城市配电网“网格化”规划方法分析

发表时间:2020/7/29   来源:《科学与技术》2020年3月第7期   作者:施军
[导读] 本文主要分析了城市配电网网格化规划的思路、主要原则及具体步骤
        摘要:本文主要分析了城市配电网网格化规划的思路、主要原则及具体步骤。通过网格化规划将配电网供电区域按区块合理划分为供电网格,将复杂无序的城市配电网化繁为简,以供电网格为基本单元开展规划并构建目标网架,提出了各类网格的过渡改造原则和网格管理思路。希望本文能够给相关领域的工作人员提供一些值得参考的内容,以促进配电网规划工作的顺利开展。
        关键词:配网规划;目标网架;网格化

        1网格化配网规划的概述
        网格化配网规划按照“自下而上”的方式,以地块用电需求为导向,依据地区控规对不同用地性质和开发深度的地块进行归类,结合典型负荷预测模型,开展系统化负荷预测;按照差异化的规划标准,以提升供电可靠性为目标,分区域开展10kV一次网架布局,并延伸规划110kV电网和管沟布局,最终形成多元化规划成果,并与地区发展规划有效对接。
       
        2划分原则分析
        “网格化”划分主要考虑供电区域相对独立、网架完整、管理便利等需求,按照目标网架明确、电网规模适度、管理责任清晰的原则,构建“供电区域、供电网格、供电单元”三级运营管理体系。在具体的规划中,“网格化”划分应以饱和负荷预测结果为依据,充分考虑现状电网改造难度、街道河流等因素,具有相对稳定性和一定的近远期适应性。实际划分应保证网格之间或单元之间不重复、不遗漏,并兼顾规划设计编制、运行检修、客户服务等全过程业务管理的需要。
       
        3网格化配网规划的主要做法分析
        3.1配电网的总体规划思路
        基于网格下的配电网规划,其总体思路为供电所分成各区域,根据配电网现状、地区情况进行规划,并科学、合理的归类不同用地性质、开发程度,预测规划区域内的负荷量。同时,根据供电区域之间的差异,明确配电网的网架目标和模式,将网格作为规划配电网、接入用户的单元,从而满足网格化的供电需求。
        3.2开展系统化负荷预测
        3.2.1负荷密度指标确定方式
        各类小区负荷密度指标是远景年在负荷发展饱和情况下,考虑环保、社会、经济等因素而取定的指标,可通过两种途径获得:1)参考经验数据。通过对国内外各类相似小区负荷密度及其相关资料的调查,归类整理负荷密度值按相关因素,可以形成小区负荷密度的经验数据库,以供规划时参考。这一方法就是要借鉴发达国家或发达地区已建成区的经验,通过类比的方式来确定规划各小区的负荷密度。2)通过密度外推法获得。需要根据各小区的历史负荷数据估算小区历史年的负荷密度,然后以历史年负荷密度值为基本数据,采用外推法计算规划年的小区负荷密度指标。这里用负荷密度外推,而不是小区负荷外推,主要是因为在综合预测方法中,小区面积大小不同。
        3.2.2饱和负荷预测与校核
        通过调研国内其它同类城市和地区的负荷密度资料,或调研该地区发展比较成熟的小区负荷指标作为参考,结合规划区未来发展定位,确定不同用地性质负荷密度、容积率等指标。依据城市总体规划与各区控制性详细规划,给出不同层级不同地块负荷累计时的同时率,预测各地块的负荷值及不同层级累计后的负荷值,给出规划目标年规划区占地面积负荷密度,编制规划区分布负荷预测结果图及负荷密度主题图。校验负荷预测结果,多采用相关联数据间的相互校验,注重预测结果校验的可比性,避免采用所在地域、负荷特性差别较大的结果进行类比。对预测的结果进行校核:首先,纵向校核,纵向校核指的是和规划地区历史年的发展相校核,分析预测结果与历史年数据的差异性,如增长率是否符合地区发展阶段,年最大负荷利用小时数是否和地区产业结构调整是否一致等;其次,横向校核,横向校核指将预测结果与其他地区(定位相似)的预测结果或者现状发展阶段进行比较。

其中,横向对比根据预测结果,可以采用与同等地区类比的方式,对平均负荷密度、人均综合用电量、人均生活用电量等指标进行对比,确定预测结果的合理性。纵向对比可采用电力弹性系数、产值单耗法进行校核。
        3.3做好网格的细致划分,不断提高网格设置的科学性
        网格划分期间,不仅要分析规划区域的行政分区状况以及城镇总体规划要求,同时还要研究当地的地质特点及供电所辖区域。通常,可以根据划分原则将规划区划分成三个不同的层次院大区、中区以及小区。首先,对于大区而言,划分过程中要参考当地的行政分区状况进行网格划分。同时还要对供电管辖区域以及天然屏障等因素做出研究,以提高网格划分的合理性。通过开展大区划分工作,可以为选址以及分区负荷的统计环节提供依据。其次,中区主要由相互连接的小区组成,在对中区开展划分工作时,要将负荷状况作为重要的依据,提高中压网架规划的科学性。中区划分还可以为中压线路供电范围的确定提供依据。另外,对于小区的划分主要依据地块性质进行。针对不同地块的具体性质,合理选用相应的负荷指标。
        3.4明确目标网架,规范建设原则
        3.4.1配网规划
        (1)按照技术导则确定配网目标网架,A+、A类区域电缆采用双环网结构;B、C、D类区域电缆网采用单环或双射,架空网采用多分段适度联络接线。
        (2)按照开发程度确定配网建设原则,建成区电缆网依托老旧小区改造、架空线入地等工程将现状对射逐步改造为环网,架空网以增加分段和联络为主;新建区依托土地一级开发将配网网架一次性建设到位;半建成区有改造计划的网格参照新建区的原则一次性建设到位,没有改造计划的网格参照建成区的原则逐步改造。
        3.4.2主网规划
        根据10kV站点布局及网架规划,在控规中确定的市政用地及占地面积较大、负荷密度较高的网格中预留110kV及以上变电站址;对于建成区域,通过少许增加站点或变电站增容改造提升供电能力;对于半建成区和新建区,按照链式结构规划110kV网架。向上延伸至220kV电网,形成双环网分区供电,各分区均衡分配发电资源,通过多回联络实现容量互济。
        3.5确定逐年电网项目,形成项目储备
        基于不同类型网格、供电区域,开展现状电网梳理,对于不同网格有针对性的分析现状问题、查找薄弱环节、明确规划重点,搭建模块化的目标网架,因地制宜,依据不同开发深度确定科学合理的建设方式,形成规划项目储备。实现以提高供电可靠性为目标,科学规划引领电网发展。
       
        4结语
        采用网格化配网规划方法,具有做细负荷预测、做实规划基础、做深规划内容的特点,能有效提升城市配电网规划质量,满足与城市发展契合需求。总之,通过“网格化”方法思路的全面推行,可以做到理清地区性配电网发展的共性矛盾和差异问题,明确远景发展目标和近中期发展路径,同时促使配电网管理工作科学、高效,能为项目顺利实施奠定基础。
       
        参考文献
        [1]网格化城市配电网目标网架动态构建方法[J].王文钟.电子技术与软件工程.2019
        [2]基于“网格化”的农村智能配电网规划[J].鲍雪平,沈文良,俞伟,陈运,石士非.农村电气化.2016
        作者介绍:
        施军(1976.07.21-);男;福建泉州;汉;大学专科;助理工程师;配电抢修工;10kV配电网;国网福建省电力有限公司泉州供电公司。
       
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