城市電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題與技術(shù)

科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展使得電能成為人類經(jīng)濟(jì)社會(huì)中必不可少的一部分，因此，為實(shí)現(xiàn)電力工業(yè)以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)能在二者各自發(fā)展的基礎(chǔ)下相互促進(jìn)、相互推動(dòng)的目的，首先要做好城市電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的相關(guān)工作。本文將從我國當(dāng)前城市電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的實(shí)際情況出發(fā)，探析城市電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的基本思路和應(yīng)該遵循的原則，而后詳細(xì)分析城市電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題以及技術(shù)。

1  當(dāng)前城市電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的實(shí)際狀況

目前，我國城市電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)工作的發(fā)展速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上各地區(qū)城市經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，這就導(dǎo)致出現(xiàn)城市生產(chǎn)、生活用電需求量超出城市電網(wǎng)建設(shè)總量的尷尬情況。除此之外，我國城市電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)還面臨著與預(yù)期走向不符合的問題，例如負(fù)責(zé)電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的電力公司與負(fù)責(zé)城市規(guī)劃的市政部門沒有達(dá)成一致協(xié)議，導(dǎo)致電網(wǎng)建設(shè)的長期規(guī)劃與城市發(fā)展戰(zhàn)略方案發(fā)生沖突，使得在現(xiàn)實(shí)生活中的電網(wǎng)規(guī)劃會(huì)受到城市建筑規(guī)劃變動(dòng)的影響，從而造成電網(wǎng)規(guī)劃陷入難以符合城市未來規(guī)劃的尷尬境地。因此，為擺脫當(dāng)前窘境，化解用電需求的矛盾，城市電網(wǎng)的優(yōu)化規(guī)劃設(shè)計(jì)勢(shì)在必行。

2  城市電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的基本思路

城市電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)應(yīng)該立足于整個(gè)城市的發(fā)展規(guī)劃，因此城市電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的目標(biāo)以及戰(zhàn)略的確立也應(yīng)該要以城市的實(shí)際發(fā)展情況為基礎(chǔ)，從而保證城市電網(wǎng)長期規(guī)劃設(shè)計(jì)中所需的各項(xiàng)配電工程都能夠達(dá)到所要求的標(biāo)準(zhǔn)。與此同時(shí)，為優(yōu)化城市電網(wǎng)，不斷提高電網(wǎng)的供電能力，在進(jìn)行編制城市電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)城市供電負(fù)荷的使用情況以及和以往負(fù)荷用量的對(duì)比工作必不可少，只有將電力負(fù)荷變化的詳細(xì)增長情況都分析出來才能夠更有利于城市電網(wǎng)進(jìn)一步為社會(huì)提供優(yōu)質(zhì)且高效的服務(wù)，最終以實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益以及經(jīng)濟(jì)效益良性并存的愿景。

3  城市電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)應(yīng)該遵循的基本原則

由于我國地域遼闊，各地區(qū)間的發(fā)展存在不平衡現(xiàn)象，因此城市電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)應(yīng)該要因地制宜，根據(jù)具體城市的發(fā)展情況具體分析，經(jīng)過多年分析考察，總結(jié)得出城市電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)必須要遵守以下八大基本原則。原則一，城市電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)首先必須要做到明確電源的發(fā)展需求，根據(jù)實(shí)際所需要的情況提前做好電源建設(shè)的準(zhǔn)備，隨后配置足夠的輸變電容量并將其接入所有的發(fā)電廠的接入系統(tǒng)。原則二，保證充足的供電能力。城市電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)必須考慮到工作過程中負(fù)荷空間增大的可能性，為爭取滿足各類負(fù)荷都需要增長空間的需求，規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)需要保證擁有足夠的供電能力。原則三，規(guī)劃設(shè)計(jì)策劃中需要包括繼電保護(hù)，自動(dòng)化規(guī)劃設(shè)計(jì)以及通信設(shè)計(jì)等內(nèi)容，同時(shí)還要注意一次系統(tǒng)以及二次系統(tǒng)的配套發(fā)展的可實(shí)施性。原則四，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)需分層分區(qū)設(shè)計(jì)以規(guī)避因重大事故而將造成的大面積停電事件，城市電網(wǎng)需要在規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的分層分區(qū)的設(shè)計(jì)，對(duì)電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)接線進(jìn)行精簡化處理，避免出現(xiàn)不可挽回的經(jīng)濟(jì)損失。原則五，需要十分注重城市電網(wǎng)的安全性以及可靠性，要求城市電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)必須遵守相關(guān)的法律法規(guī)。原則六，城市電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)需要遵守相關(guān)的法律規(guī)定以及相關(guān)規(guī)定條例使得電能耗損以及電能質(zhì)量能達(dá)到長期規(guī)劃中的目標(biāo)要求。原則七，減少占地空間原則，在城市電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)中需要考慮變配電站設(shè)備的占地空間的問題，為了最大限度的節(jié)省空間，高效率地完成電網(wǎng)的建設(shè)，在挑選變配電站的相關(guān)設(shè)備之時(shí)需要盡量挑選體積小巧且具有自動(dòng)化功能的裝置。原則八，高效率原則，為了使得城市電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)獲得高效率、高質(zhì)量的建設(shè)效果，需要提前做好時(shí)間以及資金進(jìn)行配置上的優(yōu)化工作。

