韦园清

摘要：为提高配电网的供电可靠性，本文提出了一种配电网网格化规划方法。文中介绍了配电网网格化规划的思路、主要原则及具体方法。通过网格化规划将中压配电网供电区域按区块划分为电气上独立的供电网格，将复杂的配电网化繁为简，并以网格为单位编制中压目标网架和过渡网架，同时全面梳理网格一次网架、配电自动化、配网通信、计量自动化建设需求，统筹规划，确保配网一、二次设备协调建设。

关键词：配电网;网格化;负荷预测

1 引言

配电网是电网中直接和用户连接的重要环节，配电网的网架结构水平和运维管理水平直接影响着对电力用户的供电可靠性。而长期以来电网的固定资产投资和管理投资主要倾斜于主网，对配网的规划建设和运维管理重视不够，导致配电网普遍存在以下问题：网架结构复杂，线路联络多，停送电操作复杂，同时影响配电自动化的实施;联络关系不合理，实际可转供电能力有待提升;线路供电范围交叉，迂回供电现象较多;负荷分布不均匀，设备利用效率不高。

配电网已成为电网发展的瓶颈，随着社会经济的快速发展，用户对供电可靠性和供电电能质量的要求越来越高，现状配电网的网架结构水平和运行状态已经无法满足用户的需求。近年来，电网的投资已逐步向配电网倾斜，但是配网覆盖范围广，设备规模庞大，如何做到;如何指导配电网科学有序建设，精准投资，最大效益的提升配电网网架结构水平和供电可靠性，这已成为诸多配网工作者高度关注的问题，也是配电网管理部门急需解决的问题。

为提高配电网的网架结构水平和供电可靠性，本文提出了一種配电网网格化规划方法。介绍了配电网网格化规划的思路、主要原则及具体方法。通过网格化规划将中压配电网供电区域按区块划分为电气上独立的供电网格，将复杂的配电网化繁为简，并以网格为单位编制中压目标网架和过渡网架，同时全面梳理网格一次网架、配电自动化、配网通信、计量自动化建设需求，统筹规划，确保配网一、二次设备协调建设。

2 网格化规划思路

配电网网格化规划就是基于城市控制性详细规划开展饱和负荷预测，根据中压线路走向、负荷预测结果和城市路网，合理划分供电网格。按照供电分区差异化的规划标准，结合饱和负荷预测结果和地块结构布局，确定中压配电网目标网架接线。基于现状和目标网架结构，结合近期逐年负荷预测结果，编制逐年过渡网架方案。规范中压目标网架及其过渡过程，并统筹一次网架、配电自动化、配网通信、计量自动化规划建设，将中压配网网架构筑成网架层级结构清晰，联络有序，负荷均衡，智能高效，安全可靠的目标网架。

配电网网格化规划应坚持以下原则：1）立足现状，网格划分和网架优化应充分考虑现状线路走向、负荷分布、存量设备和通道的可利用情况，避免大拆大建;2）目标网架明确，并制定清晰有序的过渡方案，避免朝建夕改、重复建设。3）专业协同，统筹考虑网格内一次网架、配电自动化、配网通信、计量自动化等各专业规划，确保一、二次协调发展。4）遵循主配网“自上而下与自下而上相结合”的原则，协调考虑主配网需求，均衡区域资源，在满足供电可靠性要求的同时提高设备利用效率。

3 网格化规划方法

3.1 网格划分方法

以供电分区、变电站供电范围划分为方向指导，以现状10kV线路走向和供电范围为参考，根据负荷分布、地理边界、饱和负荷预测结果划分网格边界。网格划分应满足以下要求：发展饱和区网格规模宜以一组目标接线组划分一个网格;发展快速区宜以2～3组目标接线组划分一个网格，同一网格内的多个接线组的供电范围不宜有交叉;发展不确定区宜以现状线路走向和接线组供电范围为主要依据划分一个网格，待负荷发展方向确定后，再对网格进行修编。

