中压配电网络规划优化方法的研究
梁俊迪
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梁俊迪,. 中压配电网络规划优化方法的研究[J]. 能源学报,20222. DOI:10.12721/ccn.2022.157132.
摘要: 针对中压配电网络实施科学的网络规划一直以来都是各电力企业关注的重点,电力在当前社会环境下,对促进城市发展、为人们生活和工作提供便利都有重要意义,是保证现代化城市发展水平提高的基础保障。城市配电网管理过程中,要根据用户的请求以及电网控制的内容,优化管理对策,制定科学有效的中压配电网络规划方案。在当前阶段城市中低压配电网络规划管理过程中,极易受到各方因素的影响,配电网络规划存在着管理手段不明确、管理方法不合理的问题,本文通过分析中低压配电网规划目的,选择合适的电网技术为城市可持续发展奠定基础。
关键词: 中压配电网络;城市发展进程;规划方案;应用效果
DOI:10.12721/ccn.2022.157132
基金资助:

电能作为推动经济发展的重要能源,是新时期下国家战略发展的重要能源之一。电能作为能源动力对促进城市发展有重要意义,中压配电网作为配电网中的重要组成,实施中压配电网络规划优化是推动我国电力行业发展和电网改革的重要手段,电力是推动城市发展的关键因素,是推动城市用电安全稳定运行的基础保障,在电力网络的配置过程中,中压配电网络直接面对用户,因此网络规划结构的质量就直接影响着用户的用电体验,通过对中压配电网络实施优化,能够提高电力企业的供电质量和效率。

一、配电网结构特点分析

配电网选址位置经常受到能源分布等因素的制约,大规模的发电厂与负荷中心距离较远,电能在发电厂输出后通过高压输电网络抵达负荷中心,然后再通过低压网络将电能分配到各家各户。配电网的组成包括配电线、配电所、环网柜以及台变设备等,中压配电网的电压等级基本在6~20kV之间,低压配电网电压等级则控制在220~380V之间[1]

关于配电网的结构有辐射状结构、树桩结构以及环状结构。中压配电网络的特点为设备量大、与用户利益息息相关、设备更新速度快等。城市的中压配电网络具有复杂性和离散型的特点,同时还具有多阶段、非线性、运行方式多样性的特点。复杂性是由于供电设备种类较多,控制环节也较多,从而提高了其复杂性。离散性是由于路线根据整数回路进行假设,从而规划方案的数据基本都是呈离散型。非线性则主要通过线路功率与网络损耗等电气量与线路参数之间的关系体现出来。多目标性是指在开展中压配电网络规划的时候,需要考虑社会、经济、环境等因素来实施规划。

中压配电网络的规划是一个较为复杂的过程,配电网络规划模型以及计算方法有很多种,每一种计算方法和模型都有其独特性和优势。

二、城市中压配电网络的实施现状

(一)获取的成就

随着信息技术的发展及互联网的普及,人为操作模式也逐渐被自动化和智能化代替,电子信息技术给人们的工作提供了便利,也提供了强大的基础支持,在人们生活中也发挥着积极的作用,通过利用现代化信息技术,城市中压配电网络规划方案也更加合理,与之前的城市供电情况对比,当前的中压配电网络配置效果明显提升,电力供应可以覆盖在城市的各个角落,不会出现由于电力供给不足而停产的工厂,人们的生活和工作用电也能够得到基本保障,供电区域划分上解决了传统的统一规划的弊端,避免了集中断电的情况发生,通过分区划分和分区管理,设置不同的与供电供给设备,通过分区供电的模式能够解决城市用电整体瘫痪的问题,推动城市经济发展[2]

(二)面临的困境

虽然中压配电网络得到积极的发展也获取了不小的成就,但是在城市电力供应系统中依然存在很多可以改进的部分,这些也是我们需要研究的重点,用于生产的高压电网配置的密度明显高于中压电网的密度,关于中压电网的分布的关注度相对较弱,因此我国城市的中压配电网络配置方面存在很多的问题,存在的差异导致电网布局存在畸形的状态。

