城市配网规划与建设若干问题探讨

摘要：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。文章对城市配网规划与建设若干问题进行了探讨。

关键词：城市配网；配网规划；配网建设；智能电网；电力系统 文献标识码：A

中图分类号：TM715 文章编号：1009-2374（2016）36-0167-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.36.083

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。本次研究试就城市配网现状、问题进行探讨，并尝试提出规划、建设对策。

1 城市配网现状问题

当前，我国城市配网问题较多，主要集中在以下九个方面：（1）投入的资金、建设速度不相匹配，我国城市化建设已进入关键时期，各种产业链相继进入瓶颈期，不同城市电力负荷大小、增速存在较大的差异，与此同时在配网建设资金投入上计划不科学，缺乏预见性，投入资金受限，总体上呈滞后趋势；（2）城网中仍存在用电安全问题，部分地区特别是老城区设备老旧甚至缺失，线路电缆化率有待提高；（3）电网工程建设周期长，缺乏科学的规划指导，计划朝令夕改情况较普遍；（4）电网网架不合理，环网率偏低；（5）配变重过载问题较突出，线路损耗高，电压合格率低；（6）自动化水平有待提高，信息化不足，人工操作监管力度不到位；（7）干线线规不统一，挂接配变容量大，挂接较随意；（8）结构越来越复杂，组网可靠性不足，组网规范性不高；（9）运行方式存在许多薄弱环节，负荷高峰时期负荷转移能力差，影响用电安全。当前，我国正大力建设智能电网，智能电网硬软件成果丰硕，在部分经济发达城市，智能电网已初见成效。

2 城市配网规划与建设主要解决目标

城市配网规划与建设需解决的问题主要包括需要具有长远规划、需要有合理的网络架构、能够准确预测

负荷。

2.1 城市配网规划的基本框架

配电网一般是指从输电网接受电能，再分配给用户的电网，各级电压输电网与各级电压配电网属于不同层次，配电网一般可分为高压配电网、中压配电网、低压配电网三类。在进行城市配网规划时，应注意以下六点：（1）严格遵照《配电网规划设计技术导则》（Q/GDW 738-2012）中的指导内容进行设计，同时考虑用户的重要程度、用电水平等因素综合制定，以直辖市、省会城市为例，中心区域采用A，市区采用B，城镇采用B或C，农村采用C或D，不同级别反映不同负荷密度；（2）分析电网的现状，包括用电负荷、电源现状、高压配电网情况等；（3）电力需求的预测与电源规划；（4）遵循技术指导原则；（5）估算投资；（6）坚持充裕性、可靠性、经济性的指导思想进行规划。

2.2 城市配网规划与建设长远计划

城市配网规划与建设长远计划不仅需要考虑满足持续增长的用电需求，提高电力资源利用水平，还需要符合整个城市、地区乃至国家的发展目标，谋求长远发展，与土地政策、环保政策、产业发展、技术政策甚至国家安全相匹配。在这些因素的制约下，配网规划建设，需要尽可能提高资源的利用效力，坚持可持续的发展目标。

2.3 主要问题

2.3.1 合理的网络架构。合理的网络架构，应以降低容量、减少损耗、减少人工成本、提高用电安全等为主要目标，当前城市配网以110kV为主要接入方式，是配网架构的重要研究方向。从智能网络建设角度来看，需要构建与之匹配的信息网络，整个城市配网信息网络应基于一个信息交互总线完成，可采用ICE 61968/61970标准，结合当前电力企业城市的信息系统，包括营销管理系统、生存管理系统、调度/配网自动化系统，实现自动化管理。配网信息架构应包括信息交互总线、配电自动化系统两个部分，能够实现信息、流程、应用集成，实现EMS系统、配电GIS系统、调度EMS系统、配电主站系统等配网相关系统应用集成，满足整个配网运行需求。需注意的是，在架构总线时，为满足未来发展，添加新的应用，需要预留总线结构，为保证信息安全，需要设立安全区、防火墙等架构。不同应用层承担不同的功能，如EMS系统又可分为数个层次，能从总线获取配电网实施数据、历史数据、电源信息，各层次的系统能够实现信息的传达。针对110kV配网的目标连接方式，可选择方式包括辐射型连接、链接式连接、T型连接等，各有优劣及其使用范围，应基于多属性进行决策，因地制宜，选择综合获益更高的连接方式。可通过主观测评、客观测评，评价各个属性权重，如一级指标包括可靠性、经济性、灵活性、可实施性；二级指标包括平均用电效度、平均停电持续时间、单位负荷年费率、需投资费用、改造费用、占地費用、操作方便性、调度方便性、占地面积、满足市政整体规划、与环境相协调程度、维护管理方便性等。据权重，综合评价不同连接方式获益，甚至可据实际情况，模拟计算不同连接方式最终获益值，择优而取。

2.3.2 负荷预测。城市配网负荷的预测是进行配网规划、建设必须面对的一个问题，准确预测负荷，可使建设规划事半功倍，减少资源浪费，提高综合效益。影响负荷的因素包括未来经济形势、社会发展、气候条件、气象因素、国家政策等，如在大力提倡环境友好性、减能减排的今天，电力交通工具使用量明显上升，对配网规划建设提出了新的要求，充电桩较密集的区域电负荷明显增加。按照时间划分，负荷的预测可分为短期预测、中期预测、长期预测，分别对应1～5年、5～10年、10～30年，短期预测可指导配电网的整容，中期预测主要指导电力系统发输配项目建设规划，10～30年适用于战略规划。

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。产值单耗法中，第一产业单耗量逐年下降，但用電量逐年上升；第二产业增长较迅速，单耗呈下降趋势；第三产业主要为基础设施建设、服务业用电，单耗量也逐年减少。需注意的是，我国在世界节能减排计划中承担了较大的责任，在未来不排除政策变化，可能影响远期规划。

2.3.3 规划技术应用。配网规划理论基本成熟，技术包括配网规划、通道规划、运行三类技术，新技术、新工艺仍不断推出。配网的结构应坚持网架完善、结构简明、运行灵活、拓展方便、可靠性高的原则，从近年来日常的观察发现，中压电缆网采用电缆双环网较稳定可靠，并得到推广，多供多备的方式投资较大，但并不代表这种方式并无需求，在部分对用电稳定性要求较高的城区，如核心产业区，可采用多供多备

方式。

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。

对于电缆的铺设，应选择地下通道，选择技术、经济上更合理的方案，需与城市、电力远景发展相符合，路径选择不仅仅需要考虑安装的方式、电缆的类型、路径道路结构，还需考虑当前技术人员储备。电缆铺设预留或预埋电缆通道。以直埋为例，其仅适用于临时使用。对架空的路径，需基于大量详实的调查研究结果，同时考虑道路交通、施工等因素，统筹兼顾，特别需注意的是，架空线路需避开易燃、易爆物仓库区域。

对于配电网运行，应分层分区、就地平衡，以利于电压调整。110kV系统采用直接接地方式。对于电源的介入，总安装容量应控制在上级变电站最小单台变压器额定容量内。

3 结语

城市配网规划与建设是一个系统性的工作，管理者需要有科学管理的思想，从大局出发，运用战略管理理念、数学统计方法、配网接入等专业知识，指导配网的规划与建设。

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作者简介：田历（1985-），男，贵州人，贵州电网有限责任公司毕节大方供电局工程师，研究方向：电力配网建设。

（责任编辑：秦逊玉）