摘 要：伴随着人类社会由工业文明步入生态文明，能源总体的发展趋势向着绿色、低碳、清洁、高效、智慧演变，带来从能源生产技术、组织形式、商业形态等各各方面的变革，将对能源生产、供销、使用等各个相关领域产生深远的影响，以智能电网为核心的能源基础设施与工业信息通信技术的深度融合，贯穿能源生产、供销、使用的全部环节，将实现全面的技术提升。本文主要从城乡110千伏及以下智能配电网规划工作开展的重要意义入手,简要的分析了当前智能配电网发展现状,积极探索提升智能配电网关键技术水平的措施，以期为城乡配电网规划、建设、运维等有关专业人员提供一些借鉴和参考，促进我国城镇配电网智能化规划和建设。
关键词：城乡；智能配电网；配电自动化；规划与建设
1 城乡配电网现状及规划存在问题
（1）城乡配电网与主电网之间发展不平衡，主电网相对坚强，城乡配电网相对薄弱，农网仍然是电网发展的短板。“十三五”期间城乡配电网投资力度持续增加，但由于长期历史欠账较多，城乡配电网尤其是10千伏配电网发展仍然滞后，城市与农村、东部与中部、西部电网发展不平衡的问题依然突出，供电可靠性、供电质量与国际先进水平相比仍有较大的差距。
（2）配电网局部网架薄弱、结构不合理等问题依然存在。部分地区缺少110千伏变电站电源点支撑,城镇地区10千伏中压配电网存在多回线路混联的复杂接线，农村配电网10千伏线路辐射状的网络普遍，供电半径长、转供电能力不足，线路分段数少且分段布点不够合理，尽管有些线路实现了”手拉手”的联络，但线路备用的容量不足，无法满足事故处理过程中转供对侧负荷能力，有些联络的两线路出自相同变电站的同一条10千伏母线，也降低了转供电能力。低压配电网配变布点不足，部分低压线路供电半径长，线路老化严重，重过载、低电压仍然突出。
（3）配电网智能化技术及集约化管理的应用不足，配电自动化技术及配电设备不成熟，配电网的通信和信息系统建设相对滞后。早期配电自动化技术路线不清晰，规划方案不合理，配电自动化系统简单的将主电网调度自动化和输变电技术移植到配网自动化主站系统上，没有深入研究和考虑配电网系统特点，没有针对配网调度运行和配电运维管理开发和设计，缺乏配电网特色的实用化功能。自动化设备制造的标准不统一、制造工艺水平不高，量测、通信、保护、电动操作不满足要求，运行稳定性差，严重影响了配电自动化的实用化。
（4）配电网对可再生能源的开发和消纳仍有较大提升空间。随着光伏、风电等新型的电源及负荷接入城乡配电网，给配电网的安全、稳定运行带来了全新的技术问题和挑战，急需开展新能源发电精细化调度、变电站与新能源发电联合调节运行、源网荷协调调控等建设综合提升新能源消纳水平。
（5）配电网对工业智能制造产业及智慧城市高质量发展支撑不足。随着“中国制造2025”等相关智能制造产业及智慧城市高质量发展进程，对“优质电、实惠电”有更高的需求，同时对电网综合管理、智能用电、节能服务等方面提出新的要求。目前配电网目标网架还未形成，可靠性不高，通信覆盖率较低，急需开展针对智能制造产业的配网柔性技术、能源综合管控、高端能效服务、需求侧响应等支撑智能制造产业及智慧城市发展。
（6）配电网的规划缺乏充分的准备，配电网基础数据差，目标网架不清晰。规划原则一般直接应用国标、行标技术原则，在使用过程中没有结合当地实际本地化，在规划方案制定中对规划技术导则依从性不足。规划基础数据与实际情况存在偏差，所收集的资料不全面，未能如实反应设备的现状及分析现状电网存在的问题，致使规划方案不精准，缺乏合理性和可行性，导致配电网的规划存在严重的偏差，在建设过程中出现各种各样的问题。
（7）配电网规划与城市的空间规划衔接不足，在进行配电网的规划时，未紧跟城市的未来发展状况。随着我国经济水平的进一步提升，城市房地产建设不断推进，配电网的负荷也不断增大，为降低配电线路的负荷，便需要接入新的线路，这就致使城市配电网线路复杂，原本的配电网规划无法适应城市建设的要求，不但无法解决线路的超负荷运行的问题，而且极易带来较大的安全隐患，严重威胁配电网安全运行及可靠供电。
