基于智能电网的配电网规划体系探讨

张祎晨

摘要：配电网规划是电力系统建设中重要一环，以光伏发电、风能为代表的新能源成为绿色电力代表，由于新能源发电不稳定、电压、电流变化大等特点，对于配电网的要求更加智能化。随着智能电网建设进行，智能配电网在传感技术、微电子处理、实时通讯等技术加持下，为智能电网高效、低成本、高可靠性、低损耗建设提供保障。

关键词：智能配电网  规划  储能   新能源

一、智能电网、智能配电网

智能电网是将发电厂、输电网、用电工具和储电设备为基础，将现代先进的传感测量技术、网络通讯、计算机自动化控制技术等与电网融合，从而形成的新型智能电网，具有实时观测、自动管理、发电、输电用电优化平衡等优点，能够使传统电网更加高效、安全、可靠。

智能配电网是智能电网的重要组成部分，它担负着将电能通过输电网向用户传送的使命。通过运用测量传感技术、控制技术、计算机技术等，实现电力的绿色、安全、稳定输送到用户手中。

二、传统配电网规划中存在的问题

1、数据的统计不精准

传统配电网规划中，由于涉及到的用电单位数量众多，各用电机构对于电网的运行状态及用电数量依靠人工进行统计预测，由于人为因素，不可避免存在统计差错与判断不准确，这就造成在后续配电网规划中各种问题出现。配电网规划需要对于一个地区的用电负荷具有前瞻性，近年来我国经济社会发展迅速，配电网的规划要根据经济发展，适度开展超前建设。

2、分布式电源接入不充分

在传统配电网规划体系中，主要由大型发电厂组网发电，小规模分散式电源在供电体系中不受重视。随着新能源快速发展，以光伏发电、风能、潮汐能、小水电站等绿色能源受到重视，在传统配电网规划中没有考虑到新能源发展带来的分布式电源需求，造成了现在一些地区对新能源发电的排斥。

3、配电网规划缺乏全局观

在传统配电网规划体系中，往往能够做到局部配电网规划工作，但是对于更大范围区县一级的配电网规划时，就体现出没有全局规划的弊端。对于一些局部电网电压低、负荷重的问题，采取解决局部问题，忽视整个区域的配电网规划建设，在遇到用电高峰期及突发情况时，配电网的可靠性降低，造成用电故障。配电网规划缺少全局观，往往导致整个地区的配电网发展混乱，建设浪费。

4、配电网规划人才储备不足

在传统配电网规划体系中，由于技术限制，配电网的规划较为简单，因此忽视对于配电网规划人才的储备与培养。随着智能电网的建设，配电网的技术水平与接线模式也越来越高，需要一批有技术、有经验的高水平人才完成配电网规划，但是目前在配电网规划中人才的水平与储备还存在不足。

三、智能配电网所运用的主要技术

1、数据通信网络建设

传统配电网数据的传输与采集需要人工，效率低下，成本高、效率差，運用光纤，将各种配电网终端连接起来，配电网中所有的数据信息通过网络实时传输到后台，使配电网的监测、保护、自动化水平大大提高，带来了维修、检测、使用的便捷。

2、智能馈线重合器和继电器

相较于传统的电子机械式继电保护和控制设备，智能馈线重合器、继电器能够检测配电网电压、电流、负荷，分析配电网运行状态;出现故障后能够自我检测并将数据传输给外部;运行方式切换可根据最优化程序进行;多种设备功能模块化后集中到一个设备，减少体积和功耗。

3、智能线路开关技术

智能开关技术使配电网具有能够与其他智能设备通信功能，提高设备可靠性，支持“双向”操作，在出现潮流逆流的配电网中，能够根据潮流流向进行响应。

4、分布式发电设备

传统发电产在正常运行时，能够以经济高效 产生大量电力，但是在用电低峰时，发电量会白白浪费，造成发电成本升高，影响了发电厂的发电效益，特别是考虑到输电线路建设所产生的高昂费用。分布式发电具有投资小、环保、灵活方便的特点。以分布式太阳能发电为例，它能够直接发电，接入配电网，满足用户的用电需求，不需要额外升压、降压。

5、分布式储能设备

传统发电厂在用电低峰时，电力无法储存，导致白白浪费，近年来化学电池、飞轮储能、机械动能储能、热储能为代表的新型储能方式，平衡电网负荷、节约能源、提高发电厂效益。

6、智能变压器

传统变压器主要通过电压升降实现电网负荷运转，用途单一，修复复杂，未来变压器可以作为多种电源接口，例如太能能光伏发电的电源接口采用智能变压器，解决了分布式发电电压低、电源接口少的难题。采用电力电子器件替代变压器，还能较少功耗，减少占地面积，提高可靠性等。

四、智能配电网规划体系内容

1、编制智能电网需求专项规划

智能配电网规划首先要根据地区需求，编制科技专项规划，传统配电网规划编制外，还会有通讯专项规划、电力设施布局规划，智能电网规划还会考虑到采用新技术对接线模式专项研究，制定技术原则。

2、电源规划

在确定电源规划时，要考虑到当地的自然条件和新能源发展政策，当地未来五年新能源分布式发电的功率，传统热电厂发电量、新增储能功率等。在电源规划时要考虑到发展潜力，如果当地没有电源规划，应当进行专项分析。

3、智能配电网规划技术原则

在智能配电网规划技术原则中，要根据当地实际情况，对接线模式、变压器功率、线路输送量确定后，选择技术成熟、可靠性高、成本最优的技术路线。

4、电力设施布局规划

电力设施布局规划时要考虑到智能配电网与传统配电网的不同，无论是在体积还是功率上，均优于传统配电网，对市政用地等公共资源明显占用更少。

5、规划效果评估

配电网规划启动前，应当对上一次规划体系进行效果评估。目前电力系统建设中应用的新技术越来越多，新能源在电力系统中占比越来越高，新的储能方式对优化电网负荷，提高电力可靠性具有重要作用。在配电网规划编制前，要总结已有问题，结合新技术发展方向，对未来的配电网规划做出有效改进。

结语：智能电网的提出，对配电网规划提出了更高要求，在当前分布式电源及储能迅速发展的局面下，需要配电网利用智能电网建设中的成熟技术，改进现有配电网，以便更好适应电力技术的发展。智能配电网规划中要重视当前技术发展与实际需求相结合，采用当地适合的电网规划方案，实现经济效益最优化方案。

参考文献：

【1】李智刚. 面向智能电网的配电网规划方案综合评价研究[D]. 华北电力大学 华北电力大学（北京）  2017年

【2】蔡晓榆， 林晓田. 基于智能电网的配电网通信技术应用研究[J]. 山东工业技术  2018年第20期  共2页

【3】李志强. 关于智能电网的配电网规划体系探讨[J]. 科技资讯  2017年第32期  共2页