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摘要:在城市的建设发展过程中,做好城市电网的规划工作是城市建设的重要内容,智能电网的出现大大推动了城市电网的改造。智能电网的合理规划是满足城市供电要求,保证供电安全,建设坚强电网的前提和基础。本文结合智能电网的特征与要求,从分布武电源入网、配网自动化、数字城网、节能环保等方面探讨新形势下的城市电网规划与改造,以供参考。
关键词:电网;智能电网;电网规划;城市电网
近年来,人们对用电质量和供应量的要求越来越高。所以现在国家在对电网的规划上加强了力度。城市电网规划的目的是通过科学的规划,建设网络坚强、结构合理、安全可靠、运行灵活、节能环保、经济高效的城市电网,不断提高城网供电能力和电能质量,以满足城市经济增长和社会发展的需要[1]。规划工作要充分吸收和利用国内外城网规划的先进经验和技术,逐步采用计算机辅助决策系统,不断提高城网规划设计工作的效率和水平。
一、智能电网与城市电网规划概述
智能电网的原本含义是指通过设立新型的电力客户服务信息管理体系,以此来促进电力调度体系不断的优化与发展,最大限度地提高电网的可靠性,提高各种能源的利用率[2]。智能电网的概念在原意的基础上还又包括智能电子网格、智能电力网格、聪明网格和未来网格等涵义,带有商业流行语的色彩。
城市电网规划是将智能电网管理的方法与技术、互联网技术、地理信息技术、数据整合技术等多种技术相结合的一种新型的城市电网规划方法,这种规划方面考虑了多方面的因素,不再是单一的电网规划方法。并且在克服变化因素等方面具有相当的优势,能够满足人类和环境不断变化的要求。现代城市电网规划是根据电网结构进行规划的,根据现代城市电网的实际情况,并且是以社会经济发展水平和环境保护为依托,不断的进行合理、科学、有效的规划。
二、城市智能电网规划中遇到的问题
1.信息平台建设不健全
智能电网技术渐趋成熟,各个单位的信息系统也在不断完善,智能化平台多样化发展,不同平台的管理方式和流程各不相同,信息平台建设的不统一。部分城市的信息平台建设较快,而部分省市的信息建设平台则相对落后。导致各单位间数据交流不畅,不利于城市智能电网的建设。
2.地理信息系统有待加强
智能电网建设的前提是必须要保证地理信息的安全。就目前情况来看,实现信息安全主要有两种途径:①依靠管理;②依靠技术[3]。目前的信息安全虽然存在问题,但是随着管理方式的不断完善,技术的不断更新和提高,信息安全也得到了更好的保障。
GPS系统在电力系统中的运用,为城市智能电网规划提供了电网和地理等信息,方便了电网的整体规划。GPS系统的使用方便了对电网负荷和变电站的布局规划,在GPS地图上绘制点、线,分别代表输电线路和变电站等,通过GPS的预测功能,对规划进行科学有效的判断。但目前GPS系统的建设仍然有待加强,部分电网GPS系统的数据分析能力、后台逻辑能力、数据收集能力等尚不完善,需要进一步加强。
3.需要转变规划理念
智能电网规划需要考虑到各方面的综合因素,所以在电网规划中不但要有科学的数据监测,还需要一些经验总结。在电网规划和研究的基础上,不断创新城市电网管理的理念,提高智能电网规划的能力和实力。
4.供电能力不足
目前的智能电网的主要问题在于220kV、110kV的供电能力偏低,变电站之间的联系不足,供电可靠性得不到保证。比如南方电网2011年在某地启动了“腾飞工程”,虽然有效缓解了智能电网供电不足的问题,但是供电不足的现象依然存在。
三新形势下的城市电网规划与改造
1.城市电网规划与改造的现状分析
目前,我国城市电网规划城网规划难以及时跟进城市需求,城网结构很难与城市规划与电力的条块分割相适应,同时,城市的快速发展也给城网规划的负荷预测、远景估计等带来了难度[4]。另外,城网规划还存在城市网络的电源点落后于城市建设、设备老化现象严重、供电不可靠因素增大、配网的设备更新与技术革新都不如主网快、城市电网改造涉及面广,停电难度大等问题。
