农网台区现状采集与设计合理性校核

国网合肥供电公司发策部 王 翔 彭 茁 陶 策

农村电网是农村经济社会发展的重要基础设施，与农民生活、农业生产和发展息息相关。农网电网发展一直是党中央、国务院重点关注的问题之一，习近平总书记在中央农村工作会议上强调指出，必须坚持把解决好“三农”问题作为全党工作重中之重。李克强总理在重要批示中指出，实施新一轮农网改造升级工程，是缩小城乡公共服务差距、惠及亿万农民的重要民生工程，是推进农业现代化、拉动农村消费升级的重要基础，是扩大有效投资、促进经济平稳增长的重要举措，一举多得。实施农村电网改造升级，有益于稳增长、调结构、惠民生、促发展，进一步提高农村电网供电质量和水平，更好地促进农业现代化和全面建成小康社会。

“十三五”以来，国家电网公司认真履行政治责任、经济责任和社会责任，大力实施“新农村、新电力、新服务”农电发展战略，持续加大农村电网投入，持续加强基层配电网规划队伍建设，提升规划设计工作水平和评审效率。但受制于人员水平、技术手段等制约，农配网规划设计和可研评审工作仍存在项目审查不严格、设计评审听汇报、看资料，现场不明，论证不清等问题。究其主要原因，一是台区低压线路设备台账及其物理联络数据不完善，在项目审查时不能基于系统有效支撑台区现状论证以及现场图查看；二是缺乏对设计方案可行性、合理性校核的技术手段，不同方案间无法统筹，无法从源头规避方案不合理问题。

本文的重点是介绍一套农网台区现状采集与设计合理性校核方法，辅助支撑规划设计人员开展农网台区现状基础信息采集及评审人员开展农网台区项目设计方案合理性验证，促进存量低压数据完善与增量数据管控，支撑评审时的现状图查看，另外可校核出设计方案中的技术问题，提出改进措施，提高设计评审质量和效率。开展农网台区现状基础信息采集，形成台区现状图，同时收集农配网项目设计成果，基于空间位置开展设计成果维护与落图，将《配电网规划设计技术导则》中的相关标准转化系统算法，利用GIS技术开展台区负荷中心偏差、供电距离、曲折系数、三相平衡、理论线损、进户线长度、接户线长度等关键指标计算与合理性校核，提出设计优化建议，生成及导出校核报告，智能辅助可研评审。

1 业务原理

通过移动端扫码识别、自动定位、路径绘制等技术手段，实现农网台区现状低压图模数据的便捷采集，促进存量低压数据完善与增量数据管控，支撑农网台区现状拓扑自动生成[1]。收集农配网项目设计成果，按照设计成果中的设备清单、位置信息、联络信息，基于空间位置开展设计成果维护与落图，按照《配电网规划设计技术导则》中的相关标准，设计各类指标计算方法，利用GIS技术开展台区负荷中心偏差、供电距离、曲折系数、三相平衡、理论线损、进户线长度、接户线长度等关键指标计算与合理性验证，提出设计优化建议与解决方案[2]，生成及导出校核报告，规范设计质量以及辅助可研评审。

图1 辅助农网台区现状采集与设计合理性校核流程

针对农配网规划设计和可研评审工作仍存在设计评审听汇报、看资料，现场不明，论证不清等问题，通过移动端开展农网台区现状基础信息采集，利用GPS定位技术快速获取电力设施的位置和坐标等数据[3]，维护设备名称、运行编号、型号、布置方式等设备台账信息；通过智能扫码识别技术以及定位技术快速识别和完善表箱、表计和到相用户等信息[4]；通过移动GIS实现低压主线、支线和接户线路绘制，维护线径、线型、绝缘、投运年份、截面等线路信息；采集完成后基于系统通过导入完成台区现状图的生成，供评审时查看论证。

将《配电网规划设计技术导则》中的具体标准要求演变成系统算法，自动生成设计方案[5]，规避农配网规划设计方案不科学、标准规范执行不到位等情况，从源头解决配变容量与需求不匹配、变压器落点及线路分布不合理、三相到户不平衡及台区线路损耗高等问题。

综合汇总指标校验结果，按照《设计方案校核报告模板》生成对应台区的校核报告，用于指导设计方案的后续改进以及项目设计方案评审结果的留存归档。

2 技术路线

2.1 新增项目

以农网台区规划设计项目为线索，按照项目基本信息维护要求，录入项目基本要素，包括：项目名称、项目编码、供电单位、项目内容、设计单位、设计年份等；同时按照经研所现有评审要求，上传项目可研评审相关材料，包括项目可研报告、项目设计前/设计后图纸以及项目造价清单，以供评审专家在项目可研评审时核实平台中项目信息、方案落图与可研报告、设计方案等材料的一致性。

2.2 设计前（现状）落图

在维护项目基本信息后，开展农网台区现状基础信息采集，基础信息采集工作主要是通过移动端扫码识别、自动定位、路径绘制等技术手段，实现低压图模数据的便捷采集，促进存量低压数据完善与增量数据管控，支撑农网台区项目现状在系统中的落图及拓扑的自动生成，具体内容包括以下内容。

