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配电网网格化管理方法及其应用闫定杰

发表时间：2020/10/19 来源：《基层建设》2020年第19期作者：闫定杰

[导读] 摘要：配电网依托城乡实体空间而存在，其空间的分布与城乡发展机理一致。“网格化”一词来源于社会管理，配电网引入网格化后，可以做到更加精益化管理、精准化投资，具有提质增效的意义。

        国网临汾供电公司经济技术研究所山西临汾 041000
        摘要：配电网依托城乡实体空间而存在，其空间的分布与城乡发展机理一致。“网格化”一词来源于社会管理，配电网引入网格化后，可以做到更加精益化管理、精准化投资，具有提质增效的意义。基于此，本文主要分析了配电网网格化管理方法及其应用。
        关键词：网格化；配电网；设备管理；电网规划
        引言
        将网格化概念引入到配电网管理中，可将设备数量多、结构复杂的配电网分单元管理，实现单元内配电网设备状态的精确化、线路组网结构清晰化，在设备管理时减少经验依赖。提出一种“自下而上”的配电网规划方法，并将单元内的配电网目标固化，为新增负荷提供接入点，保障线路组网结构清晰不乱，为建成坚强智能的配电网提供有效的方法。
        1网格化划分原则
        主要包括以下几点原则。①城区供电网格采用双环网供电，农村则采用变电站分布配电或是采用多个乡镇合用一个网格单元进行局部供电模式。②网格划分需要配合供电片区的地理位置，预测网格单元的供电负荷，安排倒送模式。③网格化管理的配电网一般依照道路、河流边界等划分供电区域，联合当地政府的分配要求，合理规划同类型的网格结构，支配供电负荷的电路。④考虑每个网格单元的中压线路半径的合理化、自动化[1]。
        2电网要素分析
        2.1 电源布局
        中压配电网电源主要为110 kV 变电站和35 kV变电站，35 kV变电站在城市电网中已逐步退网。随着城市“挖潜增质，转型升级”，“存量为主，增量为辅”的规划思路，城市电网负荷密度的发展趋势，也会发生相应转变，可能会高于早期的预测框架。因此，从远景规模分析，一般一个网格内将会需要1 座110 kV 变电站。网格的划分需要考虑远景电源的空间布局。
        2.2 电力负荷
        电力负荷的预测，需要依据城市地块要素（用地性质、面积、容积率、地下空间等指标），采用空间负荷预测法，对远景年饱和期的负荷进行一个总体性的预测和分析。同时电力负荷密度也是划分供电区域的前提。网格划分原则上是不能跨越供电区域的。供电区域的范围界线也是网格的界线之一。
        2.3 主干电网
        以1～3 组供电线路的供电区域，作为一个供电单元，供电网格则由若干供电单元组成。因此，供电网格内的中压主干线路自成体系，不跨越供电网格。网格划分的时候，需要考虑远景主干线路的供电范围，同理，远景主干线路的规划方案，也需要考虑网格划分的需求。因此，两者是相辅相成，互为反馈并逐步优化的一个过程。
        3 配电网建设的发展与管理现状
        3.1 数据整合力度不足
        从根本上来讲，我国相关的电力行业存在的信息较为复杂并且多样。虽然我国所使用的生产营销以及整合系统较为完善，并且为开展管理工作奠定了一定的基础，但是其使用效率仍存在较低的现象。在很大程度上缺乏对数据的完善和客观性的分析与整合，没有或者是缺少对数据综合性分析与判断的工具，这样就不能为配电网的管理与建设提供理论和决策的依据[2]。
        3.2 项目的立项不够准确科学
        现阶段，我国配电网的各种项目的申报主要源于电网的各项规划以及根本需求，或者源于扶贫以及用电包装、应急措施等民用工程。由于根据不同顾客以及项目主体的客观性需求，因此项目在申报的过程中往往会根据不同的经验来进行决策和实施。这会在很大程度上影响最终申报的科学性以及有效性，使得项目在确立过程中各方面考虑不周全，管理达不到最终理想的效果。
        3.3项目的后续评估缺乏科学性
        在整个项目的管理过程中，后续的评估也是十分重要的环节。它对于整个项目是否达到预先计划的标准能够进行一个完整的衡量。但是，由于我国配电网管理系统并不是十分完善，并且许多企业还沿用较为传统的评估手段，没有充分利用互联网技术以及大数据技术来进行科学的分析和后续处理，从而为今后的项目使用带来了很大的隐患。