2.构建新型城市电网
智能电网倡导节能、绿色,构建新型城市电网的挑战与基于同在。新形势下的城网规划与改造需要考虑:多适应的电网规划优化、节能减排下的电网规划方法、新能源对电网规划的影响、区域电网协调规划、考虑全寿命周期或成本管理的电网规划、城市电网规划改造和二次系统规划依据等[5]。
3.积极推进城市配电网自动化
目前,北京市电力公司已经在京实施了东西城配网自动化试点工程,将配网的自愈功能作为亮点,并顺利通过了国家电网公司的验收。天津、大连、上海等大中型城市以及南宁、兰州等省会城市都已纷纷投入对配网自动化的研究中,配网自动化试点工程已遍地开花。各种智能小区、用电信息采集系统试点工程建设工程日益增加。在城市电网的规划与改造中,对智能配电网的实施要求如下:
(1)为提高城网运行的可靠性和管理水平,在配电网自动化的实施过程中,应根据城市电网发展的需要,按照因地制宜、分区分层管理的原则,确定科学合理的配网自动化发展规划。
(2)在城市电网规划中,必须考虑到使配网自动化的功能与一次系统相协调,同时按照经济和实用的原则,考虑一次设备的性价比。在一次设备具有良好基础的条件下,开展配电网自动化的规划。
(3)由于城市的发展是不均衡的,城市在中心区、城区和郊区的负荷情况以及对安全可靠性的要求不尽相同,应根据不同区域的情况来规划配电网自动化的实施进度,但应满足信息交互要求。
4.城市改造和电网规划的同步化
我国目前的城市智能电网规划和城市的发展规划存在不同步的现象。这需要政府部门协调各方面情况,统筹发展。落实电力基础设施的建设,完善智能电力系统的技术和管理,立足本城市基本情况,协调好城镇化建设和电力设施建设的关系。
5.开展数字化城网的信息建设进程
智能电网的一个显著标志是IEC61850通讯规约的使用和不同设备间的信息交互和集成。对于数字式城网建设,在进行信息管理系统的规划和建设中,应具备统一的规范。城网自动化的一揽子项目,包括:电网项目规划和管理、电网安全生产管理、相关的办公、财务、电网营销和招投标管理等,都建立在城市电网数字化信息管理系统的数据平台基础上。所以,信息管理系统的建设应按照纵向贯通、横向集成、高度统一,进行数据共享,不断完善管理系统的信息安全和畅通。
6.合理运用新能源
城市智能电网规划应该要考虑到新能源接入的问题,合理规划和设计城市电网,方便新能源的接入和使用。一些城市在自主发电方面具有天然的优势,在水利水电资源开发方面具有巨大的潜力,这些城市在城市电网规划时就要考虑到这方面的优势。
7.建立合理有效的监督机制
不断的完善现代城市电网规划的结构。这样有利于加强对规划人员的监督,让城市电网规划人员在制定规划的方案与结构的过程中更加谨慎,更加科学合理。
四、结束语
综上所述,随着现代化城市建设的不断推进,城市电网得到进一步的发展。城市电网规划是一个复杂的电网系统优化问题,具有非线性、多目标性和多阶段性的特点。电网规划是智能电网建设最重要的前期准备工作。而作为电网的用户侧,城市电网的规划与改造与城市发展息息相关,相信在智能电网建设的推动下,城市电网的明天会更绿色、高效、美好。
参考文献
[1]黄佳珍.城市电网规划改造与智能电网[J].科协论坛,2013(4):65-66.
[2]吴俊鹏.城市智能电网规划与技术方案设计[J].电工技术,2016(8):12-13.
[3]何艺文.城市电网规划[J].房地产导刊:中,2014(9):231-231.
[4]徐斐.城市电网规划改造与智能电网[J].城市建设理论研究:电子版,2016(10).
[5]程云堂.探究智能电网背景下的现代城市电网规划[J].通讯世界,2013(21):213-215.