三、中压配电网规划中存在的问题

(一)收集数据的难度较大

配电网络建设规模的增大,设备运行中的数据也逐渐增多,从而更新速度也明显提高,在促进中压配电网络规划优化的时候,需要耗费大量的人力、物力和资金来收集相关数据资料,主要数据有以下几点:规划区域的国民经济数据、规划区域的市政规划资料、规划区用电及负荷数据、配电网设备装备及运行数据等,其中数量最多的就是配网设备及其运行数据,在整理数据的时候难免会消耗大量的时间,数据分析过程的难度也比较大[3]

(二)空间符合的评估准确度较差

中压配电网络规划负荷评估中,通过长期研究和评估,总量预测技术不断创新和完善,负荷预测工作作为中压配电网络的核心内容,不仅需要对负荷大小进行评估,还需要对负荷增长区域进行确定,城市中用地类型的变化速度较快,因此配网的负荷预测工作的难度也明显提高,要保证负荷预测的准确度就面临极大的困难。

(三)配电网网路结构优化过程有很大的难度

网络规划的面对在于能够根据规划阶段的电源规划和符合水平制定合理的配网结构,从而满足配电网线路的可靠性和经济性要求,因此,配电网规划工作是一项不确定、复杂的问题,实际开展阶段则会遇到很多的阻碍。

四、根据GIS平台的中低压配电网络规划的优化对策

针对中压配电网络实施优化的过程中,采用GIS电网规划智能决策支持系统,有效提高中压配电网络规划进程,对提高规划效率也有重要意义。在GIS电网规划智能系统中,通过先进的计算机技术和通信手段,能够将配电网的信息、分布地理位置等做出分析和描述,方便开展管理、分析、维护以及统计等工作,从而形成了集查询、统计、运行以及管理为一体的软件系统,通过GIS中的网络分析功能以及数据处理功能则可对配电系统中与空间相关的信息进行分析,不仅能够更准确、便捷的获取数据,还能提高工作人员的效率,保证规划方案的直观性和实用性[4]

根据GIS配网规划相关研究,重点为自动布线以及网络架构优化方面,不过在解决规划问题上还有所有欠缺。随着时代发展和进步,要积极的采用规划试点的方法根据GIS平台开展规划工作,软件试点要在应用GIS系统且管理较为完善的地区开展,规划软件能够与GIS更好的结合起来。当前,根据GIS为基础的规划软件发展都处于初期阶段,因此在实际应用中要积极寻找合适的试点,将科研单位与供电部门结合起来促进规划软件的应用,针对软件实施不断的完善。当前我国中压配电网络规划的难度是如何精确的预测空间负荷以及线路自动布线,而通过GIS平台则可帮助解决这些难题,还能针对规划布线方案的应用效果进行评估。随着软件的发展和应用,可以拓展软件的应用范围,从而对城市中压配电网络规划优化工作提供支持。

五、小结

我国中压配电网络的未来发展中,配电设备基本会朝着无油化、小型化以及紧凑型方向发展,新装备的开发能够更加适合用电环境和供电需求,还能控制成本。随着配电网在试点中构成了越来越完善和层次分明的标准,对推动电网行业的发展也有重要意义,促进了中压配电网络朝着智能化方向发展。配电网与用户和发电企业之间有密切的关系,我国居民及经济发展都对用电提出了更高的要求,因此对中压配电网络规划实施优化是必然的选择,也是推动城市稳定安全运转的重要手段。

参考文献:

[1] 聂敏. 城市中低压配电网络规划优化方法探讨[J]. 数字化用户,2018,24(26):7.

[2] 崔志国,柴颖. 城市中压配电网络规划优化方法的探讨[J]. 城市建设理论研究(电子版),2015,5(13):3429-3430.

[3] 孟晓芳,朴在林,王英男,等. 中压配电网网架优化规划方法[J]. 农业工程学报,2011,27(11):164-169.

[4] 吴兆彬,黄洛,王慧娟,等. 智慧城市高、中压配电网规划优化模型和方法[J]. 农村电气化,2020(5):8-9.