关于县域电网规划与建设的探讨

包重华

【摘要】电网规划工作是一项具有战略意义的工作， 电网规划的合理性对电力工业以后的安全、可靠、经济运行对起着重要作用。文章结合以往电网规划的相关资料，就县域电网规划建设有关问题进行了阐述，并利用电网规划的相关知识，提出了县域城市电网建设改造的措施。

【关键词】电网规划;负荷预测;改造措施

1.在大电网规划体系中县域电网规划的位置

县域供电公司是电网公司的基层单位，一头连着县级政府和社会，一头连着国家、省、市级电网公司。承担着行业电力规划与县级地方各类建设规划的直接对接工作。电网规划体制上，地市级电网规划有经研院支撑，而县级电网规划，经研院介入深度不够，县域规划差距较大。县域电网规划正在不断细分为乡镇规划、片区规划、网格规划、地块规划等，且未来越来越细，县域公司应培育规划力量，能更好融合各个规划。所以，县域电网规划要重视基层作用，形成行业编制县域电网规划，上级电网公司的评审与地方政府评审批准的双重体制，如图1所示。

图1 县城规划评审体系

2.县域电网的评价

长期以来重视高压电网的规划，而县域电网规划的深度、广度都不够。县域城市电网现状与存在的问题往往都是电力负荷增长，现状电网面临供电能力不足，不能满足负荷快速发展的需求;电网建设与城市发展不同步;电网结构薄弱，供电可靠性不高;电能质量上，局部低电压等仍然存在，电网线损高。农村地区还有不少民生工程需解决。县域城市电网技术落后、设备陈旧等。

图2 现状电网评估方法

评估目标是通过评估，找到详细的薄弱环节，明确电网投资的方向性和分阶段改造重点。

3.县域城市电网布局

县域电网总体布局要有明确的目标。如2015年全省各城市电网基本形成以500千伏变电所为支撑的220千伏城市网架，并不断向城市负荷中心延伸220（110）千伏变电站布点。县域电网以500千伏变电站为主电源点，大型电厂包括大型风电、大型太阳能电站等均列为电源点。

3.1 分区规划方法

按需求响应确定区域电网框架，规划实行分区差异化。用电需求强弱与电网结构强弱形成对应关系，按满足个性化的用电需求，实行个性化规划，地区社会经济越强，电网结构越强。地区社会经济相对差时，电网结构相对简化。

3.2 网架优化布局

3.2.1 合理变电站布点

流程包括根据县域负荷预测结果及电力电量平衡，考虑容载比，计算出220KV变电站主变需新增容量;根据各片区域的负荷预测结果，考虑容载比，计算出110KV变电站主变需新增容量;综合考虑负荷密度、供电范围与供电半径、上下级电网协调以及大型新能源发电上网要求等进行变电站站点布置和容量配置，即选址定容。

3.2.2 简化电压层次

从500KV变电站作为电源点开始，县域电网逐步形成以500/220/110/10KV为主体，如图4所示结构，此电压序列对用户电压等级的选择会带来一定的难题，即在广大的10KV网络下，用电容量在2万以上，可能用户电压要选择110KV。图3所示结构主要考虑原35KV、20KV系统逐步过渡到部分区域性配网，适应用户电压的需求，35KV电压重点适应老用电户，20KV电压重点适应新园区。

图3 电压序列简化

3.2.3 网架型式规范

220KV网络要采用高可靠性电网结构，避免大面积停电事件发生。目标网架主要为双环网，如图4所示。变电站主结线主要为双母线分段、双母线。

图4 220千伏双环网结构

110V网架要求结构简单、实用。目标网架主要为单环网、双辐射，如图5所示。变电站主结线主要为单母线分段、桥式接线等。

图5 110千伏单环网与双辐射结构

10kV电网要求满足供电安全要求，具备一定的负荷转移能力，支撑提供110KV站间负荷转移。目标网架主要为双环形、单环形、多分段适度联络、双辐射和单辐射等结构，县域电网主要用单环形、多分段适度联络结构，如图6、图7所示。变电站主结线主要为单母线多分段、单母线分段等。

图6 10千伏单环形结构

图7 10千伏多分段联络结果

3.3 网架布局协同

3.3.1 内部环节协同

在电网规划中有许多专业规划，主网架规划、配电网规划、通信网规划、智能化规划等专项规划要有机衔接。

3.3.2 外部环境协同

电网规划统筹考虑各类电源和用户接入对电网的影响。存在发电电源的县域电网，其电网结构更加依赖大电网，电网的可控性要求更高，如频率、无功、潮流控制。一是新能源上网消纳水平的提升。电网规划与新能源发展同步，如大型风电场与大型光伏电站的接网。

