1.2 配电网规划的发展历程

配电网规划的基本任务是为满足未来负荷增长和电网发展的要求，确定何时、何地建设何种类型的线路、变电站及相关设备。配电网规划理论和技术是随着配电网的发展建设情况逐步演变的。

1）在我国配电网建设初期，甚至谈不上有较为标准统一的配电网规划，完全是哪里需要就在哪里建设，毫无章法可言。直到20世纪80年代才出现了较为合理的配电网规划，此时的配电网规划只是针对某个负荷预测值采用最大容量裕度（给定网络结构）来应对最严重工况的运行条件（即使最严重工况为小概率事件），目标是确保最大负荷条件下的配电网能够满足供电需要，规划方法相对比较简单。

2）到20世纪末和21世纪初，配电网规划逐步进入正规化、系统化的发展阶段。电力行业逐步制定、完善了配电网的规划设计导则和相关的技术标准，并对配电网规划报告的相关内容、组成结构等做出了规范化的要求。在此基础上，配电网规划又进一步向精细化、模块化、定制化的方向发展，在21世纪10年代初，网格规划的概念应运而生。网格规划以配电网现状为基础，按照区域控制性的详细计划，对不同地区的用地性质与允许开发深度进行细致的归类。之后，按照供电区域面积大小、源点位置、负荷性质和预测结果等其他内容，计及道路、河流等地理条件，将规划区域细致划分为若干配电网格。规划过程中，对每个配电网格尽量采用标准接线方式，确保每个网格都能够独立承担区域内的供电任务，并预留出足够的备用容量以满足日后电力负荷增长的需要。

另外，配电网规划的着眼点不同，其规划方法也有所不同，出现了基于事故预想的配电网规划、基于可靠性的配电网规划、基于地理信息系统的配电网规划、基于智能优化算法的多目标规划等。从理论算法方面来看，由于传统数值算法难以解决高维度复杂模型的求解问题，基于仿生学理论的现代启发式算法在配电网规划中开始得到应用，此类方法具有鲁棒性、通用性强且适于并行处理的优点。例如，模拟退火算法、遗传算法、蚁群算法、粒子群算法等。

3）进入智能配电网建设时期，配电网规划要首先计及与规划相关的运行问题。随着分布式电源（Distributed Generation, DG）的大量接入，配电网规划要更多地关注如何消纳DG的不确定性出力，如何形成具有灵活拓扑结构的公用配电网。此时的配电网规划要为实现DG、储能和负荷的主动管理和主动服务提供坚实的基础，还要考虑信息系统与配电网电气系统的集成问题，实际上这与主动配电网规划的核心任务是基本一致的。

随着，DG、储能、电动汽车、微电网的不断接入，配电侧出现负荷与电源的双重不确定性，配电网规划需要建立表征不确定性问题的详细模型。由此出现了考虑不确定性的规划方法，例如，多场景规划、机会约束规划、模糊规划、风险规划等。另外，还有与运行状态相耦合的多场景、多主体、多目标配电网优化规划，并计及二次系统规划，一、二次系统协调规划及通信规划等多元化问题。

4）受益于物理信息技术和能源耦合技术的发展，天然气、热力、电力等多种能源的互补互济得以实现，配电侧综合能源系统即孕育而生。进而以电力为主体的综合能源系统规划就成为现代配电网规划的新兴课题。综合能源系统的规划要基于电、气、冷、热等不同形式能源的物理特点，以及多种能源在生产、传输、消费各环节的协同耦合关系，合理配置不同能源系统的网络结构和相关设备，将打破各能源分开规划、独立运行的既有模式。

总之，随着时间的推移，用户侧供电需求从有电可用发展到有高质量电能可用，进而要求在一定条件下参与供电；另一方面，配电网也从常规负荷、单向潮流的单一供能方式，逐步演变为多元化负荷、双向潮流、多种能源参与的运行模式。因此，在配电网规划过程中需要考虑的因素、场景和限制条件逐渐增多，还要满足运行过程中不同利益方的相关需求。

面向未来，电力综合能源系统、泛在电力物联网等将成为现代配电网的发展方向。从理论上来讲，现代配电网规划属于能源流与信息流融合的多形态网络综合规划问题，是在智能电网规划、主动配电网规划基础上的进一步升华，是一个多流态、多目标、多阶段、多维度的复杂优化问题。要妥善地解决此类问题，需要借助大数据分析理论、新型人工智能方法等新技术的研究成果。例如，基于大数据的配电网规划方法可利用丰富的数据信息，如历史电力数据、工业数据、经济数据、市政数据和环境数据等，融合先进的设计理念，将更完善的地理信息系统、更复杂多元化的分布式供电理念、更先进全面的可靠性理念注入配电网规划思路中，这也使得规划方法涉及的数学模型更为复杂。机器学习、深度学习等新型人工智能技术也可以为高效求解现代配电网规划复杂问题提供新的求解手段，有望成为现代配电网规划的有力工具。