城市配网规划和建设中的问题与对策分析

叶舟

（国电南瑞南京控制系统有限公司，江苏 南京 210000）

城市配电网是关系到城市建设与发展的重要因素，而配网不仅关系到电网的建设和改造，而且还关系到整个城市的电力供应和质量保障问题。科学地规划与建设城市配电网，是当前我国电力系统相关人员的重要工作，电力供应是保障人民经济、安全、高质量用电的根本，也是我国城市发展的长期战略。长期以来，由于种种原因，我国的城市配电系统存在诸多问题，这不仅会对城市居民的生活品质产生很大的影响，也会成为城市长期发展的瓶颈。本文就目前我国城市配电网建设中的几个问题进行了讨论，以期为今后进一步发展城市配电网提供有益的借鉴，同时，也为我国城市可持续、稳定地发展，改善居民的生活品质打下了坚实的基础。

1 城市配网的整体规划概述

分配网规划一般是指长远的计划，该计划一般长达5～10 年甚至20 年之久。在短期内的计划，仅仅是根据负载的增加来调整原有的电配网。计划的重点是确定合适的扩建时间、合理的变电站位置和变电站的大小，还要考虑到电网的线路规范和电网的电压水平等。另外，还应当达到供电可靠性和供电质量一定的要求，在此基础上，结合该地区今后数年的用电量及地理环境，制定本地区的配网规划。这种分配制度具有以下特点：与城市的建设和美化息息相关，其分布范围很广，电气设备种类繁多，结构也比较复杂。分配系统的投入一般可以达到总投资的40%左右。配电网的设计与可靠性，将直接影响到用户的供电连续性和供电质量。统计数据显示，电力供应中断的主要原因是配电系统发生故障所产生的。因此，在电网的总体规划中，配电计划的重要性不言而喻。

2 城市配网规划与建设发展现状

（1）没有深入地理解配电网络。目前，国内许多地方都不能对电网规划内容进行深入的剖析，同时，也没有更好地办法进行深入地分析电网的规划，存在着容载率和负荷率概念混淆、文字表述不清楚、数据不一致、数据采集不完整等问题，有的地方甚至只能对线路的负荷率和联系方式都只是进行一个简单的分析，并不能真正地反映出配电系统的问题，而且无法对正在运转的设备进行综合分析，不能有效地保障设备的安全使用，导致了经费的浪费。

（2）电缆铺设不合理。在市政城市建设工程中，请务必听从专业技术人员的指示使用电缆线。关于电缆进入地面的特定操作规程，由于没有统一的法规，而且与地方当局的交流也不多，某些地方在兴建城市的时候，过于讲究美观，如果没有专门的技术人员进行指导，贸然将这些线路全部埋入地下，实在是一种极大的浪费。这对未来城市的配网规划，也有很大的影响。另外，这些行为也会对城市配网增加日常维护和管理工作的难度。

（3）电力计算有很大的偏差，而且不能准确地预报负载。由于对电力系统的负荷预报知识缺少更多的认识和没有专用的计算机软件的使用，由于所收集到的资料不完整，在城市的配电网规划中，很难对其进行精确的负荷预测，在电网结构方案的布置、线路路径规划等方面存在较大的偏离，从而造成无功电压计算、电器潮流计算、短路电流计算等计算误差。未按有关规范检查短路水平、线损率、电压等，甚至有一些地方在没有进行电力计算的情况下，就开始编制计划，缺少了一定的理论依据，使得计划很难在实践中付诸实施，从而造成了大量的人力、物力的浪费。

（4）技术经济指导是没有原则的，投资估计不正确。在设备投资方面，各国有不同的标准，也没有一个统一的技术经济原理。例如，A 区域同样型号的电缆，售价为1020,000 元/公里和1720,000 元/公里。同样的生产厂商和型号的环网柜造价，成本为2.5 万/台和13.5 万/台。同时本区域的无功补偿设备的价格分别为413 元/kvar与190.6 元/kvar，这样，在计划的时候，对投资的预算就会出现很大的偏差。

