淺談10KV配電網規劃設計方法

曾尚先

（廣東電網公司佛山順德供電局，528300）

0 前言

據電力部門統計相關文獻可知，目前，我國10kV配電網的建設工作嚴重滯后，遠遠落后于城市的發展進程。究其原因，主要有以下兩個：第一，電力系統存在著“重發電、輕輸配”的情況；第二，10kV配電網的規劃設計不能適應快速發展的市場經濟。為了解決目前電網中凸顯的問題，適應電力體制改革的需求，筆者首先分析目前10kV配電網中存在的問題，其次闡述10kV配電網規劃設計的基本要求，最后探究了10kV配電網規劃設計的方法，以使我國10kV配電網的規劃設計能夠日益完善。

1 10kV配電網規劃和建設中存在的不足之處

目前運行的10kV配電網存在較多的不足之處，主要表現在以下幾個方面：

1.1 電源點分布不合理

10kV配電網系統，電源點分布方式不合理，布點數量過少。這種情況導致在供電過程中極易出現以下問題：

1.1.1 供電電壓較低；

1.1.2 供電半徑較大；

1.1.3 電線損耗率增高；

1.1.4 負載不均衡等。

這些問題都給供電系統的正常運行造成了一定的不良影響。

1.2 網架結構不合理

10kV配電網系統，網架結構多采用10kV架空線路，整體規劃設計不夠合理。這種情況給供配電系統的安全性和可靠性造成了不良影響，主要表現在以下幾個方面：

1.2.1 影響供配電系統的正常檢修；

1.2.2 影響供配電系統的故障排查；

1.2.3 輸電線路極易出現絕緣老化等。

1.3 與快速增長的負荷不匹配

隨著城市化進程的加快和經濟的發展，越來越多的新型用電設備不斷出現，電力負載急劇增加。部分區域的配電網沒有及時進行改造，新開發的電源來自于原有線路，這就導致之前設計的配電網負載增加，大大影響了供電線路的穩定性和可靠性。

2 10kV配電網規劃設計的基本要求

為了保證10KV配電網規劃設計不僅能滿足現有的負載要求，還能滿足未來的負載要求，因此，在對其進行規劃設計時，必須滿足以下幾方面的要求：

2.1 配電網的規劃設計具有充分的供電能力，能夠滿足負荷增長的需要；

2.2 配電網的規劃設計能夠解決目前區域配電網中存在的不足之處；

2.3 配電網的規劃設計要以梳理早期配電網絡的網架結構為基礎；

2.4 配電網的規劃設計能夠提高目前配電網正常運行時的各項指標；

2.5 配電網的規劃設計重點要完善和優化目前的網架結構，提高負荷的轉供能力。

3 10kV配電網規劃設計的方法步驟和關鍵問題

3.1 10kV配電網規劃設計的方法步驟

3.1.1 明確配電網規劃設計的基本要求和目標

在進行10kV配電網規劃設計時，要遵循各地的基本規范和要求。10kV配電網的規劃設計要和本地域的高壓、低壓配電網的發展規劃相匹配，要定位于遠景飽和規劃，同時在滿足穩定性、安全性和可靠性的前提下，要考慮最經濟的規劃方案。

3.1.2 收集資料進行數據調查

10kV配電網在進行規劃設計時，存在著諸多的不確定因素，因此，在進行配電網規劃設計之前，要收集當地的城建資料，例如：該區域的詳細規劃圖、建筑物負荷指標、早期的配電規劃圖、變電站等方面的數據，了解規劃區域的用地狀況和建筑物情況能夠適當的降低不確定因素的影響。

3.1.3 對用電區域進行詳細的劃分

在配電規劃設計之前，要根據該區域的規劃設計標出每塊土地的建筑負荷、容積率等進行詳細的分析。再根據土地類型的用途不同，將其分為普通住宅區、工業區、行政區、教學區、公園等，同時對每一塊用地性質進行單獨的分析。

