浅析城市配电网规划存在的问题和对策

陈冰青

国网漳州供电公司

浅析城市配电网规划存在的问题和对策

陈冰青

国网漳州供电公司

我国电力行业较20世纪有了突飞猛进的发展，电力市场供求关系发生了翻天覆地的变化，2015年全国发电装机容量超过15亿千瓦。但在取得可喜的成绩的同时，我国电力行业仍存在许多问题，特别是在配网规划建设方面明显滞后，用电量、用电形式多样化的城市尤为突出。因此，城市配电网规划设计与建设改造工作是加速城市发展的必要工作。城市近年来发展速度十分之快，积极探究城市当前配电网存在的问题，然后针对这些问题提出相应的解决措施，以促进我国中小城市的配电网络更加快速安全稳定的构建。

配电网；规划；问题

城市配网规划与建设是一个系统性的工作，我国城市配网进入高速发展时期，智能电网是未来的发展方向，但当前存在电网构架不合理等基础问题，管理者需要有长远的计划，合理的架构网络，一方面需要关注110kV接入方式，另一方面需要构建城市的信息网络。

1 城市配电网规划要点

1.1 城市配电网规划的基本思路

配电网的规划分为长期规划、网络规划和施工设计。长期规划主要是由于确定未来主要投资项目和主网架的结构，是供电企业规划活动的基本环节，规划的主要目的是确定最优的网络接线方式、投资水平及投资的时间安排，对供电质量、安全、协调性进行调整，尽可能地降低系统的寿命周期总费用；网络规划用于处理近期的投资项目，施工设计主要考虑网络元件的结构设计及后期的各种设备和材料的获取。未来投资主要是应对负荷增长的问题解决和设备的更换，技术可行的基础上，新线的路径占地费对现有架空线路和某个厂站的升级通常比架设新线路更加经济，而设备的更新或新增需要考虑网络发展的长期费用、材料和能源的费用等各种因素，根据规划的研究结果制定一系列年度主要投资计划，并与有关的财政预算进行比较，根据假设条件进行编制，达到收支平衡，在稳定、可接受的售电价格前提下达到技术、资金各方面的目标。

1.2 城市配电网规划的主要流程

首先对数据进行收集，对当地自然资源和自然条件、规划区内大的用电负荷类型、数量、分布及在建或规划的大型项目等发展规划进行收集；其次，在现有电网的基础上对配电网的规划进行分析，通过收集的资料认清电网的运行状态，对现状变电站的运行状况、电网的网架结构、设备的运行情况、负荷分布等情况存在的不足进行分析；参考配电网规划的相关导则技术指标要求，结合当地电网的运行状况制定可操作规划的相关技术原则，指导规划工作的实施；利用收集到的资料，运用各种负荷预测方法对负荷及负荷分布进行预测，对变电站进行规划并确定供电范围；结合变电站的选址和分布改造不合理的网架结构，规划合理的网架结构，满足相关技术指标并达到经济优化；对电力系统无功优化，改善电压的分布、提高用户端的电压质量、减少电力输送；对规划方案进行评价，产生最优方案。

2 城市配电网规划存在的问题分析

2.1 配电网设备陈旧、管理不规范

配电网的组成设备有许多，其中有电缆、架空线路、杆塔、变压器、补偿电容、隔离开关等多种设备，这些设备在配电网系统中都发挥着十分重要的作用，其中任何一件配电网设备出现问题都可能影响整个配电网系统的正常运行，严重的甚至可能影响城市用电安全及稳定性。目前，许多城市的配电网系统为了能够降低配电网运行的成本，而未及时对淘汰落后的配电网设备进行更换与改进，配电网设备较为陈旧，导致城市部分地区配电网运行过程中常因为设备故障出现问题，降低了城市配电网络系统的稳定性与安全性。在城市配电网系统中，我国配电网管理技术还相对较为局限，对于配电网系统管理的方式仍然较为传统，因此，配电网系统管理的效率以及质量十分有限。城市配电网系统中有许多裸露的线路，这些线路长期处于风吹日晒之中，很容易受到损坏，而目前我国针对这一问题只有加强对线路的检查与维护，无法从根本上解决，且线路的检查与维护工作量十分巨大，在配电网运行管理过程中很难保证万无一失。

2.2 配电网网架层次不清

城市配电网络无处不在，因配电网络的设备接入管理不规范，业扩方案编制人员规划概念不足，单个地块分别制定，缺乏片区整体统合，接线组概念不强；不了解规划电源布局，基本上均从现状变电站引接电源。造成开关站设置冗余，占用变电站间隔、间隔使用不合理、网架联络复杂等问题，以致于在部分地区用电用户增加的同时，会造成原本配电网结构的改变，进而影响整个配电网的运行以及检修。配电网设备布局的问题不仅严重影响了配电网运行的效率，降低了城市居民的用电质量，同时，配电网设备布局的不科学造成了配电网运行成本的增加，造成了更大的电力资源损耗。

