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摘要：随着大型城市电网规模、负荷密度的增加，常规配电网规划方式难以适应大型城市已电网建设，运行管理效率，“片区化-网格化”规划的应用可实现城市电网片区化、模块化，有利于将城市配电网持续发展，满足城市不同区域社会经济发展的需求。
关键字：片区化;网格化;10kV馈线组;
在城市配电电网发展建设过程中，普遍存在变电站供电范围不够明确、10kV线路交叉供电、联络关系复杂等问题，随着城市电网规模、负荷密度的增加，这些问题更加突显，给城市电网规划建设、运行管理带来了诸多困扰，不利于电网可持续发展。本次对城市配电网采用“片区化-网格化”规划方式，实现城市电网片区化、模块化，提高了城市电网的持续发展能力。
1 城市电网“片区化-网格化”划分
城市电网片区化主要根据城市不同区域发展定位、城市路网、现有配电网分布情况，对城市电网片区化，实现电力设施规模、数量、分布等电力因素在地理上的区块化，有利于提高电网规划建设、运行管理水平，实现与地区发展规划有效衔接。片区化宜参考城市控制性规划划分结果，结合运行管理、现有及规划站点合理划分，并与电网供电分区对应。在片区化基础上，对各片区电网进行网格化，网格电网规模按5-10组独立馈线组供电区域为宜，地理区域划分应依据市政路网、地形地貌、变电站布点等因素综合确定。
2 城市电网“片区化-网格化”规划主要任务
片区规划建设的主要任务是明确片区内现状年、规划年及远期年供电电源，合理安排近、远期变电站建设计划，规划片区内各网格的供电电源，及不同片区间近远期中压网支援供电的电力廊道。网格规划建设的主要任务是确定好近远期用电需求和10kV馈线组规模，明确10kV馈线组在网格内的供电区域，为电网规划建设、运行管理水平的提高奠定基础，实现电网可持续发展。
3“片区化-网格化”规划示例
本次研究以某大型城市的A区（一个行政区）的城市电网“片区化-网格化”规划示例。A区城市电网供电范围137.38km2，2019年最大负荷2000MW，现状共有220kV变电站6座，220kV变电总容量3720MVA，110kV变电站26座，110kV变电总容量3782MVA，10kV馈线规模900回，区域负荷密度14.56MW/km2。本次规划研究将A区城市电网划分为9个片区，并依据各个片区电网的特性，分类为3类，即：A-I类、A-II类和A-III类，分别代表已完成城市化建设的片区、处于城市化建设中的片区、处于城市化（城市化改造）建设初期的片区。在片区划分基础上，对9个片区进行网格化，将A区电网划分为63个网格。
1）A区片网规划建设研究成果，A-I类片区共计3个，现状负荷密度在40MW/km2以上，片区每年负荷发展比较稳定（维持在-1%至3%之间），负荷发展不存在突增。对于这类片区，电网规划建设以消除现有电网存在问题为主，包括：变电站和供电线路不满足“N-1”、网架结构复杂、管廊资源紧缺等问题。
由于A-I类片区主要位于城市中心，片区内包含大量的高可靠性用户，需考虑片区供电可靠性的建设。因此，片区電网规划建设还需考虑坚强可靠网架的构建，自动化、智能化、信息化在片区内大规模的应用。
A-II类片区共计3个，现状负荷总量150MW以上，负荷密度在15MW/km2以上，片区内仍有一定规模的可开发建设地块，片区用电现状需量大，未来仍有很大的增长空间。电网规划建设既要解决现有电网供电问题，也要满足片区内未来新增用户供电需求，需统筹考虑近远期规划，做到解决当下问题与满足未来用电相结合，提前做好电网网架结构的构建，以适应负荷突增对现有电网带来的冲击。
根据远期发展定位和网架结构，明确片区电网自动化、智能化、信息化建设需求和建设规模，提前协调好一、二次建设，提前做好通信方式选取及通道预留。
A-III类片区共计3个，现状负荷总量不大，负荷密度在10MW/km2以下，未来用电需求巨大。片区电网规划建设以满足新增用电接入为主，需做好与城市规划建设的衔接，与城市开发建设同步推进电力设施建设，做好电力设施用地和电力管廊提前预控。根据片区发展定位，同步建设自动化、智能化、信息化，配套建设通信网。
通过片区电网规划研究，A区各个片网可根据的远期用电规模，明确各片区的电网建设规模和建设计划，确定片网间支援供电的电力通道（因片网间电源布点不均造成片网供电能力的差异，需变电容量盈余的片网向变电容量缺额的片网送电），为片网的持续可靠供电奠定了基础。根据各片区的发展定位，有针对性的提高片区电网的建设重点，有利于实现电网建设的差异化。
