關于城市中低壓配電網規劃工作探討

文華龍

摘要：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。本文結合作者深圳供電局的實際工作經驗，對分析中低壓配電網的現狀及規劃中幾個較大問題，并提出解決措施。

關鍵詞：配電網；規劃；負荷預測；負荷預測

近年來，隨著深圳市經濟的迅速發展，城市建設的步伐明顯加快，居民生活對電力的需求越來越大，用電負荷也快速增長，要求也越來越高。持續、穩定、高效的電能供應是經濟建設的有力保障，而目前薄弱的配網環節將會嚴重制約著經濟建設及電力發展，因此，為適應我市建設發展的需要，保證城市電網投資的有效性和城網可持續發展的可能性，近年來，深圳供電局成立規劃小組負責深圳市城市配電網規劃編制及滾動修改。本文主要根據深圳供電局的實際工作經驗，分析中低壓配電網的現狀及規劃中幾個較大問題，并提出解決措施。

中、低壓配電網現狀分析

中低壓配電網是未來電網網架發展的基礎有必要對配電網現狀進行系統分析找出其存在的問題包括電源方面網架結構方面以及設備水平等。至2008年底深圳龍崗區共有220kv變電站1座，220kv變電站5座，10kv線路130回，總長度1150km，配電總容量為903668MVA，對深圳龍崗區中、低壓網的配電網設備水平、運行情況、電網結果以及電網電壓質量、供電可靠性和經濟性主要技術指標進行分析所得結果表明龍崗區中壓配電網運行情況相對良好，但是也存在一些問題。

中、低壓配電網存在問題及解決措施

龍崗區中、低壓配電網存在問題有：電源點明顯偏少，重載運行情況嚴重；變電站10kv出線間隔利用不充分，在存在較多重載線路的情況下，變電站仍有較多剩余出線間隔。線路存在以下主要問題：

1）線路主干截面規格較多，部分線路主干截面不符合《導則》要求；部分線路的出口電纜與主干截面配合不合理，存在卡脖子現象，建議在今后的線路建設中，對主干截面偏小、卡脖子的出口位置進行更換；

2）所有103回線路均為單輻射接線，不滿足“N-1”運行要求，10kv網架結構單薄嚴重影響變電站之間10kv負荷轉移，建議增加10kv線路之間的聯絡能力，優化網架結構，提高供電可靠性；

3）存在一定數量的負載較重或裝接配變容量偏高的線路，建議對這類線路進行分路改造，新增線路或者轉移線路部分負荷。

相應解決措施：根據市政規劃建設以及電網建設情況，緊急補充區內的電源點，緩解現狀變電站的負荷壓力；隨著今后城市電網建設改造，增加10kv線路之間的聯絡能力，加強變電站站間互聯的能力，提高10kv網架結構的堅強性。

三、負荷預測

負荷預測是城市電網規劃中的基礎工作，其準確性直接影響電網規劃質量的優劣。負荷預測工作要求具有很強的科學性，需要大量反映客觀規律性的科學數據，采用適應發展規律的科學方法，選用符合實際的科學參數，以現狀水平年為基礎，預測未來水平年數據。

根據統計，2005-2008年龍崗區供電量年均增長率14.57%，負荷年均增長率為11.42%的較高速度，居民生活電量年均增長率保持14.24%，隨著人們生活水平的不斷提高居民生活電量將繼續快速增長。

1、用電量預測

龍崗區全社會用電量預測結果采用高壓電網規劃中的負荷預測結果，高、低方案按照年均增長率超前、滯后3% 所推。龍崗區2009-2015年用電量高、中 、低方案預測結果見表1。

表1 龍崗區2009-2015 年用電量高、中、低方案預測結果

2、負荷預測

龍崗區負荷預測采用高、中、低方案并按照年均增長率超前、滯后3%， 所推結果見表2。

表2 龍崗區2009-2015 年負荷高、中、 低方案預測結果

中壓配電網供電區域的劃分

供電區域劃分的必要性

隨著110kV電源點的增多，必須重新劃分各個變電站的供電區域，使各變電站及10kV線路所帶負荷均衡。合理劃分供電區域可解決10kV線路供電半徑過長、部分線路負荷過重等現象，提高 10kV 配電網運行水平，使各個區域所帶負荷合理，并留有一定的預度，滿足該區域今后一定時期內負荷增長的需求。劃分好的供電區域可為新增用戶電源點的確定提供依據，有利于擴報裝工作的有序進行。合理的供電區域還有利于發展配電網自動化、提高供電可靠性。