2.3 基础数据收集问题

规划基础数据是规划的依据，对电网规划起到决定性作用。但存在各专业管理部门壁垒多，沟通困难，且管理细度、精确度不够，原始数据质量较差，缺乏统一的跨部门管理规范、资产管理细度和设备的管理细度不一致等问题。

3 完善配电网的规划设计

3.1 提高规划基础数据的准确性

通过人工从各个系统和渠道收集数据并建立各年的电网明细表、运行报表、电源装机汇总表、工程项目投资表、重点工业项目用电情况、国民经济及气候数据表等，跟踪工程项目进展情况，项目竣工投产时立即更新明细表相关数据、跟踪变电站主变负载率、收集最大负荷日(典型负荷日)数据、收集工程项目从电网规划到投资计划的全过程数据，最后形成各类基础数据表格，确保电网规划的合理性和可行性。

3.2 建立配网自动化体系

城市配网自动化体系通常先利用自动化设备与开关的配合，通过子站、主站以及终端形成双层数据收集与监控部分来监控配电网络，确保配电网主站指令可以以最快的速度传递到每一个配电终端与子站中去，从而达到将终端设备运行数据反馈到终端主站的目标。在建设系统主站时，首先必须考虑主站建设实用性与灵活性的问题，其次要求配网线路改线率高，针对监控点随时更换的情况改变监控信息，相关部门必须将改变的数据信息及时反馈到配网自动化系统中去，确保主站得到的信息与线路运行情况一致。一旦子站监控点信息改变没有及时同步到自动化系统中，那么配网线路实际运行情况就会出现于主站显示信息不对称，也就影响了城市配网自动化系统可靠性，系统的价值将失去。

3.3 做好配网的负荷预测

预测的方法包括自下而上、自上而下、相互校核等预测方法。自下而上预测法，通过市场部，收集县区内规划年份的大用户报装信息，以某市为例，其电负荷预测，应基于全市区县的最大负荷，采用回归分析法、线性回归模型等数学分析方法，并纳入市场变化、经济政策、关键事件等参数，建立预测模型，尽量减少模型的偏倚，提高预测精度，最终录入未来出现的参数，如在未来2年某厂新增加一家用电量在8.0MVA的生产线，综合预测增长速度，最终得出全市最大电荷预测结果。电量的预测可采用平均增长率法、电力弹性系数法、产值单耗法、自适应性指数、回归分析预测、灰色线性回归模型预测等，其中平均增长率最简单、计算量小，但预测效果差，未能考虑变量因素。国内目前普遍采用产值单耗法，也符合传统的GDP产值管理理念。

3.4 做好配电网络的远景规划

首先，针对城市配电网的电力预测应该根据城市的发展规划与经济情况，并结合城市的行政级别对电力进行更加准确科学的预测，进而做好城市配电网的远景规划与设计。其次，城市配电网规划与改造的设计目标应该根据城市的发展目标，坚持城市的发展原则，统筹使用配改业扩资金，整合公共电网，梳理存量，统一负荷接入原则，沟通业扩接入思路，建立负荷接入规范，简化清晰网架结构，实现城市配电网系统的科学设计与改造。

3.5 合理规划与建设配电网站点

在城市配电网规划设计与改造过程中，配电网的供电范围的确定以及供电线路的设计、输电导线横截面积的确定、变压器的设置等都是重要的工作，城市配电网规划设计过程中，电力部门应该根据城市的发展规划以及用电分布情况进行科学的设计与规划，在满足城市配电网运行的基础之上尽可能地降低城市配电网站点设置的成本，同时节约资源与空间。城市配电网结构设计的科学性首先应该满足我国电网规划与设计的依据，即《安全稳定导则》。其次，配电网站点的设置要符合城市电网载荷的分布，要保证电力资源在配电网系统中稳定安全传输。此外，还要充分考虑电力资源在传输过程中的损耗，尽可能地改善电力传输技术，降低电力传输过程中的损耗。

3.6 完善城市配电线路改造

对于配网的组成方式，在进行城市配电线路改造，供电规模、功能应不低于原有的设计水平，考虑远期发展，对于普通居民，可采用“小容量，多布点”原则配置，将小型单相变压器就近布局在居民社区，靠近社区，有助于提高电能利用效率，新的变压器应超过最大负载率，以满足今后的增长需要。在许多城区，新的住宅楼因居住率低，明显偏低，不排除未来随着入住率的提高，负载率上升的可能。为提高供电的可靠性，需考虑采用双向负荷开关，实现主备电源之间的自动切换。

综上所述，随着现代城市规模的逐渐扩展，城市配电网规划设计与建设改造已经成为必然工作，积极探究城市配电网规划设计与建设改造问题，对于促进城市的快速发展十分重要。

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[2]陈孟华. 城市配网自动化建设及其配网规划的应用[J]. 企业技术开发，2014，27：86-87.

[3]黄育波，周星星. 城市配网规划实用方法及其实践[J]. 电气技术，2014，10：98-102.