基于城市电网规划的技术方法浅析

周斐斐（1.宁夏经济技术研究院; 2.国网宁夏电力设计有限公司,银川 750011）



基于城市电网规划的技术方法浅析

周斐斐1,2
（1.宁夏经济技术研究院; 2.国网宁夏电力设计有限公司,银川 750011）

摘 要：电力是城市获得能源供给的主要方式，对于城市居民的工作、生活等都有着不可或缺的重要作用，因此，优化城市电网规划的技术方法，维持电网的电力电量平衡，提高城市电网的供电能力，这一问题已经成为影响城市居民各项活动正常开展的重要问题。然而，现阶段，我国城市电网规划的实际情况却不容乐观，现有的城市电网规划技术方法尚且不够科学完善，对于负荷预测、电网结构整体规划、电力电量平衡等内容的相关研究还不够深入全面。下面，本文将初步分析目前我国城市电网规划的基本技术方法，再探讨如何对其进行有效的改进，以期能够提高城市电网的供电能力。

关键词：城市电网；技术方法；规划优化

1 城市电网规划发展的现状

目前，我国的社会、经济等发展日新月异，国家对于公共基础设施的建设力度不断加大，城市电网建设作为城市公共基础设施建设的一部分，其发展也在不断的更新变化，然而，由于地域范围过于广泛以及受环境、气候等客观因素的制约，电力工作人员在进行相关城市电网数据的收集与整理方面存在一定的难度。

如今，城市的发展速度不断加快，城市占地面积也在不断的增加，逐渐向郊区延伸，由于现阶段的发展速度过快，导致许多城市公共设施建设还不够到位，城市电网规划由于其工作性质的特殊性与复杂性，在电网正式开始施工搭建之前都需要经过一个长期的、系统的规划设计，以保障城市电网的安全性与稳定性，因而，这一漫长的设计、施工工程导致城市电网的搭建速度跟不上城市向外扩张的速度，最终造成城市电网的覆盖率较低，供电不稳定，城市电网供电能力较差。其次，由于城市建设资金等较为紧缺，也导致了城市电网搭建速度的滞后。

2 城市电网规划的技术方法

2.1 负荷预测

近年来，由于城市经济的不断发展，城市化的速度逐年加快，商业、工业以及城市居民的用电需求不断增加，同时受到季节、气候等客观因素的影响，造成商业用电负荷、工业用电负荷以及城市居民用电负荷的季节性波动较为明显，用电负荷呈螺旋式上升的趋势。因此，为了能够良好的掌握因各种因素造成的用电负荷波动情况，需要对电力系统进行负荷预测，以保证城市电网在不同时期都能够正常稳定的持续供电。

2.1.1 负荷预测的内容

电力系统负荷预测工作的主要内容是以对最大负荷功率、负荷电量及负荷曲线的预测为主，以便于更好的了解电力发电设备以及输变电设备的容量，同时对于发电机组类型、电源结构以及燃料等的合理配备与确定都有着极其重要的作用，且负荷曲线的预测可为研究电力系统的峰值、抽水蓄能电站的容量以及发输电设备的协调运行提供数据支持。

2.1.2 负荷预测的方法

负荷预测的方法主要以经典负荷预测法中的回归分析法与现代负荷预测法中的模糊负荷预测法使用的频率最高。模糊负荷预测法主要是针对某些无法进行数学模型构建的负荷预测情况，在采用模糊数学理论的基础上，针对电力的输入与输出设计出与其极为接近的非线性函数，以对未来的用电负荷做出较为精准的预测。

2.2 电力电量平衡

电力电量平衡是不仅对于解决城市用电供需不平衡具有重要的作用，对于进一步的研究城市电力网络系统也有极大的现实意义。2.2.1 电力电量平衡的内容

我国城市电网规划在电力电量平衡校验方面主要包括两方面的内容，即丰水期对于城市电力网络系统电力电量平衡的校验与枯水期对城市电力网络系统的电力电量平衡的校验。实时的跟进这一期间城市用电量的变化走向，及时及时检修输电网络线路，以更好的维持用电高峰期的电力电量的稳定与平衡。另外，在枯水期这一阶段，掌握水力发电的基本情况，及时的采取多种发电措施来弥补因枯水期而带来的水力发电不足，以平衡枯水期城市电力电量的平衡。2.2.2 电力电量平衡的主要方法原则:

针对以往城市电网规划中电力电量平衡发展的资料数据，结合有关电力系统研究专家的建议，我们制定出以下几点维持电力电量平衡的方法及原则：（1）针对用电需求量较大的季节采取“分段式”收费，控制用电量；（2）城市电力系统的最大容量以用电系统最大机组的容量为标准；（3）水力发电系统的最大发电量要达到装机容量的5/6以上，枯水期可只需达到1/5左右即可；（4）用电高峰期的用电负荷与用电低谷期的用电负荷差值应该占前者的45%左右；（5）在丰水期以水力发电为主，火力发电及其他发电模式为辅；枯水期以火力发电方式为主，水力发电及其他多种发电方式为辅。

2.3 电力网络结构整体规划

推动电网结构的优化发展是城市电网规划工作的重心，电网结构的优化，不仅要做到保障电力系统的稳定运转，还要将输变电设备的容载比以及电网输送电的能力等纳入到考虑的范围中来，以确保实现电网结构的整体优化发展。当前，电网结构规划的方法主要以遗传算法应用最为普遍。遗传算法是从控制理论与生物遗传学当中衍生出来的一种新型算法，如今被引入到网络结构的优化方案中来，遗传算法在电网结构优化工作中的流程大致如下：（1）数据准备。在架设网架之前要充分考虑变电站的选址，电线的电阻、抗压能力以及热稳定性，还要了解各电站的历史负荷情况等；（2）编码。在确定好网络架设的方案后，对其中的各个变量采取编码处理的方式，利用遗传算法的染色体原理对线路进行处理；（3）确定评价函数。该函数对各个方案进行科学专业的评价，最终在目标函数中实现不利的规划条件向有利的规划条件转化；（4）遗传操作。通过模拟生物学中的交叉变异，获得新的染色体，即获得一种新的网络结构规划方案。

3 结语

综上，新时期城市发展背景下，推动城市电网规划技术方法的优化发展是城市电力工作的重要内容。实现城市电网规划朝着更加科学、更加完善的方向发展，不仅能够稳定城市的供电，对于城市的经济发展和促进社会稳定也极具现实意义。

参考文献：

[1]郭荣荣.城市电网规划技术方法浅析[J].能源与节能,2012(09):103-104.

[2]韩勇.城市智能电网规划技术方法浅析[J].数字技术与应用,2015(01):217.

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.02.137