数字化电网技术在电网规划设计中的应用

李文琦 丁铭真 郭彦楠

摘要：随着电力和科技水平的快速发展，作为我国电网企业发展和建设的主要部分，电网规划管理应该受到足够的重视，通过完善规划布局、加强经济建设和提升供电可靠性等多个方面来优化电网规划。在电网规划分析、管理及日常监管中运用信息化技术，通过科学管理来增强电网规划的决策能力和提升工作效率。

关键词：数字化电网技术;电网规划;可视化

引言

传统的电网规划设计和评审工作往往以二维平面的方式展开，在此方式下对电网规划设计和评审的可视化程度不高，为使用户、设计人员和评审人员快速、直观、清晰的了解电网规划设计和评审的详细信息，利用数字化电网技术灵活、直观和信息高承载性的特点，优化传统电网规划设计平面工作管理方式，以三维、全景的方式协助规划、设计和评审电力系统布局、风险因素识别等工作，并详细描述了数字化电网平台的架构设计、数据类型、算法流程，实现了电网结构智能设计，辅助规划选址、线路布局等风险点的自动识别和可视化展示的规划设计评审方法，有效提升了电网规划设计的可靠性，经济性和稳定性。

1智能电网和传统配电网相比具备以下优势

智能配电网具备较强的自愈能力，在使用时能解决供电不稳定的问题;智能电网的安全性较高，在使用时能更好抵抗自然灾害，在出现电力系统故障时能更好规避停电问题;支持分布式电源的大量接入，也能实现可再生能源的随插随用;支持用户间的互动交流，根据用户的电量使用情况来分阶梯的收费;能实现对配电网的可视化管理，在配电网运行过程中可全面收集整理电网设备的数据信息，并对配电网的运行状态进行在线监督和风险防控分析。传统配电网依靠用户投资建设，而用户的投资建设管理往往无法实现对整个电网运行的统一规划管理，在配电网运行的过程中有很多项目都无法顺利实施，地下管线更是无法随意设定，配网资产无法根据需要来提取使用，最终对配电网的安全、稳定运行带来了比较大的负担。电力公司平时的电网规划管理工作局限在35千瓦以及以上的电网规划，在电网规划管理的时候重点考察各个地区变电站容量是否满足快速增长的电力负荷的使用要求，对10千瓦电网的规划比较局限在现有的理论和技术层面，随机应变性较差。

2数字化电网流程设计

2.1智能固态表针的应用

从传统电力系统的用电管理机制上来看，普遍采用电磁表进行管理。而电磁表功能比较单一，难以实现对相关地理信息的远程反馈。针对这一问题，智能固态表针能够有效解决电力信息反馈的问题，在电力系统中应用智能固态表针能够实现对相关电力信息的远程传输，同时也能实现对多时段电力情况价格的掌控，方便科学管理。

2.2供电用电规划

近年来，我国社会经济改革已经取得了较为明显的成效和进步，并且已经进入了稳定上升阶段，由于电力资源本身具有明显的清洁性，所以国家的电力开发也必须符合绿色经济发展的基本需求，但经济建设对电力资源的需求量也在不断增加。再者，电力资源本身就是不可再生资源，所以区域供电和用电就必须应当坚持节约且高效的原则，要對用电情况进行细致分析，并统计出较为精确的数据，为后续供电系统的运行提供准确的参考。而电力单位也应当参照规划设计的相关原则，提高电网运行的高效，要遵循n-1原则，确保用电合法合规与供电的稳定。另外，是电力负荷转移，电力负荷转移能力也是影响电网规划质量的重要因素，并且是以压配电网和供电能力这两个方面为主的。就压配电网来讲，当变电器在运行中出现故障或者异常的时候，就必然会无法与输配电线路进行连接，在这种情况下，就可以依赖压配电网完成负荷转移，确保电网运行恢复到正常的状态。

2.3为管理提供决策依据

地区电网规划智能管理系统的应用可以为工作人员提供辅助决策功能，例如其中的决策功能，工作人员可通过运用该功能模块来测算出所处地区的电力缺口，对电网项目的构建有辅助和推动作用。夏季是全年段的用电高峰期，在峰值有所下降之后，地区电网公司应对用电情况和与以往相比产生的变化进行分析，并对近一年内可能影响电网运行稳定的因素进行预测和分析，适当地调整电网规划，以此来确保顺畅地度过下一个用电高峰。此外，还可运用智能管理系统中的电力电量平衡功能来判断今后可能产生的电力缺口，为外购电力提供判断依据，避免出现供电不足或电力过盛的现象。随着系统功能的不断完善，该项技术已经可以推断出未来数年的电量负荷状况。

2.4数据库设计

精准高效的数据库设计可有效提升系统运行效率，本文结合基础数据和专题数据的类型特点，对其进行了逻辑、业务划分，将所有数据划分为系统库、功能业务库、电力设备基础库等各类数据库，并将所有数据存储在服务器端，各类数据类型划分如下。1）系统库。主要存储用户信息、角色信息、功能信息、日志信息等系统运行本身所需存储的信息。2）功能业务库。各个高级功能的数据库支持，包括本地数据库和中间数据库。3）电力设备基础库。主要存储三维系统中所展示的变电设备、输电设备;亦包括交叉跨越、协议区等信息。存储设备所处的空间位置、相互关系、模型信息等，是系统输变电三维展示的核心。4）模型库。是所有三维模型文件存储的地方，包括基础模型也包括定制模型。5）影像及地形库。存储航飞影像、高程等影像数据。

2.5选择适合的电网结构

在城市化进程的加快下要求智能电网的发展要和城市发展相适应。在城市电网的规划管理中需实施分层次、分区域的电力资源使用管理策略，根据地区的用电需求来科学合理的设置电压等级，确保电源和负荷的平衡。一般情况下，电网网络架构和电压等级、负荷数量、位置、电源点存在关联，根据这些关联要素的关系形成几种电网网架结构：放射式网架结构。放射式电网是一种比较简单的电网结构，在使用时具备控制方便、操作简单的特点，但由于其属于单回线供电模式，运行可靠性不高;链式电网架构。能容纳多个电气设备，是一种放射性电网结构，但由于其电源单一运行可靠性不高;多电源环式电网结构和串联电网结构。这种电网结构复杂且内部元件薄弱，整体性能不高。

结语

为工程投资建设节省造价、缩短周期、降低风险以及节约用地，有效保障建成后的电力系统稳定、可靠地运行，产生了良好的社会效应与经济效益。

参考文献

[1]孙自安，王芝麟，李宝昕，等.三维全景电网平台在电网布局规划评审中的应用[J].电网与清洁能源，2017，33（3）：56-59，65.