城市高可靠性示范区智能配电网规划与建设研究

[摘要]城市高可靠性智能配电网为城市智能电网中的关键环节，也是智慧城市建设的重要组成部分。本文针对配电网发展现状进行分析，从高可靠性、智能化两方面简述了城市智能配电网规划建设的目标定位，介绍了近年来智能配电网规划的发展现状与关键问题，展望了智能配电网在我国电网建设中的应用前景，为我国配电网的发展与建设提供相关建议。

[关键词]智能配电网；分布式发电；智慧城市；规划与建设

[中图分类号]U665[文献标识码] A

1引言

随着数字化经济的发展和社会电力需求的攀升，面向用户的城市配电网迫切需要提高电力利用效率和服务质量。中心城区是负荷密度最高，用户数量最多，供电可靠性要求最高的区域，中心城区高可靠性配电网的建设难度比其他地区配电网建设要大得多。然而，目前传统配电网规划与建设模式已经难以满足地区经济增长的发展需求、用户多样化的用电需求以及分布式能源的接入需求。配电网规划的内涵、目标、模式与方法发生着显著的变化。如何构建智能化与高可靠性协同发展的新型配电网功能形态，成为配电网规划的核心问题，得到电力科技工作者的广泛关注。

2智能配电网建设的目标定位

城市高可靠性示范区智能配电网作为智能电网的重要组成部分，其主要特征是接纳分布式电源接入、自愈优化运行、与用户互动，注重电力流、业务流、信息流的一体化整合，提高电网资产利用率[1]。智能配电网规划与建设应从配电网现状分析出发，优化网络结构，提高设备选用和自动化应用水平，降低网络损耗，提高供电能力，满足高可靠性电力需求；应从智能电网功能定位出发，在规划流程、模式和方法等方面实现创新应用，致力于打造有效接纳分布式能源、终端用户协同互动的高可靠性智能配电系统。

2.1建设坚强可靠的智能配电网。以安全性、可靠性、经济性为目标，以服务民生、服务经济、服务节低碳发展为理念，规划建设网架结构坚强、运行方式灵活、与智慧城市发展环境相协调的示范区智能配电网，合理改造现有配电网结构、优化空间资源配置，逐步消除现状配电网中电源点布局不合理、线路过长、分段不足等薄弱环节，使现有配电网网架结构、供电模式与规划的目标网架结构协同发展，形成网格化布局，为用户提供高可靠性、高电能质量的电力服务。

2.2建设灵活互动的智能配电网。信息化、自动化、互动化是智能电网的主要特征。在高可靠性配电网建设过程中注重智能化技术的应用，建成配电自动化的高级应用系统，完成信息化、自动化的互动通信网络的全覆盖，实现配电SCADA、馈线自动化功能，实现信息集成的整合与共享，采用调/配/控一体化的管理模式，实现友好化分布式能源接入、全景化运行监控、智能化分析评估、最优化资源调配、自愈运行控制等功能，构建“安全、高效、清洁”的智能配电系统。

3智能配电网规划的关键问题

配电网直接面向用户，构成复杂、电压等级多样、设备建设投资巨大，其供电可靠性和智能化水平直接影响到经济社会的发展。智能电网背景下的配电网规划应考虑区域发展定位和资源、环境约束、考虑抗灾变能力、考虑灵活互动的配电网自动化技术、考虑分布式能源友好接入等，研究智能配电网规划的模式与方法，开发综合支持软件平台[1]。

3.1坚强可靠的网架结构规划

坚强可靠的网架结构是电网安全稳定运行的基础。为保证配电网安全稳定运行、防止连锁故障造成大停电事故。因此，必须对配电网网架结构进行精细化规划。配电网接线应根据地区周边负荷水平、电网发展目标定位、资源环境承载能力因地制宜地选取，满足安全性、可靠性、经济性的要求，考虑抗灾变能力，具有较强的灵活性和适应性，接线清晰可靠，满足N-1准则，重要用户满足N-2要求，N-1合格率达到100%。高可靠性示范区内打造网格化配电网，坚持电网新建一次设备一次建成，坚持新建与改造相结合，加强现状环网改造，以相连两条馈线的总期望停电户数最少为目标，结合地理接线图，确定环网间最优联络点，分析其可行性，对联络点适当改造，促进配电网多电压等级协调发展。

