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摘要：城市电网的合理规划，是保证城市经济发展的重要保证，通过对城市电网规划的常用技术方法进行探析，明确了城市电网规划的基本流程，并对城市电网的整体规划进行详细的研究，为同行提供建议和参考。
关键词：城市电网；规划技术；负荷预测
中图分类号： U665.12 文献标识码： A 文章编号：
电网在一个城市的规划发展中具有基础性的作用，城市电网的规划对城市经济的发展具有重要的作用，合理有效的电网建设，能够保证城市网络利用效率达到合理的最优化，对电网的合理安排和城市的发展规划都有很大的帮助，能够有效的保证电网安全、稳定、经济运行，提高电网经济效益和社会效益。在实际工作运行的过程中，如何有效的将电网规划和城市发展有机的结合起来成为探讨的主要问题之一。
一、常用的电网规划技术方法
（一）负荷预测技术
电力的负荷预测技术主要根据城市的经济发展、居民用户的发展对城市的电力消费做出预测，便于对城市的电力规划与供应做出合理的规划。电力负荷预测的目的主要是为了确定城市电网的发展规律，对城市的各地区，规划年的供应量以及规划区的负荷发展水平进行详细的规划。
1、电力负荷预测的步骤和思路
（1）全局负荷预测。根据电力负荷性质和预测的技术方法，将城市的总负荷预测分为一般负荷和点负荷两类，主要是对城市的用电量多少进行预测以及电网的最大用电负荷进行分析。
（2）对于城市用电量的预测主要采用的是城市用电量自然增长的方法进行预测和分析，通过运用数学的线性回归法、二次函数法等对城市的电力增长进行详细的分析与预测。
（3）对城市电力的点负荷用电量的预测，主要根据城市以往的用电规划、统计报告，预测城市用户和用电企业增加规模对城市供电产业的影响进行分析和预测。
2、分区负荷预测
对城市电网的分区预测能够更好的对城市每个区域的用电情况进行详细的分析，使得对整个城市的用电预测变得更加准确。
（1）根据城市发展的需要，对城市的发展做出详细的规划，对区域的用电计划进行整理，能够快速准确的确定电源点的负荷位置和建设位置，与分析电网建设的规模。
（2）根据区域用电性质和特点，将区域的用电预测分为一般负荷和点预测的方式，便于对整个区域的电力进行统计和规划，以及电网的建设规模与时机等方面的工作。
（3）各分区负荷的电量直接相加得到全县的总供电量，各分区负荷的最大负荷之和乘以同时率得到全县的最大负荷，这样通过对电力分区域的进行预测，能够使城市发展中的电力预测更加准确。
3、城市电网负荷预测的基本流程
详细的城市电网预测流程如下图1所示：
图1 城市电网负荷预测的基本流程图
在对城市的总体电量做出详细的分析之后，需要对一般负荷的用电量和城市企业的大用户的电量进行详细的分析和总结，采用相应的数学计算方法对城市的电量需求进行详细的计算，确定城市的最大用电量的负荷与企业大用户电量的预测，进行对城市的电网进行规划设计。在流程图的各个模块中，城市企业大用户用电与居民生活用电预测子块之间是相互独立的，能够方便对电力负荷进行预测，所以能够很好的进行区分预测，减少了预测的误差，提升电网规划建设的有效性和准确性。
（二）城市电力电量平衡分析
由于城市的工业用电与居民用电存在交叉和高峰期，需要针对不同的情况采用不同的策略，保证城市居民和企业的用电安全。
1、采用合适的方法，对城市夏季用电高峰期进行平衡和分析，保证用户的安全用电。
2、对于电网的规划，电网的最大机组容量为电网的最容量。对大的水电厂和火电厂丰水期、枯水期的具体发电情况进行详细的统计，大企业的用电量等都有约定。
3、需要对发电厂的丰水期电力电量进行平衡分析，保证在丰水期和枯水期都能保证城市的稳定供电，主要是校验丰水期城市电力系统变电设备和输电线路的送电能力和经济性；对枯水期电力电量进行平衡，分析电网输送电力的变化情况，主要是校验枯水期电力系统缺电情况及网络的适应性。
二、城市电网网络结构的整体规划
1、电网的分层、分区负荷预测和规划标准化原则
城市电网的网络结构整体规划是城市经济发展的重要保证，应将城市的总体用电方式进行整体的分析和规划，以分层分区的原则作为指导，对相关层次进行整体的规划与分析，明确各层区供电范围和相关的职责，对相应层次的电量负荷做出预测与分析。在不同的区域、不同供电方式进行预测，按照国家的规定和城市经济发展的标准化原则，对城市电网进行网络结构的整体规划：电网安全生产的可靠性原则、网络结构便于拓展原则、变电站容载比负荷城市发展的原则、短路电流控制原则、线路继电器保护控制的原则、城市电网中性点运行方式、线路设计综合平衡的原则、城市电网的无功平衡原则等。
2、城市电网规划的网络结构的优化方法———遗传算法
