著工業(yè)和社會(huì)的高速發(fā)展，電力負(fù)荷越來(lái)越高，配電設(shè)施的廣泛性和多樣性不斷增加。在進(jìn)行配網(wǎng)規(guī)劃的過(guò)程中，應(yīng)該將分布區(qū)域特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)有效結(jié)合起來(lái)。

2.2 合理設(shè)計(jì)配網(wǎng)規(guī)劃方案

為了保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期、穩(wěn)定供電，需要綜合考慮各種因素，選擇最合適的方案[2]。

2.3 認(rèn)真做好方案的評(píng)估工作

在配電網(wǎng)規(guī)劃過(guò)程中，應(yīng)該認(rèn)真做好方案評(píng)估工作，做好供電可靠性、供電電壓的評(píng)估工作。

2.4 合理設(shè)計(jì)規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)

為了保證電網(wǎng)建設(shè)的效果，需要認(rèn)真做好配網(wǎng)規(guī)劃工作，保證電網(wǎng)規(guī)劃的技術(shù)水平。為了保證配網(wǎng)運(yùn)行的安全性，應(yīng)該合理選擇和使用安全運(yùn)行技術(shù)。在開(kāi)展配電網(wǎng)規(guī)劃的工作中，需要認(rèn)真思考以下內(nèi)容：配網(wǎng)運(yùn)行是否能夠滿足運(yùn)行負(fù)荷需求不斷提升的要求；供電線路是否存在比較嚴(yán)重的老化現(xiàn)象；線路運(yùn)行是否存在瓶頸線問(wèn)題；線路運(yùn)行過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)故障等。圖1為配網(wǎng)劃分流程與方法。

圖1 配網(wǎng)劃分流程與方法

3 智能配電網(wǎng)技術(shù)在配電網(wǎng)規(guī)劃中的應(yīng)用

在當(dāng)前智能配電網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，對(duì)各種先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越多，電網(wǎng)規(guī)劃的成熟度不斷提升，對(duì)智能自動(dòng)化技術(shù)的研究越來(lái)越深入，投入的力度越來(lái)越大。通過(guò)應(yīng)用智能自動(dòng)化技術(shù)可以進(jìn)一步發(fā)揮配電網(wǎng)的功能，使相關(guān)方案的設(shè)計(jì)變得更加合理。在合理使用調(diào)度技術(shù)后，可以根據(jù)電力調(diào)度的實(shí)際需要建立專業(yè)的電力調(diào)度平臺(tái)，配置自動(dòng)化站和分站，給相關(guān)工作人員的操作提供便利。應(yīng)用智能配電網(wǎng)技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化調(diào)度電力，使電力調(diào)度工作變得更加及時(shí)和科學(xué)，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)調(diào)度過(guò)程的監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中存在的問(wèn)題，保證電力調(diào)度的質(zhì)量，避免電力調(diào)度發(fā)生事故。此外，它還具有分布式功能，通過(guò)應(yīng)用自動(dòng)監(jiān)控技術(shù)收集用戶信息，并對(duì)其中的數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)處理，保證通信數(shù)據(jù)的維護(hù)水平，提升配網(wǎng)信息利用率。

3.1 配電網(wǎng)測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用

在配電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，配電網(wǎng)測(cè)量技術(shù)發(fā)揮著重要作用。通過(guò)使用各種測(cè)量裝備可以收集、分析配網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)信息，避免傳統(tǒng)人工測(cè)量造成的各種問(wèn)題，能夠更加及時(shí)掌握配網(wǎng)的實(shí)際狀態(tài)，為開(kāi)展配網(wǎng)規(guī)劃數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)打下了一個(gè)良好的基礎(chǔ)。電力操作人員得到這些測(cè)量數(shù)據(jù)后，經(jīng)過(guò)分析可以掌握配網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行情況。此外，通過(guò)應(yīng)用參數(shù)測(cè)量技術(shù)還可以有效避免配網(wǎng)規(guī)劃中發(fā)生各種問(wèn)題，及時(shí)發(fā)現(xiàn)用戶竊電和漏電的情況，避免給電力企業(yè)運(yùn)營(yíng)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，還能夠估測(cè)電網(wǎng)的功耗，合理計(jì)算電費(fèi)。在傳統(tǒng)電網(wǎng)規(guī)劃參數(shù)測(cè)量和計(jì)算過(guò)程中，通常使用電磁計(jì)。它的測(cè)量精度相對(duì)較低，測(cè)量結(jié)果也不能及時(shí)反饋，不能滿足智能配電網(wǎng)發(fā)展的需要。為了解決這個(gè)問(wèn)題，需要應(yīng)用先進(jìn)的配電網(wǎng)參數(shù)測(cè)量技術(shù)，使配電網(wǎng)相關(guān)部門(mén)能夠準(zhǔn)確把握功耗問(wèn)題，為用戶提供更大的便利，并在此基礎(chǔ)之上避免傳統(tǒng)數(shù)字計(jì)算過(guò)程中出現(xiàn)的峰值電費(fèi)計(jì)算過(guò)于繁瑣的問(wèn)題，降低出現(xiàn)民事糾紛的可能，提升測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性[3]。

