城市配网规划与改造问题探讨

张志刚

摘 要：在社会不断发展的过程中，人们对电力的需求量越来越大，对供电质量和稳定性也提出了的要求，然而就我国当前中低压配电网的运行现状来看，其中仍存在一些不同忽视的问题，大大降低了供电质量，严重影响了居民的正常用电，这就迫切的需要对城市配网进行规划和改造。该文主要阐述了当前城市配网建设中的问题，对城市配网规划的负荷预测应用进行了分析，并详细研究了城市配网规划与改造对策，以期更好的指导规划和改造工作的开展，有效解决配网供电问题，增强供电的可靠性和稳定性。

关键词：城市配电网 负荷预测 规划 改造

中图分类号：TM715 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）09（b）-0205-02

近年来，城市配网获得了迅猛的发展，已经实现了电力的智能化和自动化，在城市用电量逐渐增大的同时，传统城市配网已经无法满足人们的需求，进行城市配网的规划和改造已经成为当前亟待解决的一项任务。当前我国已经意识到城市配网改造的重要性，投入了大量的资金，对城市配网的薄弱之处进行重点改造。因此，研究城市配网规划与改造问题具有非常重要的意义，能够规范配网的改造建设，有效规避城市配网运行中出现的问题，达到电力需求标准，促进社会经济的发展和进步，为相关研究提供参考意见。

1 城市配网建设中的问题分析

（1）配网结构设计有待完善。

早期的城市配网规划由于当时社会和城市发展情况的影响，在具体的设计中没有很好地进行综合性的考虑，所以结构设计很不完善，突出表现在配电网的结构固定、难以改变，也就直接给后期的维修和改造工作带来了极大的挑战。

（2）配电网电源布置不恰当。

在较早的城市电网合理布局设计上，相关部门没有能够进行全面、科学的考虑，缺乏对远期配网问题的预测，只是从当时短期内的具体情况出发，进行城市配网设计和工程建设，由此在实际的使用和考验中，城市配电网逐渐凸现各种问题[1]。比如：供电线路过长、过广致使电流质量不高、修整难度加大等，直接影响到民众的生活质量，同时带来一定的经济损害。

（3）电网负荷大，建设用地少。

伴随着城市的高度发展，随之而来的是对城市电网负荷的高要求。我国城市高楼建设不断呈现高层和密集的发展趋势，加上每个家庭的用电水平翻倍增长，直接导致电力负荷的密度也急剧变大。这就更加凸显了少量城网规划建设用地与现代城市对电力高需求之间的不协调。

（4）供电可靠性较差。

高压线在早期的城市配网中是最主要的输电途径，但是随着城市建设的不断变化和社会环境的快速更迭，高压线已经无法满足和适应现代社会和繁华城市[2]。并且随着自然天气的日益恶劣化，雷雨、暴风天气使高压线近年来不断遭受损坏，直接增加了维修的次数、花费，更是威胁到维修人员以及相关技术人员的人身安全。

2 城市配网规划的负荷预测

制定一套结构优化、适应范围广、具有良好的稳定性及安全性的电网结构是实施规划改造的根本目标，不仅要达到社会用电标准需求，还要促进经济的发展。而城市配网设计规划的首要任务就是要进行负荷预测，通过预测配网的用电负荷状况，为城市配网的设计改造提供准确、可靠的依据，保证规划设计方案制定的可行性和有效性。在负荷预测的基础上，能够合理的对电压、网架布置结构、变电所分布等内容进行调整，提高电网负荷预测水平的利用率。城市配网规划的负荷预测工作主要体现在以下几个方面。

