城市电网规划设计的关键问题与技术

科学技术的进步与发展使得电能成为人类经济社会中必不可少的一部分，因此，为实现电力工业以及社会经济能在二者各自发展的基础下相互促进、相互推动的目的，首先要做好城市电网规划设计的相关工作。本文将从我国当前城市电网规划设计的实际情况出发，探析城市电网规划设计的基本思路和应该遵循的原则，而后详细分析城市电网规划设计的关键问题以及技术。

1  当前城市电网规划设计的实际状况

目前，我国城市电网规划建设工作的发展速度远远跟不上各地区城市经济的飞速发展，这就导致出现城市生产、生活用电需求量超出城市电网建设总量的尴尬情况。除此之外，我国城市电网规划设计还面临着与预期走向不符合的问题，例如负责电网规划设计的电力公司与负责城市规划的市政部门没有达成一致协议，导致电网建设的长期规划与城市发展战略方案发生冲突，使得在现实生活中的电网规划会受到城市建筑规划变动的影响，从而造成电网规划陷入难以符合城市未来规划的尴尬境地。因此，为摆脱当前窘境，化解用电需求的矛盾，城市电网的优化规划设计势在必行。

2  城市电网规划设计的基本思路

城市电网规划设计应该立足于整个城市的发展规划，因此城市电网规划设计的目标以及战略的确立也应该要以城市的实际发展情况为基础，从而保证城市电网长期规划设计中所需的各项配电工程都能够达到所要求的标准。与此同时，为优化城市电网，不断提高电网的供电能力，在进行编制城市电网的规划设计时城市供电负荷的使用情况以及和以往负荷用量的对比工作必不可少，只有将电力负荷变化的详细增长情况都分析出来才能够更有利于城市电网进一步为社会提供优质且高效的服务，最终以实现社会效益以及经济效益良性并存的愿景。

3  城市电网规划设计应该遵循的基本原则

由于我国地域辽阔，各地区间的发展存在不平衡现象，因此城市电网的规划设计应该要因地制宜，根据具体城市的发展情况具体分析，经过多年分析考察，总结得出城市电网的规划设计必须要遵守以下八大基本原则。原则一，城市电网的规划设计首先必须要做到明确电源的发展需求，根据实际所需要的情况提前做好电源建设的准备，随后配置足够的输变电容量并将其接入所有的发电厂的接入系统。原则二，保证充足的供电能力。城市电网规划设计必须考虑到工作过程中负荷空间增大的可能性，为争取满足各类负荷都需要增长空间的需求，规划设计时需要保证拥有足够的供电能力。原则三，规划设计策划中需要包括继电保护，自动化规划设计以及通信设计等内容，同时还要注意一次系统以及二次系统的配套发展的可实施性。原则四，电网结构需分层分区设计以规避因重大事故而将造成的大面积停电事件，城市电网需要在规划设计时对电网结构进行合理的分层分区的设计，对电网的网络接线进行精简化处理，避免出现不可挽回的经济损失。原则五，需要十分注重城市电网的安全性以及可靠性，要求城市电网的规划设计必须遵守相关的法律法规。原则六，城市电网的规划设计需要遵守相关的法律规定以及相关规定条例使得电能耗损以及电能质量能达到长期规划中的目标要求。原则七，减少占地空间原则，在城市电网的规划设计中需要考虑变配电站设备的占地空间的问题，为了最大限度的节省空间，高效率地完成电网的建设，在挑选变配电站的相关设备之时需要尽量挑选体积小巧且具有自动化功能的装置。原则八，高效率原则，为了使得城市电网规划设计获得高效率、高质量的建设效果，需要提前做好时间以及资金进行配置上的优化工作。

4  城市电网规划设计的目标和任务

4.1  城市电网规划的目标

城市电网规划设计是为了让城市电网能够在满足当前城市高速发展的供电要求前提下发挥出其对于供电保障以及电网运行的指导和决定作用。其次，城市电网规划设计需要满足城市环境与城市电网规划设计相融合的要求，并且保证电网处于稳固且安全的环保运行状态中，就必须立足于城市建设规划设计，基于城市发展的现实状况制定出具体适宜的且可行度高的规划设计指标并对此进行多次严谨的调整与修改，最终以实现城市电网供电能力的提高，改变当前城市用电供不应求的现状，满足经济社会对于工业用电的需求。