台区采集：采集台区现有配变名称、运行编号、容量和所属线路，通过GPS定位技术自动定位配变坐标；杆塔采集：采集台区现有杆塔信息，包括编号、名称，通过GPS定位技术自动定位杆塔坐标；表箱及用户采集：通过智能扫码识别技术，现场扫码台区下的表箱编号和电表资产号，填写接入相别和下火杆塔，通过GPS定位技术自动定位表箱坐标（系统后台自动绘制接户线）；线路绘制：绘制改造/新建的低压线路物理路径（系统自动生成逻辑拓扑），填报主/支线、线径等低压线路台账信息。现场采集完成后，导出清单信息，通过导入系统，自动完成农网台区项目现状落图。

图2 农配网台区现状基础信息采集

2.3 设计方案落图

在完成农网台区项目现状落图后，设计单位填写设计后设备清单，具体内容包含：配变、杆塔及工井、表计箱等类型设备基本台账信息和位置信息，以及“到相”的用户档案与表计信息；导入填写好的设计后设备数据清单，基于GIS进行落点展示，并提供各类低压电力设施（包括公变、杆塔、电表箱、低压用户以及户变关系等）的添加、编辑、删除以及线路绘制等工具，设计人员按照设计后图纸，在影像地图上绘制低压主线、支线和接户线路，维护电压等级、线型、线径、投运年份等线路信息，实现项目设计后落图。

2.4 方案智能诊断与优化

基于《配电网规划设计技术导则》中的相关标准，建立各项指标分析计算模型，基于设计方案落图成果，利用GIS技术和数据分析方法，开展台区负荷中心偏差、供电距离、曲折系数、三相平衡、理论线损、进户线长度、接户线长度、电气联络线径等关键指标计算与合理性验证，指标释义如下：

电气联络线径校核：基于落图绘制的电气联络关系，根据线路类型（主线、支线）、电压等级（10kV、380V、220V）等信息，结合《配电网规划设计技术导则》中规划设计方案中线径的要求，开展电气联络线径校核工作，架空主干线线径、架空支线线径、电缆主干线线径、电缆支线线径不宜低于导则中要求的标准值；台区负荷中心点偏离校核：基于已落图的台区位置（经纬度）以及台区下表箱分布（经纬度），结合表箱中电力用户情况（容量）计算台区负荷中心点位置（经纬度），并与当前台区落图位置进行距离计算，校核台区位置与负荷中心点的偏离距离是否在合理范围内，台区负荷中心点和配变的距离不宜大于导则中要求的标准值。

台区供电距离校核：根据已落图的设计后方案，按照台区分析最大供电距离，结合省公司规定的规划设计供电距离要求，校核台区供电距离是否满足规划设计要求。台区供电距离应根据地区负荷发展确定，配变容量或供电区域相适应，不同容量配变不宜超过导则中要求的标准值；台区三相不平衡校核：根据台区以及台区下表箱联络关系，以及表箱中电力用户情况（容量、相别）等信息，开展台区三相不平衡校核，三相不平衡度不宜大于导则中要求的标准值。

曲折系数校核：根据配变低压侧出口到用户的实际线路长度，以及配变低压侧出口到用户的直线长度，开展曲折系数计算与校核，系数不宜大于导则中要求的标准值；理论线损校核：根据台区负荷、用户电量以及三相不平衡系数等信息，开展台区理论线损校核，理论线损率不宜大于导则中要求的标准值；接户线校核：从公用线路接到用户电表进线的线路长度不宜超过导则中要求的标准值；进户线校核：从电表(或电表后的漏电开关)出线接到用户家里的线路长度不宜超过导则中要求的标准值。

通过设计前/后农配网项目落图比较以及合理性验证结果，提出设计优化建议与解决方案，生成及导出校核报告，智能辅助设计评审。

校核报告包含内容如下：

图3 设计方案合理性验证结果

工程名称：新增项目时录入的项目名称；项目单位：系统登录人归属的组织机构名称；设计单位：新增项目时录入的设计单位名称；配变容量：导入的设备清单中填写的配变容量；项目编码：新增项目时录入的项目编码；平台审核编号：系统登录人归属的组织机构市名称拼音简称-县名称拼音简称-日期+序号；平台审核时间：点击“导出”按钮时的时间；平台审核结论：当全部的验证指标均合理时结论为达标，当验证指标中存在一项指标不合理则结论为不达标。

审核值、是否达标：报告中包含“负荷中心偏移”、“供电距离”、“三相不平衡”、“曲折系数”、“理论线损率”、“线径达标情况”、“接户线超长户数”、“进户线长达达标情况”共计八项指标，指标根据实际验证结果，自动生成“审核值”与“是否达标”。同时针对生成的校核报告，从以下方面体现校核报告名称的易识别性以及保护校核报告的原始性，从而保障不受外力因素对文件的随意篡改：校核报告名称以“日期+设计单位+台区名称设计方案校核报告”命名；校核报告增加水印，水印内容为当前系统登录人的名称及归属组织机构名称；校核报告文件格式为PDF格式。

3 结语

本文描述了通过对农网台区项目现状信息采集以及设计后成果落图，开展设计前/后农配网项目落图比较以及关键指标计算与合理性验证，提出设计优化建议与解决方案，解决了方案制定不科学、标准执行不规范、技术审查不到位等问题，智能辅助可研评审，解决了评审时的现场不明，论证不清等问题，提高了评审效率和设计质量。