3.2 智能自動(dòng)化技術(shù)

在開(kāi)展配電網(wǎng)規(guī)劃過(guò)程中，智能自動(dòng)化技術(shù)是智能配電網(wǎng)技術(shù)的重要組成部分。隨著我國(guó)信息技術(shù)和智能化技術(shù)的不斷發(fā)展，各種智能自動(dòng)化技術(shù)在社會(huì)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，很大程度上提升了工作效率和質(zhì)量，同時(shí)也對(duì)配電網(wǎng)自動(dòng)化規(guī)劃方案的制定提出了更高要求。因此，需要在配電網(wǎng)規(guī)劃過(guò)程中有效應(yīng)用智能自動(dòng)化技術(shù)，構(gòu)建相應(yīng)的配電自動(dòng)化主站和子站，發(fā)揮智能化配網(wǎng)的功能。同時(shí)，在智能配電網(wǎng)中應(yīng)用智能自動(dòng)化技術(shù)可以降低人工操作量，避免人為操作發(fā)生失誤。通過(guò)應(yīng)用全微機(jī)操作模式，還可以將傳統(tǒng)的操作模式替換成信息化手段，實(shí)現(xiàn)操作的智能化。在配電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中，有效借助智能自動(dòng)化技術(shù)，可在配網(wǎng)運(yùn)行出現(xiàn)異常的情況下，通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提醒技術(shù)人員及時(shí)開(kāi)展維護(hù)和保養(yǎng)工作，保證配電網(wǎng)運(yùn)行的安全性。

3.3 電動(dòng)汽車(chē)換充電技術(shù)在電網(wǎng)規(guī)劃中的應(yīng)用

為了有效緩解環(huán)境壓力，我國(guó)在新能源汽車(chē)領(lǐng)域中的投資越來(lái)越大，各大汽車(chē)廠商在新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)中的布局越來(lái)越多。我國(guó)汽車(chē)協(xié)會(huì)發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2019年上半年我國(guó)新能源汽車(chē)銷(xiāo)量達(dá)到61萬(wàn)輛，銷(xiāo)售量持續(xù)上漲。在新能源汽車(chē)使用過(guò)程中，通常需要進(jìn)行充電和換電。新能源汽車(chē)用電負(fù)荷受到用車(chē)習(xí)慣、區(qū)域內(nèi)新能源汽車(chē)數(shù)量等因素的影響，充電負(fù)荷變化存在一定的隨機(jī)性，電力負(fù)荷預(yù)測(cè)難度相對(duì)較大。國(guó)內(nèi)各大新能源汽車(chē)廠商在設(shè)計(jì)新能源汽車(chē)的過(guò)程中，主要采用傳統(tǒng)的充電技術(shù)。但是，受電池技術(shù)的影響，新能源汽車(chē)的充電時(shí)間較長(zhǎng)，難以滿足用戶快速充電的需求。為了有效解決這個(gè)問(wèn)題，可以采用充換電技術(shù)。用戶可以根據(jù)自身情況選擇使用充電或者換電，充分發(fā)揮充電和換電的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

新能源充換電技術(shù)主要分為常規(guī)充電、快速充電和電池組更換3種類(lèi)型。通過(guò)將新能源充換電技術(shù)應(yīng)用到配網(wǎng)規(guī)劃，可以綜合新能源汽車(chē)數(shù)量、用戶用車(chē)規(guī)律、新能源汽車(chē)歷程、停放時(shí)間以及汽車(chē)型號(hào)等多個(gè)因素建立新能源汽車(chē)的負(fù)荷模型，直接模擬區(qū)域內(nèi)電動(dòng)汽車(chē)行駛里程、停放行為和駕駛行為，隨機(jī)抽取電動(dòng)汽車(chē)日行駛里程、蓄電池容量和百公里耗電，可以每隔2 h更新汽車(chē)停放、充電、換電和駕駛行為。如果發(fā)現(xiàn)蓄電池電量不足的現(xiàn)象，應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行充電。根據(jù)新能源汽車(chē)實(shí)際數(shù)量和模型計(jì)算車(chē)輛所需的差值，可以核查模型預(yù)測(cè)的精確性。如果差值較大，說(shuō)明模型需要修正，從而提升模型預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。應(yīng)用新能源汽車(chē)充換電技術(shù)，可以為城市充電樁建設(shè)奠定良好的基礎(chǔ)。根據(jù)城市中充電設(shè)施的數(shù)量，合理規(guī)劃城市電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和線路，保證城市配電網(wǎng)建設(shè)滿足城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求。