4.2  城市电网规划的任务

城市电网规划设计需完成的任务可主要归纳为资料的收集与整理、做好城市电网规划设计的编制工作、预测电力负载以及规划二次系统四个方面。首先，任务一中资料的收集与整理是做好城市电网规划设计的重要前提，只有把城市发展战略、城市经济的发展策划以及政府的政策等有关城市规划发展的相关资料都掌握清楚，才能在配合城市发展的大背景下，找到最省时省力的电网规划设计方案，与此同时，负荷特性资料的查询、电网相关结构以及管道设施状况等城市电网运行资料的收集也有利于后续进一步的规划设计。任务二是要做好城市电网规划设计的编制，这就包括所有电压的负荷特点、输电网、中压配电网的网络结构等。任务三是预测电力负载，要求根据当地的实际情况实事求是对当地用电负荷进行勘测之后形成科学严谨的预测模型。任务四要求城市电网规划设计对于包括配电网自动化等在内的二次系统进行合理的规划。

5  城市电网规划设计中的关键技术

5.1  网络体系全面规划技术

实现电网城市规划设计的关键之处在于如何使用好电网网络体系的全面规划技术。电网网络体系的全面规划技术能够有效对城市不同地区的供电进行明确的划分，并通过得到遗传算式的辅助作用真正意义上实现对于城市电网的结构优化调节，最终实现全面优化调节全网网络体系的目的。其中，利用遗传算式对网络体系进行全面优化调节的过程可以被概括为四个基本步骤。第一步，计算出包括电源点、资金、电阻以及位置在内的各种网络结构的前期数据以便于确保后续进展中的城市电网规划有资料可寻。第二步，执行编码工作，对规划设计中预测的所有变化值都进行编码，争取做到每个项目都有各自匹配的独立编码，对此后的遗传算法提供便利。第三步，根据规划设计的具体情况选择合适而且易于操作的函数，再使用此函数对与编码相对应的规划进行运算和评估。这样，一次遗传算式的工作就算完成了。

5.2  负荷平衡技术

由于在城市电网规划期间电量的需求并不是处于一个平稳不变的状态，因此为了减少线路电能的耗损，平衡负荷的工作具有十分重要的意义。例如，在夏季城市居民对于电的需求量大大增高，因此重视调节夏季负荷的平衡十分重要，除此之外，还需要做好平衡城市居民的用电高峰期以及低谷期负荷用量的工作，多次抽查了解当前城市高峰期的用电系输电装置和运输工具的实际运作情况。同时，也需要制定相关标准法则以规范某些大型工厂的用电高峰期对于负荷的使用。

5.3  负荷预测技术

精准的负荷预测准备工作能够有利于后续对于电网内部发电机组的启停而且能够增强电网运行的稳定性，此外，还能在一定程度上省出不必要的储备容量，因此为了能够使得城市电网规划设计合理科学的进行，规划设计中对于负荷预测的前期准备工作必不可少。但目前就实际考察情况而言，传统的负荷预测技术已经难以满足城市电网规划的需要，为保障当前经济社会的正常生产、生活活动，使得能够在降低发电成本的同时提升社会以及经济效益，电网规划必须启用新型的负荷预测技术。模糊归类分辨估测技术是当前被应用最为广泛的新型负荷预测技术之一，它具有能够整合分析旧电网信息的功能，因此能够通过所分析的结果预测出多种满足负荷变化的模式，进而帮助规划设计师总结得出电网规划中负荷改变的最终模式，最终达到实现精准预测负荷相关数据的目的。运用模糊归类分辨估测技术能够根据实际生活情况将多种可能阻止或者推动负荷增长的影响因素都考虑在负荷数值的变化之中，实现更为精准的负荷预估数据。与此同时，若在应用负荷预测技术的前提下能够依据负荷用量变化的特点对电网环境以及负荷用量变化进行整理归类，将有利于城市电网的改建和增容，从而便于城市电网规划设计的整体工作的顺利执行，有利于城市电网的建设发展。

6  结语

总而言之，为做好城市电网规划设计，规划设计者应广泛搜集相关资料，争取做到城市电网的规划设计与城市整体发展战略相匹配，城市电网规划技术与城市先进科学技术相融合。同时，为保证城市电网建设能够在安全、环保的环境中进行，其规划设计必须符合新时代下的城市电网规划任务，遵循新时代下要求的八大基本原则。