2）网格化及网格规划建设研究成果，A-I类3个片区划分为21个网格，并测算每个网格的近期、远期负荷，确定近期和远期网架规模。其中，电网近期建设以解决现状问题，消除跨片区供电、多网格串供的线路为主，明确单个网格的馈线和网架结构。远期明确目标网架接线，预留供电电源资源及电力廊道。在此基础上，同步建设自动化、智能化、信息化，提升电网装备技术水平和供电可靠性。
A-II类3个片区划分为20个网格，明确每一个网格近、远期的用电需求和电网规模。其中，近期有序消除跨片区供电、多个网格串供的线路，辐射供电大分支线路等。远期需做好每个网格电网资源的调配（含近远期主供电源调配），解决未来负荷增长供电，确保网格的主供电源具备接载能力和可用的馈线资源，做好的调配。对重要节点配套建设自动化、智能化、信息化，提升电网装备技术水平和供电可靠性。
A-III类3个片区划分为22个网格，近期满足每个网格新增用电需求，按典型接线构建每一个网格的网架结构，考虑好网格近期引接电源与远期引接电源的切换，设置好电源切换点，预留必要的电力通道。根据片区发展定位，同步配套自动化、智能化、信息化建设，提升电网装备技术水平和供电可靠性。
通过网格规划研究，优化网格的10kV馈线结构，以馈线组为单位，明确其在网格内的供电范围，在网格负荷突增时，可大幅度缩小电网重构的范围，利于电网规划建设、运行监控。如：某A-II类网格现状包含12回馈线（部分线路串供多个网格），对网格10kV网架重构后，仅需8回线路就可满足该区域供电需要。
4结束语
大型城市配电网“片区化-网格化”规划解决了城市电网变电站供电范围不明确，10kV线路交叉供电、网架结构复杂等问题，有利于做好近远期电网建设的衔接、一二次电网建设的衔接，有利于电网建设的针对性，对提高电网企业在电网规划建设、资源配置、运营维护等方面效率具有非常重要的作用，有利于提升电网可靠性和经济性。因此，“片区化-网格化”规划在城市配电网规划方面具有非常实用推广价值。
参考文献
[1]梁锦照，夏清，王德兴，快速发展城市的组团式电网规划新思路，电网技术，2009年，（17）
吴兵.供配电系统中的注意事项及其解决方案[J].广东科技，2012
徐健.浅析电力配电系统自动化发展[J].科技创新与应用，2013
关键字：片区化;网格化;10kV馈线组;
在城市配电电网发展建设过程中，普遍存在变电站供电范围不够明确、10kV线路交叉供电、联络关系复杂等问题，随着城市电网规模、负荷密度的增加，这些问题更加突显，给城市电网规划建设、运行管理带来了诸多困扰，不利于电网可持续发展。本次对城市配电网采用“片区化-网格化”规划方式，实现城市电网片区化、模块化，提高了城市电网的持续发展能力。
1 城市电网“片区化-网格化”划分
城市电网片区化主要根据城市不同区域发展定位、城市路网、现有配电网分布情况，对城市电网片区化，实现电力设施规模、数量、分布等电力因素在地理上的区块化，有利于提高电网规划建设、运行管理水平，实现与地区发展规划有效衔接。片区化宜参考城市控制性规划划分结果，结合运行管理、现有及规划站点合理划分，并与电网供电分区对应。在片区化基础上，对各片区电网进行网格化，网格电网规模按5-10组独立馈线组供电区域为宜，地理区域划分应依据市政路网、地形地貌、变电站布点等因素综合确定。
2 城市电网“片区化-网格化”规划主要任务
片区规划建设的主要任务是明确片区内现状年、规划年及远期年供电电源，合理安排近、远期变电站建设计划，规划片区内各网格的供电电源，及不同片区间近远期中压网支援供电的电力廊道。网格规划建设的主要任务是确定好近远期用电需求和10kV馈线组规模，明确10kV馈线组在网格内的供电区域，为电网规划建设、运行管理水平的提高奠定基础，实现电网可持续发展。
3“片区化-网格化”规划示例
本次研究以某大型城市的A区（一个行政区）的城市电网“片区化-网格化”规划示例。A区城市电网供电范围137.38km2，2019年最大负荷2000MW，现状共有220kV变电站6座，220kV变电总容量3720MVA，110kV变电站26座，110kV变电总容量3782MVA，10kV馈线规模900回，区域负荷密度14.56MW/km2。本次规划研究将A区城市电网划分为9个片区，并依据各个片区电网的特性，分类为3类，即：A-I类、A-II类和A-III类，分别代表已完成城市化建设的片区、处于城市化建设中的片区、处于城市化（城市化改造）建设初期的片区。在片区划分基础上，对9个片区进行网格化，将A区电网划分为63个网格。