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        4配电网网格化管理方法
        网格化管理是将一个大的供电区域，划分为若干小的供电单元，在空间上将线路、配电变压器、断路器等电力设备分配在各单元内，实现大数量的电力设备在空间上的“分组”，一个单位为一组，将每个单元作为最小管理单位，对单元内的设备建立信息台账，实现单元内的电力设备管理。
        网格化作为配电网管理方法的另一个应用层面，对照配电网的规划目标，对该供电区的目标网架和上级变电站规划布点，提供了一种“自下而上”的规划建议。这种“自下而上”的管理方法，作为传统的“自上而下”规划方法的辅助和校核方法，也有其实际意义[3]。
        供电分区：明确区域配电网的供电范围、电力设施布局、上级电源等区域配电网的基本情况。单元划分：综合考虑供电区的地理信息（小区分布、电力管廊等）、空间发展规划、变电站等因素后，将大的供电区合理的划分为若干单元。
        负荷预测：以单元为管理单位，进行单元内饱和负荷预测。可通过趋势外推法、空间负荷预测法、自然增长加大用户法等多种负荷预测方法，并相互校验。
        配电网规划：按照配电网规划导则的要求，逐单元规划电力设施布局，包括线路组网模式、供电半径、装载容量等，并提出对上级变电站的需求，给出变电站选址建议。
        5配电网全过程网格化管理体系
        5.1 网格化运转机制
        配电网的网格化管理需要实行统一的，可提供指挥的运行体系，并能够减少电力事故发生率，提升用户的用电体验。利用各种有限的资源，在检修和抢修的服务中增加网格设备，方便维修人员快速完成故障检修，并通过自由调度，配合有效的信息功能，快速锁定线路短路范围，加快修复的速度及时间，相关运转机制如下。①配电网是网格化管理的核心运输部分，各个片区的运行管理都是由配电网发起的，城市和农村居民在日常用电规模上基本相同，为配电网运行减少了多余的负荷。②网格线路的运行是因地制宜的，是配合各个片区的网格网架结构制定的运输线路，并且配备合格的检修及维护人员，实时监测电力运行情况，满足用户的电能需求[4]。
        5.2 网格化管理的实际运行
        实行配电网全过程网格化管理是为了提高用户的用电及时性、可靠性，提升用户的用电体验，减少电力事故和抢修时间，提高用户满意度。网格化的管理模式可以是循环式的供电，减轻供电负荷，在检修、维护上节省时间，帮助维修人员制定有效的抢修措施，提高电路故障的处置时效。
        5.3 规划配电网网格建设
        现阶段，配电网格结构极为复杂，运行难度也高，在网格管理设计中，需要调整运行方式及自由调度的力度，有效减轻供电负荷和线路运行过程中存在的隐患问题。配电网的装备指标正在稳步提升，结合多方用户的要求和配电网运行现状分析，并制订合理有效规划的目标和计划[5]。
        结束语
        网格化管理其实就是依据统一的城市管理以及数字化的管理平台，将不同城市的管理区域依照一定的标准划分成为若干个单元网格，通过加强对单元网格的部件和事件巡查，建立一种监督和处置相互分离的自动化管理形式。其中配电网是为方便人类使用电力而存在的一种电能网络化形式，在此基础上，加强输入网格化管理理念，根据片区地理位置及电能运输现状，可将配电网分布区域分成若干个网格形状，实行对每个网格的动态进行全方位掌控。
        参考文献
        [1]许国凯,徐展,吴忠.配电网全过程网格化管理实践[J].浙江电力,2017(6).
        [2]张怀春,赵航,邹峰,等.基于网格化管理体系的配电网企业建设研究[J].电网与清洁能源,2017(11).
        [3]李龙之,冯太,王建伟,等.基于网格化管理的本科毕业设计全程监管体系构建及实践[J].科教导刊:下旬,2018(6).
        [4]谢丽霞,王帆.基于网格化管理的农村配电网规划[J].电子测试,2017(10).
        [5]李海涛，孙波，王轩.配电网规划的网格化方法及其应用[J].电力系统及其自动化学报,2015, 12(27): 33-37.