3.2 网格分析

对网格的总体情况进行分析，主要包括以下几个方面：网格发展程度、产业结构、重要用户、供电线路接线接线模式及负载情况、线路地理走向、公专配变台数及容量、公变负载率情况、用户数、配电自动化、配网通信、计量自动化等。

3.3 负荷预测

网格化规划中负荷预测包括近期逐年负荷预测和饱和负荷预测。近期负荷预测采用用户报装+自然增长率法，饱和负荷预测采用空间负荷密度法。

1）用户报装+自然增长率法

① 统计网格现状最大负荷：通过调度自动化系统查询本网格内主供线路现状年负荷曲线并进行叠加，得到所涉及线路现状年累计最大负荷时刻Tmax。再由计量自动化系统查询Tmax时刻网格内所有配变瞬时负荷PTk-in，累计所有配变负荷得出本网格最大负荷值。计算公式如下：

② 网格逐年负荷预测

采用用户报装+自然增长率方法进行预测。计算方法如下：

其中：P_G2n网格规划第N年最大负荷;P_G1n网格规划现状年最大负荷;k为自然增长率;N为现状年后的第N年;W_i网格内第i个用户的报装容量;σ_i网格内第i个报装用户的实用系数;θ_i网格内第i个报装用户在规划第N年的释放系数。

2）空间负荷密度法

根据用地面积、容积率、单位建筑面积负荷密度指标、同时率，计算各类地块饱和负荷，并累计网格内所有地块饱和负荷，具体计算公式如下：

其中：P_G3n为第n个网格的饱和负荷;S_i为网格内第i类地块面积;R_i为网格内第i类地块容积率;B_i为网格内第i类地块的单位建筑面积负荷密度;α_i为网格内第i类地块同时率。

4 网格组网原则及方法

4.1组网原则

1）根据网格各阶段负荷预测结果，结合网格内现有供电线路情况、可利用线路走廊情况，所属供电分区类型要求，确定网格目标网架方案和各阶段过渡网架方案。

2）分析网格内初步选择的接线组最大供电能力是否与负荷预测结果相匹配，以合理提高线路利用效率;且在满足负荷需求的同时留有适量裕度。

3）对于因土规、控规及城乡规划调整，或重大决策发布，出现超出负荷预测范围的较大报装容量点负荷，优先考虑另外新出线路组网满足用电需求，避免造成网格和接线组较大改动。

4.2 目标网架组网

根据预测的远期负荷分布情况，结合网格内现状线路布局、网格现有和可开发利用的线路走廊，规划远期线路主干线走向和主干分段节点的布局，划分主干节点供电范围，明确远期联络节点位置，初步形成远期网架接线方案。

4.3 过渡网架组网

根据近期逐年负荷预测结果，结合上级电源和市政路网建设时序，由近及远，制定向目标网架过渡的整套方案，有序、分步实施。

1）负荷发展成熟网格

对于负荷发展成熟的网格，按照网格所属供电分区目标典型接线标准，结合现状线路情况和网格现状一、二次专业问题，按照改造量最少的原则将网架一次性改造成目标网架。

负荷发展快速网格

对于发展快速的网格，结合现状线路情况、网格现状一、二次专业问题、用户用电时序、上级电源资源、市政道路建设情况等因素，根据网格目标网架规划，合理确定联络点位置，并按照近期建设和后期扩建投资最少为原则，建成符合网格所属供电分区过渡典型接线方式的过渡网架，根据逐年负荷预测情况，预留线路供电能力裕度。电缆线路和架空线路网架结构过渡方式如图1、图2所示。

负荷发展不确定网格

对于未发布城市控规，城市建设方向暂不明确的区域，在满足负荷用电需求的前提下，结合现状线路情况和网格现状一、二次专业问题，按照投资最小的原则对线路进行改造，形成过渡典型接线。

5 结语

本文提出了一种配电网网格化规划方法，该方法可有效指导配电网规划，理清配电网中压线路供电范围，联络关系，建设时序，配电自动化、配网通信、计量自动化的配置要求，推进配电网网架及二次设备科学有序建设，构建坚强配电网，提高供电可靠性。