1）A区片网规划建设研究成果，A-I类片区共计3个，现状负荷密度在40MW/km2以上，片区每年负荷发展比较稳定（维持在-1%至3%之间），负荷发展不存在突增。对于这类片区，电网规划建设以消除现有电网存在问题为主，包括：变电站和供电线路不满足“N-1”、网架结构复杂、管廊资源紧缺等问题。
由于A-I类片区主要位于城市中心，片区内包含大量的高可靠性用户，需考虑片区供电可靠性的建设。因此，片区電网规划建设还需考虑坚强可靠网架的构建，自动化、智能化、信息化在片区内大规模的应用。
A-II类片区共计3个，现状负荷总量150MW以上，负荷密度在15MW/km2以上，片区内仍有一定规模的可开发建设地块，片区用电现状需量大，未来仍有很大的增长空间。电网规划建设既要解决现有电网供电问题，也要满足片区内未来新增用户供电需求，需统筹考虑近远期规划，做到解决当下问题与满足未来用电相结合，提前做好电网网架结构的构建，以适应负荷突增对现有电网带来的冲击。
根据远期发展定位和网架结构，明确片区电网自动化、智能化、信息化建设需求和建设规模，提前协调好一、二次建设，提前做好通信方式选取及通道预留。
A-III类片区共计3个，现状负荷总量不大，负荷密度在10MW/km2以下，未来用电需求巨大。片区电网规划建设以满足新增用电接入为主，需做好与城市规划建设的衔接，与城市开发建设同步推进电力设施建设，做好电力设施用地和电力管廊提前预控。根据片区发展定位，同步建设自动化、智能化、信息化，配套建设通信网。
通过片区电网规划研究，A区各个片网可根据的远期用电规模，明确各片区的电网建设规模和建设计划，确定片网间支援供电的电力通道（因片网间电源布点不均造成片网供电能力的差异，需变电容量盈余的片网向变电容量缺额的片网送电），为片网的持续可靠供电奠定了基础。根据各片区的发展定位，有针对性的提高片区电网的建设重点，有利于实现电网建设的差异化。
2）网格化及网格规划建设研究成果，A-I类3个片区划分为21个网格，并测算每个网格的近期、远期负荷，确定近期和远期网架规模。其中，电网近期建设以解决现状问题，消除跨片区供电、多网格串供的线路为主，明确单个网格的馈线和网架结构。远期明确目标网架接线，预留供电电源资源及电力廊道。在此基础上，同步建设自动化、智能化、信息化，提升电网装备技术水平和供电可靠性。
A-II类3个片区划分为20个网格，明确每一个网格近、远期的用电需求和电网规模。其中，近期有序消除跨片区供电、多个网格串供的线路，辐射供电大分支线路等。远期需做好每个网格电网资源的调配（含近远期主供电源调配），解决未来负荷增长供电，确保网格的主供电源具备接载能力和可用的馈线资源，做好的调配。对重要节点配套建设自动化、智能化、信息化，提升电网装备技术水平和供电可靠性。
A-III类3个片区划分为22个网格，近期满足每个网格新增用电需求，按典型接线构建每一个网格的网架结构，考虑好网格近期引接电源与远期引接电源的切换，设置好电源切换点，预留必要的电力通道。根据片区发展定位，同步配套自动化、智能化、信息化建设，提升电网装备技术水平和供电可靠性。
通过网格规划研究，优化网格的10kV馈线结构，以馈线组为单位，明确其在网格内的供电范围，在网格负荷突增时，可大幅度缩小电网重构的范围，利于电网规划建设、运行监控。如：某A-II类网格现状包含12回馈线（部分线路串供多个网格），对网格10kV网架重构后，仅需8回线路就可满足该区域供电需要。
4结束语
大型城市配电网“片区化-网格化”规划解决了城市电网变电站供电范围不明确，10kV线路交叉供电、网架结构复杂等问题，有利于做好近远期电网建设的衔接、一二次电网建设的衔接，有利于电网建设的针对性，对提高电网企业在电网规划建设、资源配置、运营维护等方面效率具有非常重要的作用，有利于提升电网可靠性和经济性。因此，“片区化-网格化”规划在城市配电网规划方面具有非常实用推广价值。
参考文献
[1]梁锦照，夏清，王德兴，快速发展城市的组团式电网规划新思路，电网技术，2009年，（17）
吴兵.供配电系统中的注意事项及其解决方案[J].广东科技，2012
徐健.浅析电力配电系统自动化发展[J].科技创新与应用，2013