（1）预测城市配网总负荷。

城市电网规划改造工作实施的主要参考依据就是战略性预测，要求对城市地区的整体负荷、用电需求总量有一个全面性的把握，在此基础上对不同区域的供电量进行预先设置，科学设计配电网规划方案，明确供电地点和位置，确保规划改造工作按部就班的开展。选取电网负荷预测方式的过程中，主要应用的是确定手段，根据实际预测的电力负荷、电量等信息，通过方程的方式表达出这些预测数据之间的联系，分析出电力负荷同其他变量之间的关系[3]。可以选取的电力负荷预测方法多种多样，针对城市电网的电量预测来说，预测法包括：参数回归法、弹性系数法、综合产值单耗法等；而时间回归法则主要用于配网的负荷预测，通过该预测方法得到的预测值，如：负荷损耗小时数、负荷均为最大值，最终确定的数据为多次测量的平均数。

（2）预测城市配网负荷分布状况。

应用小区负荷密度指标的方式可以实现城市配网区块的细化分配，使城市区域规划更加合理、准确，预测出不同区域的年度负荷分配信息。开展城市配网负荷分布预测工作时，应将城市细分为多个小区，结合单元小区的土地占用面积，将小区归为公民居住、公共设施、工业生产等多种类型，将不同类型的小区负荷用电量加和起来，并分析相应的负荷损耗小时数，得到用电、负荷密度，最终预测出不同用地的负荷分布状况。

（3）预测城市配网分区负荷。

对城市配网进行负荷预测的过程中，在完成供电总量负荷预测工作后，还必须要开展分区负荷预测，掌握各个区域的不同负荷状况，进而合理建造变电所，使其位于电网负荷的核心位置。分区负荷预测法共划分为三个阶段：首先根据当前高压电站的状况，以电网线路的供电范围为中心，对不同区域的电网负荷进行合理的规划，明确区域性的地理分布状况，参考这些数据对城市电网负荷进行划分和分配，确信相应的比值大小；其次结合当前城市规划发展战略，要适当增大配网负荷在关键发展地区、用电量较大区域的分配比值，結合多方面的负荷预测信息，对各个年度的负荷分配进行科学的调整和控制；最后以得到区域负荷分布数据为准，划分区域年度负荷的最大值，得出分区配电网负荷分配表[4]。

3 城市配网规划与改造研究

要想建设科学、合理、完善、综合的城市配网，要求在规划设计中充分考虑到配网资源的整合利用，配网结构的因地制宜、全面实用性以及配网建设技术的高端性。随着城市配电网发展的不断规模化、复杂化和现代化，必须构建相应的配电网管理体制，广泛应用联络开关闭锁设施、高性能导线，完善配网线路，将电源供电途径扩大，提升城市配网的稳定性，有效避免配网运行故障、线损等问题的出现。城市配网规划与改造的具体内容体现在以下几个方面。

3.1 城市配网的规划

在对城市配网进行规划设计时，应遵循基本的配电网管理规范，依据配网建设原则，循序渐进的推进城市配网的规划建设工作，为后期的维修工作提供便利，提高配网结构的合理性。

（1）应切实按照配电网馈线规划原则，结合城市配电网的实际线路状况，选取环网、联络原则或线路出现方向原则，对馈线的连接方式和同变电站形成结构进行针对性的调整。城市配网规划设计工作人员在对某个地区内的馈线进行规划时候，可以从主变中将馈线区分开来，并在一台主变区域内的线路进行交叉处理，并使用配网电缆馈线（四回）构成双环网状，或利用变电站组成的单环网来保证供电系统运行的持续性，将配网线路负载率维持在50%以下，不仅要方便配电网技术人员的操作和处理，同时还要增强配电网运行的可靠程度，达到供电需求。

（2）预测工作是开展规划城市配网的前提，也是保障规划效率的关键因素，应统筹性的把握该地区的总电力需求状况，选取相应的电力设施，配置高质量的配电网运行设施[5]。地区作为城市配网规划的主要单位，规划设计的核心预测依据为110 kV配电网，而10 kV及以下配电网为用电量较大地区的主要标准，要以季度、年为时间段预测市区、城镇等地的电量，有效处理供电区域电力预测、电力供需均衡等问题。