4.县域城市电网建设与改造的措施

4.1 模块化设计和标准化建设

国网发展策划部《配电网典型供电模式》结合A+～E各类供电区域中不同的功能划分，选取典型区域，形成29个配电网典型供电模式方案，其中B、C、D区17个，220KV、110KV、35KV、10KV系统方案均细化到配电网典型供电模式中，促进配电网规划建设的标准化、模块化。县域电网标准化建设按先试点、后推广开展，即分别在城区、乡镇和农村选择分区进行智能电网、一流配电网标准化建设的试点，使典型设计与建设标准具体实施到不同类型区域，让县域公司摸索与掌握，以及结合实际应用，锻炼出电网建设管理队伍和施工队伍。待取得应用经验，总结推广。

4.2 完善電网结构

根据供电安全准则，变电站中失去任何一回进线，不损失负荷，加强220KV、110KV主网架的建设，提升供电能力，按双环网和单环网的要求完善电网，避免单线供电。

4.3 提高装备水平

4.3.1 新建与改造相结合，以远景规划为指引，按饱和负荷密度选择导线截面，提高配电网对负荷增长的适应能力。提高中、低压线路绝缘化率，降低故障发生概率。设备选择减少设备种类，控制同一地区设备类型（3～5种），优化设备序列，实现设备标准化。

4.3.2 加强设备入网检测管理，明确用户建设并移交的电网设备技术标准，提高设备质量。 如安装分界开关，使用户内部故障就地隔离，减少中压线路跳闸。

5.规划目标和规划效果分析

我市县域2012年电网主要运行指标和网架指标如表1所示：

表1

供电可靠率（RS-3） 综合电压合格率 综合线损率 中压线路联络率 满足中压线路“N-1”比例

99.882% 99.767% 7.23% 35.53% 34.52%

通过2013-2020年规划方案实施，规划目标年主要运行指标和网架指标如表2所示：

表2

供电分区 核心目标 具体规划目标 2015年发展目标 2020年发展目标

B类供电区 供电可靠率 变电站单变比例 25% 0

RS3指标 99.977% 99.992%

中压线路联络率 95.05% 100%

中压线路平均分段数 4 4

中压線路非故障段恢复供电时间 2h 1h

中压线路“N-1”通过率 90.25% 100%

自动化覆盖率 26.7% 60%

绝缘化率 70.52% 94.1%

综合电压合格率 指标 99.942% 99.973%

主干平均长度 ≤3 Km ≤3 Km

线路重过载比例 0 0

配变侧无功补偿配置比例 20%-40% 20%-40%

户均配变容量 4KVA/户 5 KVA/户

线损率 指标 5.93% 5.45%

主干导线截面合格率 95% 100%

配变重过载比例 0 0

C类供电区 供电可靠率 变电站单变比例 40% 0

RS3指标 99.924% 99.984%

中压线路联络率 72.67% 100%

中压线路平均分段数 4 4

中压线路非故障段恢复供电时间 3h 1h

中压线路“N-1”通过率 50% 95%

自动化覆盖率 0 25%

绝缘化率 13.12% 20.1%

综合电压合格率 指标 99.899% 99.965%

主干平均长度 ≤5Km ≤5Km

线路重过载比例 0 0

配变侧无功补偿配置比例 20%-40% 20%-40%

户均配变容量 3.5 KVA/户 4 KVA/户

线损率 指标 6.35% 6.21%

主干导线截面合格率 95% 100%

配变重过载比例 0 0

D类供电区 供电可靠率 变电站单变比例 40% 0

RS3指标 99.911% 99.971%

中压线路联络率 55.38% 78.29%

中压线路平均分段数 3.7 4

中压线路非故障段恢复供电时间 3h 1h

中压线路“N-1”通过率 40% 70%

自动化覆盖率 0 10%

绝缘化率 7.37% 10.91%

综合电压合格率 指标 99.824% 99.931%

主干平均长度 ≤12Km ≤12 Km

线路重过载比例 0 0

配变侧无功补偿配置比例 20%-40% 20%-40%

户均配变容量 3.3 KVA/户 4 KVA/户

线损率 指标 6.95% 6.63%

主干导线截面合格率 83% 100%

配变重过载比例 0 0

通过实施电网规划，网架结构进一步完善，城市电网供电可靠性等指标有效提高。

参考文献

[1]国网发展策划部.配电网典型供电模式[M].中国电力出版社，2014.

[2]国家电网公司企业标准.Q/GDW1738—2012.配电网规划设计技术导则[M].中国电力出版社，2012.

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[5]朱明，刘骐豪.国外配电网规划和配电模型建设的启示[J].中国电业，2013（7）.