智能电网规划建设探究

1梅州地区概况

平远、蕉岭、梅县区北部为中亚热带气候区，五华、兴宁、大埔和平远、蕉岭、梅县区南部为南亚热带区。梅州市水资源丰富，境内多年平均降雨总量251.6亿m3，多年平均径流量128.7亿m3，过境客水量127亿m3。全市人均拥有本地水资源量2579m3。境内水力资源理论蕴藏量为131.37万kW。地下热水资源丰富、水温高、水质好、流量大。如丰顺汤坑邓屋温泉，水温高82～91℃，流量为4459L/s。

2智能电网发展现状

近年来我国的经济科学技术日新月异，智能电网的建设发展方面的也取得了长足的发展。在进入到新的发展时代，对清洁能源的需求也进一步增加，解决电力源-网-荷的应用需求就显得日常重要。节能低碳绿色安全可靠的电网系统显得尤为重要，这给智能电网建设带来了广泛的发展前景。改革开放以来，我国的电力事业发展迅速，特别是特高压直流输电电网工程建设投产运行，我国大的电网建设技术也大跨步发展，从而为智能电网的进一步发展打下了基础。①智能电网自愈性，新的发展形势下，智能电网的自愈能力尤为重要，这对电网的可靠运行有着重要的作用，能保障电网的运行的连续性和安全性，自愈能力就是能够智能的对电网运行中出现的故障进行诊断，发现故障点并且采取隔离和快速恢复的功能作用，是提高电网系统的整体运行效率的重要功能。②智能电网交互性。智能电网交互性供需双方进行参与的能力体现，重在对用户的参与体验。在智能电网的应用场景里面，电力系统的优化设计能够在用户端用电体验中得到充分的体现。智能表的应用也是智能电网的一部分，智能电表通过光纤和无线通信网络能实时的传输用电信息，给电网企业电力预测和调度提供准确的数据支撑，也能给用户提供实时的用电需求提供数据分析，方便用户智能节能等需求侧的管理，这对用户的交互以及高效互动就有着积极作用。③智能电网兼容性。智能电网兼容性就是广泛的接受和友好的接入。智能电网集中多种发电模式的，不同类型发电以及电力储存能广泛的适应分散式发电模式，这大大提高了电力系统运行的安全性和可靠性，这给清洁能源的消纳带来了利好，提高了电网清洁能源的利用占比。④智能电网的集成性。智能电网的应用场景中，信息系统高度集成，使得实时控制以及监视和维护等诸多资源能够一一实现，对信息的整合分析利用能力得到显著的提升，特别是能能够和用户的智能家具的友好结合，给用户智能用电、智能节电、智能控制带来了大数据的处理，提高智能电网的整体信息应用。

3智能电网规划建设原则

电网规划应该与当地经济、社会、环境相适应的协调发展，应适度超前但投资建设不铺张浪费可持续发展的原则，因此应根据城市的功能定位、经济发展水平、负荷密度、负荷特性和政府经济社会发展规划等条件划分城市级别和供电区。不同级别不同区域进行不同规划建设标准，做到规划建设服务本地化，投资精益高效。安全：提高源端电网稳定运行安全水平，强化电网防灾抗灾能力；可靠：提高可靠性网架建设，依靠配网自动化、微电网实现故障自愈；绿色：清洁能源在终端能源消费中的占比不断提高；高效：智能运维手段广泛应用，节省运维的人力、时间、财力、物力。最终以满足用户用电服务需求，提升用电服务和用电体验感。结合本地区电网特色，分层分区建设以小水电、光伏电站、风力发电为主的微电网群，提升供电可靠性。以提高清洁能源在地区终端能源消费占比为出发点，打造智能电网示范区，广泛采用智能化的运维装备，依靠物联网技术，实现电网重要环节可视化、智能化运维。清洁能源友好接入、供电可靠性大幅提高、电能质量大幅提升为智能运维、服务创造硬件条件、广泛部署高级量测系统、推广“互联网+”的智能用电服务、加快电动汽车充电基础设施建设、提高设备的智能电气化。推广应用馈线自动化技术、分层分区的微电网群建设、水电等清洁能源友好接入改造、提高清洁能源占比、配网通信全覆盖。

