城市配電網規劃改造問題的探討

施堅

（云南電網公司昆明供電局，云南 昆明 650011）

城市配電網規劃改造問題的探討

施堅

（云南電網公司昆明供電局，云南 昆明 650011）

目前，中低壓配電網供電的突出問題是:結構普遍比較混亂導致的可靠性低，電能質量差，停電時間長。根本的原因是配網改造與建設長期缺乏規劃指導。本文結合《城市中低壓配電網“十一五”改造與建設規劃綱要》，對中低壓配電網的規劃進行探討。

配電網；規劃；探討

1 中低壓配電網存在的主要問題

對城市10kV中低壓配電網而言，盡管2008年以前開展的“兩網”改造使配電網的結構、設備狀態和運行水平有了明顯的改善和提高，但由于長期以來國家對配網的建設投入一直滯后于主網的發展，而且配電網原有的基礎非常薄弱，因而，城市10kV配電網高壓電源點容量不足，局部電源點布點也不足，10kV線路依然存在負荷重、設備過時陳舊、網架不合理、配電網自動化水平低等問題，局部范圍還相當的嚴重。在規劃中，針對配電網存在的問題，結合電力需求的快速增長，根據有關的導則規定，對配電網的網架進行規劃，從而確定具體的改造和建設項目。

2 負荷預測

電網規劃的目標是編制一個安全可靠，適應能力強，結構合理，能滿足經濟、社會發展和生活用電需要的電網網架，實現這個目標的第一步就是要做好負荷預測。負荷預測的正確性及預見性，對城網規劃的影響極大，電壓等級的選擇、變電所的布點、網架結構等都要根據負荷預測水平來決定。因此，必須重視負荷預測。

為了使負荷預測符合城市發展實際，本規劃負荷預測以當地政府制定的城市發展計劃為依據，以規劃區歷年來電量、負荷的原始資料為基礎數據，并在供電部門的配合下，廣泛的收集有關用電部門的用電需求計劃，對市政生活用電的趨向及需求有足夠的預測，并總結城市歷年的用電發展情況，采用多種負荷預測方法，最后分析各種預測結果，選定規劃期末的總用電量和總負荷。預測中不僅需考慮電力需求與經濟增長協調發展關系而且也應充分考慮電力需求的自身發展規律，預測結果具備合理性和精確性，經多方案的綜合參考對比可提高了預測的包容性。

2.1 城市總負荷預測

總電量和總負荷的預測屬于戰略預測，它決定了地區未來對電力的需求量和未來地區電網的供電容量，對地區供電電源點的確定和發電規劃具有重要的指導意義。在預測方法中，采用的主要是確定性的預測方法，即把電量和電力負荷預測用一個或一組方程來描述，它與變量之間有明確的一一對應關系。如用電量方面采用了彈性系數法、時間序列法、指數平滑法、參數回歸法、分行業時間回歸法、分行業的參數回歸法以及綜合產值單耗法;最大負荷方面主要是通過分別對最大負荷和最大負荷利用小時數進行時間回歸法預測，取適當的均值得以預測。

2.2 分區負荷預測

在電網負荷預測中，不僅要有總量預測，還要知道負荷分布，目的是使各級電壓變電所建在負荷中心。方法主要是，首先，以現有高壓站點10kV線路供電范圍為依據進行區域劃分，得出各區域的負荷地理分布，并根據現狀各區域實際負荷分布數據確定總負荷分配比例值;其次，根據城市發展規劃，對重點發展區域、較大的點負荷所在區域合理提高分配比例，同時配合其它比例的相應調整形成各年度負荷分配比例;最后，將各區各年度最大負荷按上述比例分配到各地理分區，形成分年度負荷分布預測結果。

2.3 負荷分布預測

對規劃區進行更詳細的區塊劃分，采用小區密度指標法，進行各年度規劃區負荷分布預測。即在城市區的分區負荷預測中，將規劃區的全部用地分小區，對每個小區內的用地情況分為工業、公共設施、居住及其余用用地類型(包括道路、綠地、古跡等用地)四類，根據城區中這前三類負荷的用電量和累加土地面積及各類負荷的年最大負荷利用小時數，計算出各類用地的負荷密度及用電量密度，進而得出基于各類用地負荷的分區負荷預測結果。