3 城市配网规划与建设发展中存在的问题

在传统的电力建设中，我国常常把发电放在首位，如图1 所示，在供电过程中，事故是次要的，而对城市的配电网络建设却没有给予足够的关注，这就造成了一直以来存在的电力供应和分配的不平衡问题，这对城市的发展造成了很大的影响。后来政府开始将注意力放在城市的布线规划和建设上。目前，国内已经开始考虑改变“重发电、轻输送配电”的现状，通过对配电网络总体布局的规范、合理性进行完善，已取得了一些成效。但是这其中依旧存在一些重要的问题，主要概括为以下几个方面：

图1 城市配网规划中存在的问题

3.1 城市配网的发展受到城市建设的影响

（1）网络结构复杂，条理不清。在早期的配网建设的过程中,对配网网络结构考虑不严谨、缺乏整体性,因而，一旦电网出现故障，线路维护工作就会变得非常复杂，有时，还必须增加一些其他的因素，增加了工作的复杂性，员工工作起来很困难，这就造成了电力设备的不灵活。

（2）电力分配不当，造成电力供应半径太大。供电电力线太长，会产生更高的导线，这一切都是由于前期总体规划的不够完善，没有充分考虑到电网供电节点的分布。因此，在供电质量、线路维护等诸多问题中，一些地区还存在着负荷不平衡现象。一方面不仅会降低人们的生活品质，还会带来不必要的经济损失。

（3）网络结构设计不足，影响以后的灵活运作。由于在前期的网络规划中，没有充分的考虑，也没有全面的规划。这就造成当需要维修或者增加线路的时候，设备无法进行灵活的调节，这就限制了他们的工作，有一定的局限性。

3.2 电力使用期间事故频发

较高的故障率和电力供应的可靠性降低。由于受环境、技术条件等因素的制约，我国大部分电力系统采用的是高架线，但最近几年，环境越来越差，气候也越来越恶劣，这样一来，高架桥的损坏程度就会大大提高。高架线的损坏会降低电力供应的可靠性，而且修理的难度和维修的安全性也不能估计。

3.3 城市电网妥协于城市建设

由于前期总体规划设计不够完善，未充分考虑到电网供电节点的不均衡等问题，给后期的供电质量、线路维护等带来了诸多问题，在一些地区，还存在着主变负荷不平衡现象。这不仅会降低人们的生活品质，还会带来不必要的经济损失。由于在前期的网络规划中，没有充分考虑，也没有全面规划。这就造成需要维修、增加线路的时候，装备不能随意调节，造成一些工作的不畅。

在配电网建设中，要研究和搜集大量的资料，从而保证在制定科学、合理、高效的电力系统的基础上，综合考虑各种因素。如前期的研究、数据收集，都需要大量的人力物力资源，花费大量成本等，这都需要我们事先做好规划。然而，这样一个庞大的工程，其实施的难度可想而知，这也成为了目前我国城市配网建设面临的最大问题。

3.4 负荷分配不合理

负载量增加飞行速度，电网建设用地紧张。随着我国经济的迅速发展和城市建设的日益完善，住宅的密度也越来越大，城市闲置土地日益减少，一方面，由于住宅密集的电能负荷密度不断提高，而城市土地面积缩减，使得城市电网的规划难度加大、电力供需矛盾更加突出。此外，除上述还有一些电源装置的自动机较差；电力供应紧张期间的电力分布及负载控制；配电网管理混乱，设备老化，造成电压下降；配电网络的无功补偿问题；由于导线截面积小，电阻大，从而影响了供电质量。

4 城市配网规划和建设中的优化措施

在城市布线规划和施工过程中，存在着许多问题。

（1）由于存在诸多不确定性因素，使得电力系统的负荷发展和分配情况难以精确地预报；（2）我国城市电网的规划和建设，涉及到多个行业，在保证安全性、可靠性、投资成本等技术和经济性的前提下，同时，也要与市规划、其他相关部门进行协调，以适应城市发展的需求。

