摘要: 在全球能源互联网推动下，国内积极优化电网布局，稳步推进能源互联网建设。能源互联网的建设对智能配电网的规划和设计提出了新的要求。本以此为出发点，规划电压等级序列，通过运行工况模拟，确定了不同电压等级线路的合理供电范围，以此探索能源互联网背景下智能配电网规划设计。经实验证明，此次设计方法线损率低于传统方法，具有实际应用价值。
关键词：能源互联网；智能配电网；接地方式
中图分类号:TM751文献标识码:A
0引言
随着社会经济快速发展，新能源、分布式能源和多元化负荷大量接入，配电网的功能和形式发生深刻变化。为了满足区域供电需求，必须对配电网进行合理规划，其规划内容包括配电网电压等级、接地方式以及配电范围等，如果规划不合理将会导致配电网线损率较高以及经常出现停电故障等[1]。传统配电网规划是从长远的发展角度出发对电网负荷进行预测，在此基础上对配电网的线路、位置等进行规划，通常情况下负荷预测时间在10-15年之间，将配电网的可靠性作为规划目标，这种规划方法在短期内能保证用户的用电需求[2]。但是随着经济高速发展，用户用电需求逐渐提高，配电网逐渐智能化，对配电网规划要求有所提高，且在能源互联网背景下更加注重配电网的经济性与安全性，传统规划方法已经无法满足智能配电网供电需求，为此提出能源互联网背景下智能配电网规划设计方法。
1能源互联网背景下智能配电网规划设计
建设能源互联网要求智能配电网规划设计要满足经济性、可靠性、安全性、稳定性等要求，本文从以上要求出发对智能配电网电压等级、接地方式以及送电范围进行合理规划设计。
1.1智能配电网电压等级序列规划
在对智能配电网电压等级序列进行规划时，考虑以下两点，第一是智能配电网相邻两级电压之比大于3；第二是当智能配电网电压在40-120kV时，相邻两级电压之比要小于4[3]。然后根据“舍二求三”的原则对智能配电网电压等级序列进行规划，其应满足以下规律：
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公式（1）中，、、分别为智能配电网电压等级序列中的一组相邻电压值。为了满足能源互联网运行需求，还需对智能配电网电压等级进行约束，约束条件如下：
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公式（2）中，为智能配电网直流输送功率；为智能配电网交流输送功率；为直流配电容量增益系数；为智能配电网单级直流电压；为智能配电网交流相电压；为智能配电网相数；为智能配电网直流电流；为智能配电网交流相电流。通过以上约束条件对智能配电网电压等级进行约束，可以为风能、太阳能等新能源接入智能配电网提供支持。
1.2智能配电网接地方式规划
在能源互联网背景下，对于智能配电网接地方式的规划需要考虑用电负荷需求以及触电安全问题，根据电网经济学与安全性设计需求，将KI—VF—F接地方式作为智能配电网接地方式，并且外部的馈线可不参与到接地方式的选择当中[4]。KI—VF—F接地方式可以保证智能配电网故障电流足够大，可以更加快速地启动相应的电流保护装置，并且用电设备接触到的电压较低，能够有效保证电力用户的安全[5]。由于智能配电网对交流侧不进行任何接地方式的接地，这样会造成配电网电压源换流装置的开关频率出现异常动荡情况，进而引发智能配电网出现正负电极异常波动问题。因此，针对这一问题，对于智能配电网接地方式的规划，选用回流线路进行接地处理，并利用智能配电网技术设置微电网并网和孤岛两种运行模式，以此实现智能配电网接地方式规划。
1.3智能配电网送电范围规划
考虑到能源互联网对于智能配电网配电灵活性和可靠性的要求，同时在此基础上还需要满足不同电压等级需求，因此采用双级传输方式进行送电，并且针对不同电压等级设定不同的送电范围，其规划内容如下表所示。
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通过以上送电范围的规划设计，可以有效减少智能配电网变压环节，保证智能配电网稳定性，并且满足智能配电网长远发展需求，以此实现能源互联网背景下智能配电网规划设计。
2实验
2.1实验准备
实验以某智能配电网作为实验对象，该配电网的干线与子馈线长度总和在8km左右，最大负荷量为155MW，容载比为2.06。运用此次设计方法与传统方法对该智能配电网进行规划设计，该变电站主变容量为3×50MVA，110kV电压等级出现4回，220电压等级出现12回，利用上述公式（1）和（2）对其电压等级序列进行规划与约束，采用KI—VF—F接地方式。实验在软件GYBA上进行，记录规划后智能配电网一个月内线损率、电压损耗率以及停电时长，对比两种方法的综合性能。
2.2实验结果分析
将传统方法用方法1表示，将设计方法用方法2表示，实验结果如下表。
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从上表可以看出，应用此次设计方法进行智能配电网规划后，其线损率远远低于传统方法；且参照《电能质量供电电压允许损耗》（GB12645-2012）中，关于智能配电网电压损耗规定，各个电压等级的电压损耗率符合规定；一个月内智能配电网停电时长低于传统方法，充分证明此次设计的规划方法可以满足能源互联网背景下智能配电网规划需求。
3结束语
此次结合能源互联网建设要求，进行了智能配电网规划设计研究，利用该方法能够有效提高智能配电网经济、安全水平，有助于降低智能配电网故障概率，更好地满足用户的用电需求。由于此次的研究时间有限，虽然在该方面取得了一定的研究成果，但是在研究内容上还存在一些不足之处，今后会对智能配电网规划优化设计方法进行深入研究，促进智能配电网发展。
参考文献
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