3.1.4 負荷預測

負荷預測是10kV配電網規劃設計中最關鍵的環節，主要目的是盡可能準確的預測規劃區域的遠景負荷及負荷分布情況。

3.1.5 變電站選址定容

在進行10kV的規劃設計時，為了與規劃區域的低壓、高壓相匹配，變電站容量和位置的選擇也要考慮和對應的高、低壓變電站的選址定容相匹配。同時，既要考慮供電的經濟性，也要考慮供電線路的供電半徑。

3.1.6 10kV中壓配電網規劃

10kV配電方案設計的供電范圍要和高壓相匹配，制定2～3個科學合理的設計方案，對于不同的設計方案可以選擇不同的供電模式進行供電。同時每個方案必須滿足短路容量限制、負荷限制及電壓限制等各種約束條件，必要時可以檢驗負荷的滿足程度。

3.1.7 比選最優方案并撰寫文本

將上步設計方案進行綜合比較，選擇出最經濟、最可靠、最可行等綜合最優的方案作為最終的設計方案，同時，根據規劃設計的思路，對方案的適應性和靈活性進行全面的論證并撰寫規劃文本。

3.2 10kV配電網規劃設計中應注意的關鍵問題及解決方法

3.2.1 負荷預測

進行電網規劃設計的基本目的在于為用戶提供安全、可靠的供電質量，同時也能滿足社會發展和經濟的需要，實現此目的的關鍵環節是做好負荷預測。負荷預測的正確及預見性，對配電網的高質量供電具有較大的影響，例如：影響電壓等級的選擇、影響配電網設計的變電所的分布、影響電網設計的網架結構等。負荷預測的基本過程是：總結規劃區域往年的用電發展情況，收集用電部門制定的用電需求計劃，以發展的眼光分析規劃區的飽和負荷密度，采取功能小區負荷密度指標法計算與預測負荷。

3.2.2 變電站選址定容問題

配電站的選址定容除了遵循基本的規劃導則之外，還要結合規劃區域的自身特點。對于中壓配電變電站的選址定容的原則一般為：小容量多布點。采取這種選擇方式主要具備以下幾個優點：第一，能夠縮短線路長度，降低損耗，更經濟實惠；第二，可靠性高，即便發生故障影響的供電范圍比較小；第三，易于擴容，適合小區配電網的初、中期階段使用。對于高壓配電變電站的選擇，通常注意以下幾方面：第一，能滿足負荷的不確定性變化；第二，接近負荷中心且不破壞環境；第三，與高壓配電網相協調。

3.2.3 開關站的選擇

配電網設置開關站的主要目的是解決高壓配電變電站出線倉位緊張、走廊不足及增加靈活性等。目前，部分區域已經將開關站設置在建筑物內部作為公用配電站，同時還附帶配電變壓器同時給周圍供電。

3.2.4 網絡接線模式的選擇

要規劃設計安全、可靠、穩定的10kV配電網，接線模式的選擇十分重要。目前，常用的接線模式主要包括：單雙電源輻射模式、單雙環網模式、N供一備等。不同的接線模式存在著不同優缺點和適用范圍，在實際進行選擇時，應根據所在區域的具體情況進行選擇，但仍然要滿足以下的基本要求：第一，供電安全可靠；第二，自動化程度高；第三，投資少，費用低；第四，具有充足的發展空間，同時還要考慮上述要求之間的平衡性。

3.2.5 認知科學在配電網規劃設計中的作用

對10kV配電網進行規劃設計時，除了要滿足基本的安全、可靠、經濟外，還必須與區域的其他部門相協調，例如：城建規劃部門、通信部門、環保局等，滿足整個規劃區域的整體發展要求。同時，配電網的規劃設計還具有較大的不確定性。所以，最佳的規劃設計方案不僅是滿足供配電的基本需求，還要重視規劃設計方案對于未來變化的適應性。

4 結束語

綜上所述，要規劃設計最優的10kV配電方案，除了重視供電質量的可靠性、安全性外，還要重視設計方案的靈活性和可調整性。若隨著城市的發展，實際負荷出現較大變化，設計方案要能夠適應這種變化，滿足區域的供電需求。所以，設計方案的確定要聽取多方面的意見，經過不同領域專家的論證才能最終確定，以最大限度的降低不確定因素對供配電網造成的不良影響。

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