3.2灵活互动配网自动化技术

灵活互动配电自动化技术是智能配电网运行控制技术的核心部分，以实时量测与监视数据为基础，将电力电子技术、信息通信技术、分布式计算技术结合，通过快速仿真、短路电流计算、保护定值配合等技术，可实现配电网实时监控、故障及时定位、隔离和自动恢复供电，有效地减少停电时间、提高供电可靠性[2]。配电自动化规划侧重于线路的自动化监控，包括线路上的开闭站、环网柜等重要结点，达到与上级变电站的信息交互通信，同时注重细化监控对象和扩展功能，延伸到线路上的分段和分支开关，通信网扩展到台变，实现双环自愈。建设配电自动化高级应用系统，实现配电SCADA、馈线自动化、全景实时监控、分布式能源控制、配网高级分析等功能，达到智能调控一体化要求。

3.3清洁分布式能源接入技术

接纳清洁分布式电源、储能系统灵活接入是智能电网的重要特征之一。研究分布式能源接入及微电网技术在配电网中的应用，对智能配电网低碳化发展具有重要的现实意义。根据示范建设区“生态、绿色、低碳”的发展定位，考虑分布式能源的并网需求，充分评估分布式能源接入的风险和不确定因素，提高对分布式能源的需求预测能力，优化电源布局和网络结构，实现含分布式能源的配电网规划，为光伏发电、风力发电、冷热电三联供、垃圾发电等清洁分布式能源预留并网接口，在智能调控一体化系统的统一管理下，实现灵活接入、运行与控制。充分考虑电动汽车充电需求，预留充电桩、充换电站的电源接口，为地区电动汽车规模化接入配电网提供电源支撑，实现配电网、分布式能源、电动汽车协调发展[3]。

4智能配电网规划的应用展望

作为智能电网的重要组成部分，城市智能配电网直接面向用户，在提高供电可靠性、降低网损、有效接纳清洁能源等方面起着不容忽视的作用，符合智慧城市的发展理念。目前，我国智能配电网发展处于快速发展阶段，有着广阔的应用前景。

4.1注重新理论与实际工程相结合的应用实践。配电网规划过程中，引入信息通信、分布式计算等理论，综合考虑电网建设、改造及应用技术升级，实现配电网在规划建设、运行控制、管理维护等协同优化，辅助实现集成应用实践，达到智能配电网安全、可靠、经济、低碳的目标。

4.2加强新技术与传统方法相结合的应用创新。在现有配电网网架结构的基础上，应更多地关注分布式电源、微电网、电动汽车、主动配电网等关键技术带来的发展机遇与挑战，研究新技术在传统方法中的适应性和针对性，提高规划决策的科学性与准确性。

5结论

城市智能配电网在提高供电可靠性、接纳清洁能源方面表现出巨大潜力。我国配电网规划研究逐渐从传统电力规划向智能、低碳电力规划过渡，结合电力建设、运行管理的实践经验，实现有效接纳清洁能源发展、保障电力供应的目标，探索出一条适合我国国情的低碳发展道路，构建智能化与高可靠性协同发展的新型配电系统。

参考文献

[1]沈道义，杨振睿，何正宇.智能配电网供电模式与优化规划研究展望[J].华东电力，2012，40（8）：1395-1398.

[2]蓝毓俊.现代城市电网规划设计与建设改造[M].北京：中国电力出版社，2004.

[3]陈国华.应对分布式可再生能源发电的智能配电系统规划[J].华东电力，2011，39（11）：1945-1947.