面对极端扰动事件的城市弹性配电网评估指标体系

　　摘要：经济的发展，人们用电需求增加，促进我国电力产业的发展。弹性配电网是有恢复力的配电网，不仅要满足正常环境下的可靠运行，更需要能在极端扰动事件(如自然灾害、人为攻击等)发生时维持必要的功能。目前大多数配电网评估指标体系都是针对配电网规划和运维管理建立的，还没有一整套完整的城市弹性配电网评估指标体系。本文就面对极端扰动事件的城市弹性配电网评估指标体系展开探讨。

　　关键词：弹性配电网;极端扰动事件;评估指标体系

　　引言

　　城镇化发展离不开优异、可靠、稳定的电网。当前，对电网进行改造和建设，是城市发展的重中之重。但是，由于过去传统老旧思想的存在，城市规划和电力规划缺乏步调的一致性，甚至有些城市的配电网没有落实“城市发展，电力先行”发展策略，使得当地配电网无法为城市居民用电和企业生产工业用电提供可靠的电力保障，而盲目改造更是加剧了存在的问题，必须对电网改造有科学正确的认识。为了我国城市化进程的长足发展和稳定进行，全面有效解决城市电网的各种问题，要求各大供电公司和城市规划协调一致。通过深入调查城市的用电情况和城市电网的发展特点，需重视供电问题，严谨对待发展中的陋习，以有效提升城市配电网的可靠性和稳定性。

　　1 构建面对极端扰动事件的城市弹性配电网评估指标体系

　　构建面对极端扰动事件的城市弹性配电网评估指标体系时，严格遵循系统性、客观性、可行性、科学性、灵活性和代表性6大基本原则。根据层次分析法，通过调研已有研究成果，构建出面对极端扰动事件的城市弹性配电网评估指标体系，分为预防阶段、渗透阶段、恢复阶段指标。以预防阶段指标为例，说明如下。(一)电源防灾能力指标。(1)能源互联度。能源互联度主要包括微电网接入程度及新能源接入程度。微电网接入程度计算公式为

　　式中：Ana为新能源接入比例;Qn新能源接入电量。(2)电源多样性。接入城市电网的电源种类应具有多样性，并且实现各种电源的互补。电源种类包括燃煤、燃气、核电、水电机组、其他清洁能源及专用调峰机组等。(3)分布式电源比例。分布式电源一般分为光伏发电、风力发电、生物质能发电、微型燃气轮机以及各种蓄能技术等，可缓解环境的压力，提高能源消耗的利用效率。分布式电源比例表示为

　　(4)电动汽车比例。电动汽车作为一种灵活的充电负荷及储能装置，可为电力系统提供调频和削峰平谷等服务。电动汽车比例计算公式为

　　式中：Bec为电动汽车使用量比例;Dec为某城市某时间段电动汽车使用量;Dtc为该城市汽车使用量。(5)储能装置比例。储能装置可为重要用户提供后备电源服务，也可在电网故障时，保障对用户的高可靠性供电。储能装置比例表示为

　　(6)黑启动能力。城市配电网应具有黑启动能力的电源。

　　(7)变电站多主变率，其计算公式为

　　(二)电网设备防灾能力指标。

　　(1)设备健康度，计算公式为

　　(2)区域间联络率，计算公式为

　　(3)网架互联率，计算公式为

　　(4)压线路N-1校验通过率LN，计算公式分别为

　　(5)地下设施个数比例。地下设施一般指110～0.4kV电缆线路和地下配电室或者配电房。地下设施个数占比为

　　2 城市配电网规划设计建设改造的有效途径

　　2.1电网的合理布局设置

　　为了保证城市居民的安全用电，提高城市电网的效率，需要合理规划城市配电网布局。因为城镇人口较多，用电需求相对较大，所以在规划城镇配电网时，需要科学合理分析配电网的实际情况，分析配电网主干线路和分支线路的长度比和供电半径长度比，确定合理的参数。同时，应该综合不同电压等级内电网允许的功率损失率、允许供电半径给定等数据，推导出合理的电网长度值。选择能够提高用电设备实际利用率的设备，合理规划配电网的布局。

　　2.2合理规划配电网

　　为在现有的基础上，进一步提升配电网的运行稳定性，应当对其中的配电网点进行科学合理的规划。具体内容如下：对供电范围和线路进行合理选择，并按照实际情况，对导线截面进行确定，同时应对开关站的规模进行科学划定，对配变的安装地位进行优选，通过计算，确定配变的容量。在进行配电网规划的过程中，一个结合城市发展规划的需要，遵循安全、稳定的原则，对配电网点进行优化配置，以此来确保配电网中电力传输的可靠性，从而使配电网的运行达到最优化的状态。

　　2.3合理选择电压等级

　　电压等级在不同类型的配电地区设计要求不同，需要根据具体情况具体分析。在设计小型配电网络时，电压等级可分为三种类型，以简化电压等级，减少人力、物力的输出。在设计大型配电网络时，需要复杂的电压等级。科学合理地进行电网布置是重中之重。对于简单的电压等级，降低发生变电的层级，会减少电能在传输过程的损耗，从而改善配电网的电力传输水平。在对配电网络进行合理电压等级的设计过程中，专业工作人员应该积极思考，善于发现问题，争取在不影响日常工作的情况下做到最小损耗。

　　2.4強化配电网管理

　　在对配电网进行改造和建规划的过程中，强化管理非常重要，可针对当前配电网管理规范性不足的现状，采取如下措施：首先，供电企业应当遵循科学合理、切实可行的原则，编制配电网运行管理机制，将管理工作落实到人，从而使相关工作人员能够各司其职，为高效管理目标的实现奠定基础。

　　其次，供电企业应当采用新的配电网管理技术和设备，对传统人工管理模式进行优化改进，逐步实现对配电网的规范化管理。再次，企业应当重视对配电网管理人员的培训，加大对他们的专业培训力度，使其对新设备及新技术进行学习，从而提升配电网的管理水平，为配电网的安全、稳定、可靠运行提供保障。

　　电力论文范例：基于配电自动化的供电可靠性研究

　　结语

　　配电网是保障社会经济发展和人民生活的基础设施，不仅需要满足正常环境下的可靠运行，更需要能在极端扰动事件发生时维持必要的运行功能，将极端扰动事件的影响范围控制在最小范围内，灵活适应环境变化并快速恢复配电网的供电能力。

　　参考文献

　　[1]孙旻，李婷婷，曾伟，等.基于灰色综合评价法的需求响应项目规划评估，2017，29(12)：97-106.

　　[2]赵旭州，张秀斌，丁涛，等.主动配电网光伏电源最大有效接纳量评估，2017，29(4)：95-100.

　　作者：毛人杰