2 智能配电网的优势
智能配电网贯穿电力系统发、输、配、用各个环节，是能源革命的关键环节，是现代能源体系的核心，是支撑社会发展的基石，与传统的配电网相比，智能配电网具有稳定性较高、传输速率快、资源利用率高、运行效率高等诸多优点。智能配电网在传统电力系统基础上，通过集成新能源、新材料、新设备和先进的传感技术、控制技术、信息技术、储能技术等新技术，形成的新一代电力系统，具备高度自动化、信息化、互动化等特征，可以更好地实现配电网安全、可靠、经济、高效运行。智能配电网通过构筑开放、多元、互动、高效的智能化平台，实现电力生产、输送、消费各环节的信息流、能量流及业务流的贯通，满足发电侧主动响应系统运行需求、负荷侧主动参与系统调节，综合调配能源的生产和消费，促进可再生能源的规模开发，提升用户多元化服务水平，加强电力系统高效协调运行能力。
3 城乡智能配电网规划思路及目标任务
3.1 规划思路
为支撑国家智能电网发展目标，城乡智能配电网规划和建设应从服务全面建成小康社会、推动生态发展的大局出发，遵循“结合需求、统筹安排、统一标准，适度超前”的原则积极稳妥推进智能配电网的研究、规划和建设，基于属地清洁能源、工业基础、城市发展规划、产业发展目标等区域发展特色，按照智慧城市建设、工业信息化革命新一代人工智能发展战略等重点任务要求，以顺应能源转型发展趋势为需求、以城乡配电网存在的问题为导向，提出符合城乡配电网和地区发展特色的智能配电网建设改造路径及相关措施。
3.2 目标任务
实现城乡配电网供电可靠性、综合电压合格率、配电自动化覆盖率等安全可靠供电能力和供电质量全面提升。升级城乡配电网管理模式，提高生产管理水平，实现管理扁平化、指挥平台化、运检智能化，综合劳动生产率提升50%以上。
实现客户服务水平增强，适应智能制造产业及智慧城市高质量发展，保障分布式可再生能源100%并网消纳，关键区域供电可靠性进一步提升至99.99%，源网荷互动能力增强，有效提高电网运行效率，延缓电网升级改造投资。
4 城乡智能配电网规划及行动路线建议
4.1 加快灵活可靠的城乡配电网建设
（1）完善配电网架构。加快优化110千伏、35千伏高压配电网，完善网络结构和城市保底网架，全面提升城乡高压配电网供电能力、防灾抗灾保障能力。推进配网目标网架规划建设工作，全面提升配网可靠运行和转供电效率，按照“小容量、密布点、短半径”原则因地制宜开展农网网架优化及智能台区建设，在末端应用先进无功补偿装置，解决农网低电压、重过载问题。
（2）提升配电自动化水平。因地制宜开展配电自动化建设，A类供电区域采用智能分布式或集中式，加快配电网重构技术应用，具备快速隔离故障恢复供电能力；B、C类供电区域结合情况和需求采用集中式、就地型重合器式或故障指示器方式；D类供电区域采用就地型重合器式或故障指示器方式；E类供电区域采用故障指示器方式。
（3）完善配电网通信架构。推进配电网通信网络建设，有效支撑配电网自动化业务和遥控操作、以及用电信息采集业务。合理配置配电自动化系统主站及终端类型，根据各供电区域配电网规模和应用需求，合理选择配电自动化系统主站的规模与功能；根据供电可靠性需求、网架结构和设备状况等，合理确定配电设备通信方式、信息采集的形式及终端类型，持续加强配电自动化运行管理，保证自动化系统的应用效率。
4.2 建设城乡配电网新技术及集约化管理体系
（1）推进配网数据综合管理及应用。随着城乡配电网智能化水平提高，电力数据呈现爆发式增长，但各专业单一数据平台难以支撑高级应用，存在数据分散、多源输入、业务间壁垒、数据管理和维护不规范、缺乏历史数据分析再利用等问题，需加快完善配电自动化系统、计量自动化系统的量测体系建设，提高数据采集率，支撑数据融合贯通。开发应用配电网监测预警、应急指挥、电力分析设备管理等功能，挖掘信息和数据资源价值，提升配电网数据管理能力。