城市电网的网络结构优化的方法有很多，常用的数学分析方法有线性回归的分析方法、二次函数的分析方法、灵敏度分析法等多种分析方法。在对电网的整体规划算法中，主要采用的是遗传算法，它将电网的实际优化问题进行编码形成一套标准的染色体，然后根据城市电网出现事故的地点形成染色体的变化函数，并转化为染色体的适应度函数进行繁殖，交叉，及变异等遗传操作产生下一代染色体。通过多种随机的变化，确定合适的选择方法，进而确定城市电网的合理规划设计。
（1）准备必要的数据。对城市电网规划有影响的数据、变电站站址，待选线的电阻、电抗、允许热稳定极限等相关的数据。
（2）编码。对方案的所有决策变量进行编码，形成相应的染色体，进行变换，确定线路的整体编码，形成一个基因，在线路网络规划中，则基因值为1，否则为0，这样，就形成一个染色体，也就对应一个规划方案。
（3）确定电网规划的适应函数。主要是实现对城市电网的有效评价，相应的对一个染色体就会对一个评价方案，将约束条件以函数形式并入目标函数中，将有约束条件的规划问题转化成无约束条件的规划问题。
（4）进行遗传操作。通过多种染色体的操作变换，形成一个相應的评价方案，最终形成一个合适城市电网建设方案。
采用遗传算法是满足N－1安全准则进行设计运行的，又具有线路投资最小的解，能够形成一套比较完整的评价方案，但是对于实际电网规划中的其他约束因素还未能全面顾及。
3、电气计算
电网规划的电气计算主要包括：交潮流计算、稳定性分析、短路电流计算等几种方案，根据城市的发展需要，对电网的规划做出合理的调整。
（1）根据城市电网的水电厂的丰水期和枯水期的电网运行的最大负荷和最小负荷，确定电网的潮流分布，在进行准确详细的计算和分析的基础上，检验各点的电压，最后通过计算，确定检验电压的波动范围。
（2）对故障方式下的潮流进行计算可以采用N-1开断实验，对相关的数据进行测试分析，来检验网络是否满足要求。并对各发电机是否保持同步运行的稳定性进行分析，实现网络结构的最优化。
三、结束语
在城市经济高速发展的情况下，电网规划的要求也越来越高，需要对城市发展的每一个因素都要进行详细的分析和考虑，做好城市电网发展规划的重点内容。科学、合理的做好电网规划工作，提高城市电网的效率，促进城市经济的发展。
参考文献：
[1] 谢敬东,唐国庆等.组合预测方法在电力负荷预测中的应用[J].中国电力,2010(6).
[2] 王锡凡.电力系统优化规划[M]. 水利电力出版社,2008.
[3] 陈章潮,唐德光.城市电网规划与改造[M].中国电力出版社,2009.
关键词：城市电网；规划技术；负荷预测
中图分类号： U665.12 文献标识码： A 文章编号：
电网在一个城市的规划发展中具有基础性的作用，城市电网的规划对城市经济的发展具有重要的作用，合理有效的电网建设，能够保证城市网络利用效率达到合理的最优化，对电网的合理安排和城市的发展规划都有很大的帮助，能够有效的保证电网安全、稳定、经济运行，提高电网经济效益和社会效益。在实际工作运行的过程中，如何有效的将电网规划和城市发展有机的结合起来成为探讨的主要问题之一。
一、常用的电网规划技术方法
（一）负荷预测技术
电力的负荷预测技术主要根据城市的经济发展、居民用户的发展对城市的电力消费做出预测，便于对城市的电力规划与供应做出合理的规划。电力负荷预测的目的主要是为了确定城市电网的发展规律，对城市的各地区，规划年的供应量以及规划区的负荷发展水平进行详细的规划。
1、电力负荷预测的步骤和思路
（1）全局负荷预测。根据电力负荷性质和预测的技术方法，将城市的总负荷预测分为一般负荷和点负荷两类，主要是对城市的用电量多少进行预测以及电网的最大用电负荷进行分析。
（2）对于城市用电量的预测主要采用的是城市用电量自然增长的方法进行预测和分析，通过运用数学的线性回归法、二次函数法等对城市的电力增长进行详细的分析与预测。
（3）对城市电力的点负荷用电量的预测，主要根据城市以往的用电规划、统计报告，预测城市用户和用电企业增加规模对城市供电产业的影响进行分析和预测。
2、分区负荷预测
对城市电网的分区预测能够更好的对城市每个区域的用电情况进行详细的分析，使得对整个城市的用电预测变得更加准确。
（1）根据城市发展的需要，对城市的发展做出详细的规划，对区域的用电计划进行整理，能够快速准确的确定电源点的负荷位置和建设位置，与分析电网建设的规模。
（2）根据区域用电性质和特点，将区域的用电预测分为一般负荷和点预测的方式，便于对整个区域的电力进行统计和规划，以及电网的建设规模与时机等方面的工作。
（3）各分区负荷的电量直接相加得到全县的总供电量，各分区负荷的最大负荷之和乘以同时率得到全县的最大负荷，这样通过对电力分区域的进行预测，能够使城市发展中的电力预测更加准确。