3.4 分布式能源發(fā)電技術(shù)在智能配電網(wǎng)中的應(yīng)用

隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，人們對(duì)電力的需求量不斷增加，傳統(tǒng)的能源已經(jīng)不能滿足時(shí)代發(fā)展的需要，有必要將分布式能源發(fā)電技術(shù)應(yīng)用于配電網(wǎng)規(guī)劃。通過(guò)應(yīng)用分布式發(fā)電技術(shù)，可以為開(kāi)展配電網(wǎng)規(guī)劃創(chuàng)造更好的條件。它可以通過(guò)在用戶周?chē)褂霉潭ǖ陌l(fā)電模式建立電源管理平臺(tái)，使配電網(wǎng)的規(guī)劃變得更加一致，進(jìn)一步增強(qiáng)配電網(wǎng)供電的平衡性。分布式發(fā)電技術(shù)的種類(lèi)較多，常見(jiàn)的有太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)、生物能發(fā)電技術(shù)和海洋能發(fā)電技術(shù)。它的發(fā)電過(guò)程清潔程度較高，能夠很好地解決傳統(tǒng)能源使用過(guò)程中的技術(shù)分配問(wèn)題，減少對(duì)化石燃料的使用。在該技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，需要采用網(wǎng)絡(luò)連接方法，合理分配能源發(fā)電能耗，進(jìn)一步發(fā)揮分布式能源發(fā)電技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。通過(guò)分銷(xiāo)網(wǎng)絡(luò)，還可以有效監(jiān)督配網(wǎng)的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)測(cè)量運(yùn)行一體化，使電網(wǎng)的運(yùn)行變得更加穩(wěn)定，避免發(fā)生電網(wǎng)運(yùn)行能耗過(guò)高的問(wèn)題。通過(guò)應(yīng)用分布式能源發(fā)電技術(shù)，還可以提升電力輸送平衡性，避免出現(xiàn)輸電線路負(fù)荷過(guò)大現(xiàn)象。

3.5 有效預(yù)測(cè)配網(wǎng)供電負(fù)荷

3.5.1 有效預(yù)測(cè)配網(wǎng)負(fù)荷

在配網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測(cè)過(guò)程中，應(yīng)該盡量制定更多的負(fù)荷預(yù)測(cè)方案，有效預(yù)測(cè)各供電區(qū)域的供電量負(fù)荷，并在此基礎(chǔ)上做出科學(xué)的網(wǎng)格規(guī)劃方案。

3.5.2 預(yù)測(cè)空間用電負(fù)荷

這個(gè)過(guò)程中，應(yīng)該按照配網(wǎng)規(guī)劃現(xiàn)狀配變負(fù)載率，并以此統(tǒng)計(jì)各網(wǎng)格電量負(fù)荷。應(yīng)該以實(shí)際用電需求為根本導(dǎo)向，綜合不同地區(qū)的性質(zhì)合理劃分配網(wǎng)網(wǎng)格類(lèi)型。

3.5.3 預(yù)測(cè)各網(wǎng)格未來(lái)用電負(fù)荷

應(yīng)該結(jié)合典型用電量模型預(yù)測(cè)各網(wǎng)格未來(lái)用電負(fù)荷，并確定每個(gè)網(wǎng)格的電量負(fù)荷方案。在方案具體的執(zhí)行過(guò)程中，還可以使用上下系統(tǒng)的方式確定檢測(cè)方案是否準(zhǔn)確。

3.5.4 供電網(wǎng)格的劃分

由于當(dāng)前用電情況波動(dòng)較大，需要在進(jìn)行配網(wǎng)系統(tǒng)網(wǎng)格化規(guī)劃過(guò)程中，以中期負(fù)荷為預(yù)測(cè)目標(biāo)開(kāi)展目標(biāo)網(wǎng)架的建設(shè)，按照用電負(fù)荷不同的發(fā)展階段劃分供電網(wǎng)格。當(dāng)前，在供電網(wǎng)格的規(guī)劃過(guò)程中，供電網(wǎng)格可以分為3類(lèi)。第一類(lèi)，負(fù)荷發(fā)展比較成熟的網(wǎng)格。該網(wǎng)格地區(qū)的土地使用情況已經(jīng)趨近飽和，各負(fù)荷的增長(zhǎng)空間相對(duì)較小。第二類(lèi)，配電網(wǎng)格的用電負(fù)荷情況增加很快。這個(gè)過(guò)程中，區(qū)域發(fā)展規(guī)劃和遠(yuǎn)景規(guī)劃已經(jīng)相對(duì)明確，導(dǎo)致電量負(fù)荷本身的上升空間較大。第三類(lèi)，電量負(fù)荷發(fā)展不確定的電網(wǎng)網(wǎng)格，主要包括沒(méi)有劃分明確的區(qū)域規(guī)劃和負(fù)荷增長(zhǎng)空間。

4 結(jié) 論

隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，對(duì)開(kāi)展配網(wǎng)規(guī)劃工作提出了更高的要求。針對(duì)當(dāng)前配電網(wǎng)規(guī)劃中存在的問(wèn)題，應(yīng)該認(rèn)真分析問(wèn)題發(fā)生的原因，將智能配網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用其中，及時(shí)測(cè)量配電網(wǎng)運(yùn)行參數(shù)，從而提升配電網(wǎng)規(guī)劃效果。