4  城市電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的目標(biāo)和任務(wù)

4.1  城市電網(wǎng)規(guī)劃的目標(biāo)

城市電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)是為了讓城市電網(wǎng)能夠在滿足當(dāng)前城市高速發(fā)展的供電要求前提下發(fā)揮出其對(duì)于供電保障以及電網(wǎng)運(yùn)行的指導(dǎo)和決定作用。其次，城市電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)需要滿足城市環(huán)境與城市電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)相融合的要求，并且保證電網(wǎng)處于穩(wěn)固且安全的環(huán)保運(yùn)行狀態(tài)中，就必須立足于城市建設(shè)規(guī)劃設(shè)計(jì)，基于城市發(fā)展的現(xiàn)實(shí)狀況制定出具體適宜的且可行度高的規(guī)劃設(shè)計(jì)指標(biāo)并對(duì)此進(jìn)行多次嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼{(diào)整與修改，最終以實(shí)現(xiàn)城市電網(wǎng)供電能力的提高，改變當(dāng)前城市用電供不應(yīng)求的現(xiàn)狀，滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)對(duì)于工業(yè)用電的需求。

4.2  城市電網(wǎng)規(guī)劃的任務(wù)

城市電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)需完成的任務(wù)可主要?dú)w納為資料的收集與整理、做好城市電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的編制工作、預(yù)測(cè)電力負(fù)載以及規(guī)劃二次系統(tǒng)四個(gè)方面。首先，任務(wù)一中資料的收集與整理是做好城市電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的重要前提，只有把城市發(fā)展戰(zhàn)略、城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展策劃以及政府的政策等有關(guān)城市規(guī)劃發(fā)展的相關(guān)資料都掌握清楚，才能在配合城市發(fā)展的大背景下，找到最省時(shí)省力的電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)方案，與此同時(shí)，負(fù)荷特性資料的查詢、電網(wǎng)相關(guān)結(jié)構(gòu)以及管道設(shè)施狀況等城市電網(wǎng)運(yùn)行資料的收集也有利于后續(xù)進(jìn)一步的規(guī)劃設(shè)計(jì)。任務(wù)二是要做好城市電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的編制，這就包括所有電壓的負(fù)荷特點(diǎn)、輸電網(wǎng)、中壓配電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等。任務(wù)三是預(yù)測(cè)電力負(fù)載，要求根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況實(shí)事求是對(duì)當(dāng)?shù)赜秒娯?fù)荷進(jìn)行勘測(cè)之后形成科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)念A(yù)測(cè)模型。任務(wù)四要求城市電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)對(duì)于包括配電網(wǎng)自動(dòng)化等在內(nèi)的二次系統(tǒng)進(jìn)行合理的規(guī)劃。

5  城市電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)

5.1  網(wǎng)絡(luò)體系全面規(guī)劃技術(shù)

實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)城市規(guī)劃設(shè)計(jì)的關(guān)鍵之處在于如何使用好電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)體系的全面規(guī)劃技術(shù)。電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)體系的全面規(guī)劃技術(shù)能夠有效對(duì)城市不同地區(qū)的供電進(jìn)行明確的劃分，并通過得到遺傳算式的輔助作用真正意義上實(shí)現(xiàn)對(duì)于城市電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)節(jié)，最終實(shí)現(xiàn)全面優(yōu)化調(diào)節(jié)全網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)體系的目的。其中，利用遺傳算式對(duì)網(wǎng)絡(luò)體系進(jìn)行全面優(yōu)化調(diào)節(jié)的過程可以被概括為四個(gè)基本步驟。第一步，計(jì)算出包括電源點(diǎn)、資金、電阻以及位置在內(nèi)的各種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的前期數(shù)據(jù)以便于確保后續(xù)進(jìn)展中的城市電網(wǎng)規(guī)劃有資料可尋。第二步，執(zhí)行編碼工作，對(duì)規(guī)劃設(shè)計(jì)中預(yù)測(cè)的所有變化值都進(jìn)行編碼，爭取做到每個(gè)項(xiàng)目都有各自匹配的獨(dú)立編碼，對(duì)此后的遺傳算法提供便利。第三步，根據(jù)規(guī)劃設(shè)計(jì)的具體情況選擇合適而且易于操作的函數(shù)，再使用此函數(shù)對(duì)與編碼相對(duì)應(yīng)的規(guī)劃進(jìn)行運(yùn)算和評(píng)估。這樣，一次遺傳算式的工作就算完成了。