因此，在进行城市配电网络规划时，需要综合考虑各种因素。

4.1 做好系统规划，形成合理架构

在不同的方案中，目前的配电网的布线模式是一个自然的出发点，如果从将来的互联网发展趋势来看，要做好计划，要把所有的因素都考虑进去，若不对现有的负载状况或失效状态进行调查，对整个网络的技术能力进行客观评价，对现有网络的缺陷进行分析是不现实的，因此，在计划中不能针对问题，并有针对性地给出解决办法。为此，我们需要对已有的网络做详细的分析与解决，在最大限度地了解规划地区未来的负荷发展趋势，并运用多种计算手段准确、合理地估算该地区的负荷，这是电网规划和设计的关键。由于计划期的负荷水平偏差是导致投资失误的重要因素，而过快的预测负荷将导致投资提高、过剩的电力供给不能充分利用，如果负荷预测偏低，将会导致电力系统的建设不能满足负荷发展的需要。只有对已有的电力系统进行全面的认识，准确地进行负荷预报，才能使电力系统具有安全、可靠、适应能力强、结构合理、裕度充分的特性。

4.2 调整线路负荷，实现用电优化

线路的自动优化。为提高电力供应的利用率和电力市场的供电品质，实现线路的自动优化是必要的，根据城市的供电特性和电网的运行需要，实现线路配置开关的自动化功能。铁路的自动机改造要因地制宜，要做到科学，不能盲目。对电缆线上的开关、环形开关、电缆线上的分支开关，根据实际情况，可以选择一种长程或双程；以及对高架线路的自动切换，那么它应该装有1 个自动开关和1个双重远程控制的分闭自动开关，同时设有2 个遥测功能，可以实现对各个站点的主要监控。对架空支线自动切换装置的设置，应增设自动保护，要增加自动化保护功能，该系统具有2 种遥测功能，可在某一分支出现故障时，及时切断故障线路，确保主干电源的正常运行。

节能的具体措施：一是有效地调节工作电压，减少有功率损失；二是实施线路损耗目标管理责任制；三是注重三相负载均衡，以减少配电变压器的损失；四是大力推广节能型变压器，减少无负荷损失；五是加强对输电线路的巡视和维修，防止出现漏电事故；六是尽量减少维修次数，改善维修质量，改进带电维修技术，有效地缩短维修周期；七是大力推广国内外新技术，更新设备和材料，既能达到治本的目的，又能有效地减少电力损耗。

4.3 保证系统安全，提升建设前瞻

城市配电网络的自动化是城市电力系统发展的必然趋势，尤其是对电力系统的可靠性要求不断提高。其目的在于改善城市配电网络的供电可靠性，改善电力系统的供电品质，减少线路损耗。这是我国城市中低压配电网发展的必然趋势。因此，规划人员在规划和建设配电网络的技术原则时，必须充分考虑到配电自动化的可行性，尤其是在通道建设、设备选型等方面，充分考虑到配电自动化建设的需求，避免重复建设和资源浪费。城市配网规划相对于主网规划而言，存在着时间上的局限性。特别是随着我国城市化进程的加快，城市规划的调整、地区负荷的增长、环境的变迁、不确定性的增大。在规划设计低压配网时，要主动与城市规划、施工管理机关保持密切的关系，适时调整和确定电网建设项目及资金的投入，中、低压配网规划设计要严格、灵活，才能真正承担起电网建设和投资决策的作用。

5 结语

总而言之，我国越来越重视城市配电网的规划，这是一项关系到整个社会、促进国民经济发展的重要民生项目。因此，应充分关注城市配电网络规划中的一些问题，并对其进行合理的规划和设计，同时，还应及时采取有效的对策，使之得到迅速、稳定的发展。此外，电力供应计划部门的员工在工作之余，也要充分认识到电力在社会中的重要性，为其更好地发展做出更多的努力，从而为提高我国的总体经济发展水平奠定良好的基础。