（3）通过不断的努力，国内已经完成了优化110 kV配电网结构的任务，但在一些较为偏远的城市地区仍需要进行进一步的规划设计，这就要求城市供电机构要提高对城镇地区的重视。供电机构应从无功补偿配合、供电半径、主网同配网配合等多个角度出发，分别应用集中补偿、分散补偿的方式对低压配网、高压配网进行补偿，充分发挥引导、补充和调节的功效，确定供电分配的具体规模大小，将供电半径控制在有效范围内，尽可能的消除线损[6]。同时还需要将主网、配网均纳入城市配电网规划的范畴中，使二者达到一种相互补充、协同运行的效果，保证主网和配网规划的协调程度。

（4）线损是影响城市配网规划效率的一个关键因素，对供电稳定性、电力生产效益都有很大的影响。所以配网规划要提高对配电站点分布工作的重视，在达到城市供电需求的基础上，对电源点的位置、配电站位置进行设定，调控站点覆盖范围，提高城市配网规划的整体水平，为城市社会和经济的快速发展提供坚实的保障。

3.2 城市配网的改造

开展城市配网改造工作的根本目的在于改造、完善电力系统中不达标的设施和装置，例如针对城市配网线路绝缘性较差的问题，可以更新和配备具备节能作用的线路来替代原有线路，增强线路的绝缘性能和耐热性能。同时，还可以应用先进的配网技术，优化相关设施的承载力、容量，满足人们更大的电力需求。还应对配网系统的配送通道进行针对性的改造，最大限度的降低电力能源的消耗，将无功补偿设备合理的设置在配网系统中，借助无功装置的作用，增强电压质量，提高配网供电能力和稳定性。在城市现代化发展进程不断加快的过程中，箱式变压器、开关站和地下电缆的应用范围越来越广，已经取代了传统柱上开关、架空线等配网设备。所以在对城市配网进行改造的过程中，配网改造设计部门应加强同城市建设机构的沟通和联系，对开关站的位置进行预先设定，提前选择好就爱如配网系统的箱式变压器，进一步提高供电质量。

除此之外，配网的改造还要实现城市配电网自动化系统的建设目标，构建一体化的配网信息管理体系，运用更加智能化、自动化的方式对配电网进行控制，实施性的监测配网运行状况，依据统一、规范的方法进行管理，降低配网运行故障问题的发生几率[7]。配网功能、通信规划也属于改造的内容，前者要以城市配网结构为参考，设置相应的电力系统功能。对电力数据信息进行有效的处理是配电网自动化系统的关键作用，利用远程工作站点来获取数据，保证系统的正常工作；而后者则应高效利用配电网通信方式，制定差异性的装置端口要求，改善配网运行安全程度，优化配网自动化系统通信方案，有效解决运行过程中出现的通信问题。

4 结语

中低压配电网是城市配网的主要构成，在运行过程中经常存在配电网结构混乱、电力故障处理时间长等现象，对居民的生活和工作造成很大的影响。城市配网规划与改造是我国当前工作的重点，在实践过程中必须要站在整体的角度全面把握各方面的因素，制定完善的规划指导方案，使城市配网规划和改造更加合理化、科学化，从而提高供电质量，优化配网结构，保证电力系统的持续运行，推动城市的发展。

参考文献

[1] 朱君.关于10 kV配电网安全稳定运行的探讨[J].中国城市经济，2011（26）：201.

[2] 伊东亮.城市配网规划与建设思路研究[J].管理观察，2014（6）：183.

[3] 謝万涛.城市配网规划方法及应用[J].中国新技术新产品，2014（22）：94-95.

[4] 陈志国.浅谈城市配网自动化及其配网规划的应用[J].科技创新与应用，2015（9）：115.

[5] 方芳.南方电网发布配网规划和前期管理新规[J].广西电业，2011（4）：62.

[6] 孟德文，关福俊.关于配电网规划管理的探析[J].黑龙江科学，2014（8）：288.

[7] 李伟成.浅谈城市配网规划与建设若干问题[J].科技创新与应用，2015（9）：114.