（2）加快配电网智能化技术综合应用。加快推进智能变电站建设，提升高压配电网的智能化水平，完善输配电、变电终端的智能化建设与改造，全面提升配电网的感知和智能决策能力。全方位提升配电网巡视检修智能化水平，实现配电网无人机巡视、变电站室外机器人巡检全覆盖，提高巡检效率，减少管理成本，促进电网本质安全。全面推进配电网故障精确定位、气体在线监测、红外测温等在线监测技术的应用，构建电网设备全维度状态监测网络，实现全工况运行参数的感知测量，为电网设备的精益化管控奠定基础。
（3）加强配电网安全可靠运行能力。构建配电网全面覆盖的网络安全防护体系，完善各级系统和平台的防护能力，广泛应用态势感知技术，巩固应用系统、信息平台和网络设备的安全防线。开展网络安全防护建设，对不满足操作系统要求的变电站进行监控后台系统升级改造，实现变电站安全势态感知终端全覆盖，提高网络安全势态感知能力，提升网络安全合规率，提高系统安全防护水平。
（4）开展配电网全生命周期管理。传统的电网管理通常是以电力工程为中心进行管理，方法落后，缺少管理的连续性、系统性，互相不连通衔接。通过全面推进输、变、配各专业的在线监测装置的应用，加快气象、雷电、覆冰、山火、台风等实时信息采集监测系统的建设，采用电网全生命周期管理方式能够充分地保证在资产管理流程各个环节连贯性和相通性，进一步实现设备资产利用效率、健康水平及供电可靠率全面提升。
4.3 建设智慧产业及智慧城市综合能源服务体系。
（1）开展综合能源、智慧能源业务。发展企业节能、建筑节能、智慧小区等现代能源服务，有序推进园区综合供能、分布式微电网等能源综合利用方案。探索多方参与的综合能源服务整合商业模式，推进能源领域多表合一，探索天然气管网、电力网、水务网的统筹规划协调运营新业态，促进水、气、电信息交互和主动控制。
（2）推动分布式电源开发，建立能效管理和智能用电系统。科学规划电源布局，支持分布式能源、非化石能源等新能源发展，促进清洁能源就近消纳。应用支持分布式电源灵活接入技术，建设综合能源优化控制系统，实现对分布式光伏、冷热电三联供系统、储能装置的监测和控制，提高系统整体的调峰灵活性，提升电网对清洁能源的消纳能力，增强源网荷互动能力，有效提高电网运行效率，延缓电网升级改造投资。
（3）应用配电网柔性互联技术，提升关键区域供电可靠性。为支撑智能制造产业的发展，在高可靠性需求的供电区域，试点基于柔性环网开关设备的高可靠性配电网建设，通过配电网柔性互联技术实现不同变电站配电线路的合环运行，实现线路潮流和系统有功无功的灵活主动控制，满足关键区域重要设施的高可靠性供电需求。
5 结束语
综上所述，未来清洁低碳、安全高效的现代能源体系转型发展，需要充分结合先进的能源利用技术、开放共享的互联网理念和创新机制，实现多种能源综合优化配置，全面提升配电网系统的灵活性和适应性。为满足人民美好生活的用电需求，服务社会经济发展的各个方面，需要积极探索能源转型发展的路径，不断提升和改善城乡配电网系统结构，通过以提高对配电网规划的重视程度，有序推进配电网智能化规划与建设工作，以智能电网建设为核心，将构建起面向未来的能源发展体系，为我国城乡的社会经济发展提供充足的电力保障。
参考文献：
[1]向驰,石文娟,于伟,周建华,孙蓉.新型城镇配电网形态特征及典型供电模式[J].江苏电机工程,2016(03):64-67+70.
[2]余彬.旅游主导型新型城镇配电网建设规划的分析和研究[D].华北电力大学(北京),2017.
[3]王清柱.智能电网条件下的多目标输电网规划[J].通信电源技术,2019(12):293-294.
[4]申菲.某县级市配电网建设规划研究[D].西安理工大学,2018.
[5]高慧.智能电网背景下的现代城市电网规划[J].中国新通信,2019(23):60-60.
[6]徐结红.适应新型城镇化的配电网规划研究[D].合肥工业大学,2018.