2、龍崗供電局配電網供電區域劃分的原則

龍崗供電局配電網供電區域劃分的原則如下：①以變電站為單位，根據高壓網布局、變電站位置、負荷密度和運行管理需要，分成若干相對獨立又具互送能力的分區配電網，各分區有相對明確的供電范圍，同時應盡量避免跨區域交叉供電；②充分考慮城市發展建設的整體規劃及電網規劃，可將現有變電站結合規劃中新增的變電站，重新劃分各變電站供電區域，各區域的供電能力都有一定的預留，以滿足城市發展的需要；③使供電負荷均衡分布，不能為就近的便利隨意改變線路的供電范圍；④結合已建成和即將建成城市主干電纜溝通道來考慮；⑤結合城市電力負荷預測結果；⑥考慮城市各開發區建設及重要用戶建設；⑦結合深圳城市市政道路建設和電纜入地工程逐步優化配電網網架；⑧分區配電網的供電范圍將隨著負荷的變動和新建變電站的投入進行調整。

變電站及中、低壓配網規劃

1、變電站規劃

截至2015年，龍崗區電量、負荷分別5329GWh、10.2643GW，增長率分別為11.11%和11.20%；根據龍崗區負荷需求，至2015年龍崗電網共需新建17座變電站，擴建1座變電站，110kv變電站總容量將達到17.975GVA，110kv變電容載比為1.82，符合《導則》要求，可以滿未來電力負荷對電源的需求。

2中、低壓配網規劃

截至2015年，龍崗區10kv 配網線路共306回，其中新建線路203回，新增及改造線路長度947.8km，新增柱上開關480臺。包括新建及改造10kv線路，開關柜、配電變壓器、低壓線路等。中、低壓配電網規劃建設情況匯總見表3、表4。

表3 2009-2015 年龍崗區中壓配電網規劃建設匯總

表 4 2099-2015年龍崗區低壓配電網規劃建設匯總

由表4可知，截至2015年，龍崗南區共新增及改造配電變壓器1978臺，新建及改造低壓線路1061km，新增無功功率補償為159633kvar,新增配電室64座。

對中低壓配網規劃的幾點建議

改造現狀電網運行中問題突出的線路

對于目前重載運行的變電站，應逐漸向新建變對于轉供電站或輕載運行的變電站進行負荷轉移；對于轉供能力差的線路，應向聯絡接線模式過渡，注重對線路負荷水平的控制，保證聯絡線路的負荷轉供達到100%；對負荷過重或所帶配備容量過大的線路，應縮短其供電距離或通過負荷的重新分配，與周圍線路取得平衡，降低負載率；對于供電距離過長線路，應依據其電源變電站的供電范圍進行限制，從全電網的角度來優化；對線路老舊、線徑偏小問題應進行改造，并納入改造項目之中。

2、從整體角度對規劃區的配電網絡進行優化

網絡優化的重點在于合理劃分變電站以及線路的供電區域，并在輻射線路、環網線路間進行合理的負荷分配，盡量減小負荷在線路上的不均勻分布。新建變電站應合理確定供電范圍，按照負荷預測，合理考慮出線數量、供電方向和區域，適當時間增加線路的環網建設。通過優化網絡，區內所有范圍過大、負荷過重的變電站經過供電范圍限制，使負載達到合理水平。

3、梳理網架結構，提高10kv網架的互倒、互帶能力

對各分區網絡現狀進行詳細分析后，最終確定架空多分段單聯絡，2分段、2聯絡和電纜單環網作為區內未來發展的主要接線模式。通過改造，規

劃區10kv線路單輻射接線的簡單模式得到了進一步的提升，使10kv網絡從現在的樹狀結構發展成網狀結構，極大地提高了10kv線路之間負荷的倒帶能力，

供電可靠性得到一定的提高。

4、加強變電站之間的互供能力為上級電網提供有效支持

通過優化規劃，盡量形成變電站之間的聯絡。整個供電區已經形成了較為完善的網架結構，站間的聯絡得到加，完全可以做到在變電站故障情況下，將其重要負荷通過配電網絡轉移到其他變電站供電，提高變電站間負荷的轉帶能力，也能簡化變電站高壓側接線，減少設備占地。

電網規劃完成后，實際的實施是否能夠到位還與城市市政建設、變電站建設、負荷發展的不確定性等因素有關，要應對這些問題就必須根據實際情況不斷地調整、滾動和修編網絡規劃方案。

注：文章內所有公式及圖表請以PDF形式查看。