5.2  負(fù)荷平衡技術(shù)

由于在城市電網(wǎng)規(guī)劃期間電量的需求并不是處于一個(gè)平穩(wěn)不變的狀態(tài)，因此為了減少線路電能的耗損，平衡負(fù)荷的工作具有十分重要的意義。例如，在夏季城市居民對(duì)于電的需求量大大增高，因此重視調(diào)節(jié)夏季負(fù)荷的平衡十分重要，除此之外，還需要做好平衡城市居民的用電高峰期以及低谷期負(fù)荷用量的工作，多次抽查了解當(dāng)前城市高峰期的用電系輸電裝置和運(yùn)輸工具的實(shí)際運(yùn)作情況。同時(shí)，也需要制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)法則以規(guī)范某些大型工廠的用電高峰期對(duì)于負(fù)荷的使用。

5.3  負(fù)荷預(yù)測(cè)技術(shù)

精準(zhǔn)的負(fù)荷預(yù)測(cè)準(zhǔn)備工作能夠有利于后續(xù)對(duì)于電網(wǎng)內(nèi)部發(fā)電機(jī)組的啟停而且能夠增強(qiáng)電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，此外，還能在一定程度上省出不必要的儲(chǔ)備容量，因此為了能夠使得城市電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)合理科學(xué)的進(jìn)行，規(guī)劃設(shè)計(jì)中對(duì)于負(fù)荷預(yù)測(cè)的前期準(zhǔn)備工作必不可少。但目前就實(shí)際考察情況而言，傳統(tǒng)的負(fù)荷預(yù)測(cè)技術(shù)已經(jīng)難以滿足城市電網(wǎng)規(guī)劃的需要，為保障當(dāng)前經(jīng)濟(jì)社會(huì)的正常生產(chǎn)、生活活動(dòng)，使得能夠在降低發(fā)電成本的同時(shí)提升社會(huì)以及經(jīng)濟(jì)效益，電網(wǎng)規(guī)劃必須啟用新型的負(fù)荷預(yù)測(cè)技術(shù)。模糊歸類分辨估測(cè)技術(shù)是當(dāng)前被應(yīng)用最為廣泛的新型負(fù)荷預(yù)測(cè)技術(shù)之一，它具有能夠整合分析舊電網(wǎng)信息的功能，因此能夠通過所分析的結(jié)果預(yù)測(cè)出多種滿足負(fù)荷變化的模式，進(jìn)而幫助規(guī)劃設(shè)計(jì)師總結(jié)得出電網(wǎng)規(guī)劃中負(fù)荷改變的最終模式，最終達(dá)到實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)預(yù)測(cè)負(fù)荷相關(guān)數(shù)據(jù)的目的。運(yùn)用模糊歸類分辨估測(cè)技術(shù)能夠根據(jù)實(shí)際生活情況將多種可能阻止或者推動(dòng)負(fù)荷增長的影響因素都考慮在負(fù)荷數(shù)值的變化之中，實(shí)現(xiàn)更為精準(zhǔn)的負(fù)荷預(yù)估數(shù)據(jù)。與此同時(shí)，若在應(yīng)用負(fù)荷預(yù)測(cè)技術(shù)的前提下能夠依據(jù)負(fù)荷用量變化的特點(diǎn)對(duì)電網(wǎng)環(huán)境以及負(fù)荷用量變化進(jìn)行整理歸類，將有利于城市電網(wǎng)的改建和增容，從而便于城市電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的整體工作的順利執(zhí)行，有利于城市電網(wǎng)的建設(shè)發(fā)展。

6  結(jié)語

總而言之，為做好城市電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)，規(guī)劃設(shè)計(jì)者應(yīng)廣泛搜集相關(guān)資料，爭取做到城市電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)與城市整體發(fā)展戰(zhàn)略相匹配，城市電網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)與城市先進(jìn)科學(xué)技術(shù)相融合。同時(shí)，為保證城市電網(wǎng)建設(shè)能夠在安全、環(huán)保的環(huán)境中進(jìn)行，其規(guī)劃設(shè)計(jì)必須符合新時(shí)代下的城市電網(wǎng)規(guī)劃任務(wù)，遵循新時(shí)代下要求的八大基本原則。

本文來源：《企業(yè)科技與發(fā)展》：http://m.k2057.cn/w/qk/21223.html