3、城市电网负荷预测的基本流程
详细的城市电网预测流程如下图1所示：
图1 城市电网负荷预测的基本流程图
在对城市的总体电量做出详细的分析之后，需要对一般负荷的用电量和城市企业的大用户的电量进行详细的分析和总结，采用相应的数学计算方法对城市的电量需求进行详细的计算，确定城市的最大用电量的负荷与企业大用户电量的预测，进行对城市的电网进行规划设计。在流程图的各个模块中，城市企业大用户用电与居民生活用电预测子块之间是相互独立的，能够方便对电力负荷进行预测，所以能够很好的进行区分预测，减少了预测的误差，提升电网规划建设的有效性和准确性。
（二）城市电力电量平衡分析
由于城市的工业用电与居民用电存在交叉和高峰期，需要针对不同的情况采用不同的策略，保证城市居民和企业的用电安全。
1、采用合适的方法，对城市夏季用电高峰期进行平衡和分析，保证用户的安全用电。
2、对于电网的规划，电网的最大机组容量为电网的最容量。对大的水电厂和火电厂丰水期、枯水期的具体发电情况进行详细的统计，大企业的用电量等都有约定。
3、需要对发电厂的丰水期电力电量进行平衡分析，保证在丰水期和枯水期都能保证城市的稳定供电，主要是校验丰水期城市电力系统变电设备和输电线路的送电能力和经济性；对枯水期电力电量进行平衡，分析电网输送电力的变化情况，主要是校验枯水期电力系统缺电情况及网络的适应性。
二、城市电网网络结构的整体规划
1、电网的分层、分区负荷预测和规划标准化原则
城市电网的网络结构整体规划是城市经济发展的重要保证，应将城市的总体用电方式进行整体的分析和规划，以分层分区的原则作为指导，对相关层次进行整体的规划与分析，明确各层区供电范围和相关的职责，对相应层次的电量负荷做出预测与分析。在不同的区域、不同供电方式进行预测，按照国家的规定和城市经济发展的标准化原则，对城市电网进行网络结构的整体规划：电网安全生产的可靠性原则、网络结构便于拓展原则、变电站容载比负荷城市发展的原则、短路电流控制原则、线路继电器保护控制的原则、城市电网中性点运行方式、线路设计综合平衡的原则、城市电网的无功平衡原则等。
2、城市电网规划的网络结构的优化方法———遗传算法
城市电网的网络结构优化的方法有很多，常用的数学分析方法有线性回归的分析方法、二次函数的分析方法、灵敏度分析法等多种分析方法。在对电网的整体规划算法中，主要采用的是遗传算法，它将电网的实际优化问题进行编码形成一套标准的染色体，然后根据城市电网出现事故的地点形成染色体的变化函数，并转化为染色体的适应度函数进行繁殖，交叉，及变异等遗传操作产生下一代染色体。通过多种随机的变化，确定合适的选择方法，进而确定城市电网的合理规划设计。
（1）准备必要的数据。对城市电网规划有影响的数据、变电站站址，待选线的电阻、电抗、允许热稳定极限等相关的数据。
（2）编码。对方案的所有决策变量进行编码，形成相应的染色体，进行变换，确定线路的整体编码，形成一个基因，在线路网络规划中，则基因值为1，否则为0，这样，就形成一个染色体，也就对应一个规划方案。
（3）确定电网规划的适应函数。主要是实现对城市电网的有效评价，相应的对一个染色体就会对一个评价方案，将约束条件以函数形式并入目标函数中，将有约束条件的规划问题转化成无约束条件的规划问题。
（4）进行遗传操作。通过多种染色体的操作变换，形成一个相應的评价方案，最终形成一个合适城市电网建设方案。
采用遗传算法是满足N－1安全准则进行设计运行的，又具有线路投资最小的解，能够形成一套比较完整的评价方案，但是对于实际电网规划中的其他约束因素还未能全面顾及。
3、电气计算
电网规划的电气计算主要包括：交潮流计算、稳定性分析、短路电流计算等几种方案，根据城市的发展需要，对电网的规划做出合理的调整。
（1）根据城市电网的水电厂的丰水期和枯水期的电网运行的最大负荷和最小负荷，确定电网的潮流分布，在进行准确详细的计算和分析的基础上，检验各点的电压，最后通过计算，确定检验电压的波动范围。
（2）对故障方式下的潮流进行计算可以采用N-1开断实验，对相关的数据进行测试分析，来检验网络是否满足要求。并对各发电机是否保持同步运行的稳定性进行分析，实现网络结构的最优化。
三、结束语
在城市经济高速发展的情况下，电网规划的要求也越来越高，需要对城市发展的每一个因素都要进行详细的分析和考虑，做好城市电网发展规划的重点内容。科学、合理的做好电网规划工作，提高城市电网的效率，促进城市经济的发展。
参考文献：
[1] 谢敬东,唐国庆等.组合预测方法在电力负荷预测中的应用[J].中国电力,2010(6).
[2] 王锡凡.电力系统优化规划[M]. 水利电力出版社,2008.
[3] 陈章潮,唐德光.城市电网规划与改造[M].中国电力出版社,2009.