4分布式电源接入系统原则

（1）因本地区水资源丰富，径流分布广，小水电多，应加倍关注以区域小水电分布式电源为主的微电网群，分布式电源在系统中的地位和作用、送电距离、最终和分期规模、装机容量、电网运行要求和承受能力等因素，经论证后确定不同规模分布式电源接入的电压等级。（2）接入系统原则①分布式电源的接入主接线应综合考虑电网解环运行要求，简化主接线，送出线路采用大截面，减少出线回路数。②允许接入的分布式电源留有一定的事故备用容量。③分布式电源接入应以中长期电力规划为基础，按实际出发原则，遵循分层、分区、分散接入。避免大环网迂回送电和电源或送端系统直接联络送电的形式。④当公共连接点处并入一个以上的电源时，应总体考虑它们的影响。考虑到电网运行安全分布式电源总容量原则上不宜超过上一级变压器供电区域内最大负荷的25%。⑤分布式电源并网点的短路电流与分布式电源额定电流之比不宜低于10。⑥分布式电源接入点的短路容量不应超过断路器遮断容量。⑦分布式电源的接入不应影响电网的电能质量。（3）小水电接入标准①基本要求a.小水电站的接入电力系统方案要与电力系统的整体规划相协调。b.接线应简单，运行安全稳定，调度灵活。c.电能质量应符合国家标准。d.小水电站接入电力系统的送电电压等级应符合国家电压标准，电压等级不宜超过两种。②接入系统方式a.小水电站的电气主接线选择简捷、可靠的接线方式，应满足供电可靠、运行灵活、操作和检修方便等要求。b.梯级或区域内有若干小水电站需要接入电力系统，如果送电距离较远或送出线路走廊安排困难，宜采用先集中到一个电站或变电站再集中接入电网方式。③继电保护a.继电保护的配置应符合GB14285、DL/T769和DL/T5177的要求。b.针对短路故障灯异常状态，送出线路电站侧应设置主保护和后备保护。继电保护设置应与对侧配置相适应。c.当接入电站母线的支线与线路数量之和大于等于3时，宜设置母线保护。d.当三相断路器采用分相操作机构时，宜配置三相非全相保护。

5智能电网规划建设的目标

实现安全可靠：综合电压合格率、中压典型接线比例、中压配网环网率、供电可靠率、中压配网可转供电率、中压电缆线路自愈实现率、馈线自动化覆盖率、通信覆盖率都显著提高，客户年平均停电时间显著降低。绿色高效：智能电表覆盖率、低压集抄覆盖率、配变计量终端在线率达到100%，分布式能源接入、清洁能源消纳率、清洁能源渗透率显著提升，110kV及以下线路损率、10kV及以下线路损率明显降低；安全可靠：基本建成坚强可靠的高压配网，具备较强的联络及转供能力，具有足够的新能源输送能力。建成具备自愈功能的中压配网。中心城区及主要发展区域全部可实现自动转供；在单辐射、偏远地区等薄弱区域，建成区域微电网，故障情况下可离网运行。建成分层分区的微电网群。主网故障时，不同层级、区域微电网群可依靠小水电等清洁能源离网稳定运行。实现配网通信全覆盖。中心城区，以光纤通信为主；郊区和乡镇中心，以无线公网为主；偏远地区，应用载波通信。绿色高效：实现智能运维。综合运用卫星遥感技术、无人机巡视技术，开展输电线路巡视；应用物联网技术，在线监测配网状态。清洁能源全部消纳。通过储能装置，保证丰水期小水电、富余风电、光能等清洁能源就地消纳。结合国家政策、和地方政府规划，电动汽车充电桩设施有效覆盖。实现地区各旅游景区、政府、学校、小区等充电桩设施有效覆盖。建设集成化的智能电网监控平台。对智能电网实现运行监测、智能运维、状态分析和模拟调度功能。基于本地区丰富的风光水资源现状特性，建设“风光水储”多能互补的区域型微电网群，满足美丽地区的用电需求，实现电网绿色运行。源荷协调的35kV微电网，多能互补的10kV微电网，0.4kV户用光伏自发自用微电网。分层分区，各子微电网就地自治，运行灵活利用带库容水电作为微电网主要的能源支撑，减少传统储能设备容量配置，可以实现群级目标的最优调控，提升微电网群运行效益。

参考文献

[1]王浩．2017新形势下智能电网技术应用探究．现代国企研究，2017，08.

[2]李可．2016十三五配电网规划优化设计研究．电力学报，2016，10.

[3]吴楠，陈健．2011珠三角可持续发展的绿色实践-基于梅州绿色崛起主体功能区新格局战略及竞争力研究．2011中国可持续发展论坛2011年专刊（二），2011，11.

作者:郭长州 单位:梅州供电局