3 中低壓配電網的改造與建設規劃

3.1 站點規劃

主要內容包括供電范圍的劃分、線路的供電半徑、開關站和配電變壓器選址等。做好這些工作必須和城市發展規劃緊密結合，不僅要以經濟發展規劃和城市用地規劃來進行負荷預測和負荷分布預測、劃分各個高壓變電站供電區域、確定10kV出線的供電范圍、開關站的規模和配變容量，同時，還要和城市建設規劃相配合，確定10kV線路走廊、開關站和配電變壓器的位置。

在高負荷密度區建設大容量變電所能節省投資，負荷密集密度越大，效果越明顯，而且選用大容量的變壓器比選用小容量的變壓器能提高投資效益。地理分區負荷預測可以輔助規劃工作預測未來規劃年需新增的高壓電源點的容量，據此對新增和現有的110kV變電站的供電范圍進行合理劃分，對其未來的供電負荷進行合理的估測，由此明確各變電站10kV饋電線供電半徑，并借此評估主網規劃對110kV高壓站點建設規劃的合理性。

隨著城市現代化發展，架空線、柱上開關、柱上變壓器必然越來越被地下電纜、開關站和箱式變壓器所取代，因此，電力企業有必要和城建部門積極配合，及早預留電纜溝道以及開關站，并積極爭取箱式變壓器和電纜分接箱的位置。在進行城規劃項目時，對設備的選型時碰到了諸如此類的問題，導致無法按照規劃本身的需要選取材料器件，這對投資和供電質量多少造成了影響。

3.2 網架規劃

我國是發展中國家，經濟增長速度較快，尤其是城市，十幾年(甚至幾十年)前規劃建設的配電網早已不符合現在日新月異的發展形勢，滿足不了人們對電能質量的要求，這迫切需要對電網進行重新規劃、投資建設和改造，逐步使城市主要中低壓配電線路的運行管理基本實現自動化。提高城網可靠性的關鍵是要建設一個靈活可靠的網架?！冻鞘须娏σ巹潓t》中要求，我國一般城市地區可靠性指標達到99.96%，即每戶的年平均停電時間不大于3.5小時;重要城市中心區可靠性指標達到99.99%，即每戶的年平均停電時間不大于0.876小時，線損、電壓指標接近或達到國際先進水平。城網結構要達到分層分區、主次分明的要求，這樣，各級電網應環網架設，開環運行。在城配電網規劃中，城市中心區內的電纜主干線采用環網供電，開環運行方式的“二減一”接線。即不同變電站之間的10kV出線經聯絡開關聯接起來，斷開運行，這樣可在事故及檢修時，可靈活合上聯絡開關，保證對用戶持續供電，正常情況下每回饋電線的最高負荷應控制在該電纜安全載流量的50%以下。當不能達到兩變電站的10kV線路“二減一”接線時，至少同一變電站的來自不同母線段的10kV線路實現“二減一”接線。在后續的建設改造中，可通過增加10kV饋線，逐步形成“三減一”環網結構，滿足負荷增長和供電可靠性的要求。

3.3 中低壓配電網建設規劃的主要內容

在城市10kV中低壓配電網規劃建設中，規劃小組針對城市各個區縣電力公司 (電力局)所轄配電網分別進行規劃建設，形成城市區、各區域配電網的規劃分報告。

3.3.1 改造規劃 這里指的是線路、設備的改造。結合城市配電網的實際情況，“十一五”期間，城市區大部分10kV線路將由原來的架空線路改為電纜供電;部分陳舊落后，能耗高，自動化程度低配網設備也將及時給予更換，以適應現代化電網的運行要求。設備改造采用能耗低、可靠性高、少維護或免維護、壽命長、價格適宜的產品，盡量配置通信接口，開關類設備要求具備電動操作功能。

3.3.2 建設規劃 根據前文提及的有關規劃依據，在城市配電網建設規劃中，主要進行以下幾個方面的內容:根據新增高壓站的投運時間和位置進行分年度供電范圍的重新劃分，并保證負荷分配的一致性；根據各新增高壓站所帶負荷確定出線回數；根據各年新增負荷確定新增電纜及架空回數；對電纜網10kV線路長度、配變容量及低壓線路進行了估測；對架空網10kV線路長度、桿架變容量、柱上開關臺數低壓線路長度進行了估測；根據可靠性的需要，確定各10kV線路的聯絡方式和聯絡點；在以上基礎上，形成10kV配電網地理接線圖，并逐年確定具體的配電網建設項目清單。

[1]楊泓，李剛，韓建軍，張冀東，李秀芬，鄧昆玲.城市配電網規劃及存在問題分析[J].內蒙古電力技術，2009-10-28.