探索城市中壓配電網絡優化規劃方向

肖前殊

摘 要：隨著社會市場經濟的快速發展，社會的電能需求不斷增大，我國的電力行業取得了一系列的進步與發展，這也對城市配電網絡的優化提出了更高的要求，城市正常運轉的重要保障就是配電網的良好運行，而中壓配電網是城市配電網絡中的重要組成部分，本文就主要結合我國城市中壓配電網絡優化規劃的現狀，對其優化規劃工作予以簡單分析探討。

關鍵詞：城市中壓配電網絡；優化規劃；方向

中圖分類號：TM726 文獻標識碼：A

隨著社會的發展，社會的電力需求不斷增大，同時對于供電質量也提出了更高的要求，中壓配電網作為城市發展過程中非常重要的基礎設施，對于保證城市的正常用電具有非常重要的作用，本文就對其優化規劃工作予以簡單分析研究。

一、配電網的簡單介紹

我國大型發電廠的分布受到能源結構分布的影響比較大，其大多數處于遠離負荷中心的地區，經由發電廠所發出的電能，通常是要經過高壓或者是超高壓輸電網絡送至負荷中心中，并在負荷中心由低壓網絡將電能分配給用戶，配電網就是指在電力網絡中起到主要的分配電能作用的網絡，其主要由直接接入用戶的設備、柱上降壓變壓器、配電所、電纜配電線路、架空線路等組成。依據電壓的等級，可以將配電網劃分為低壓、中壓、高壓幾種類型，其中低壓配電網的電壓等級為220V～380V；中壓配電網的電壓等級為：6kV～20kV；高壓配電網的電壓等級為35kV～110kV。如果是依據地區對配電網實施分類，可以將其劃分為工廠配電網、農村配電網、城市配電網幾種類型。

中壓配電網的結構大體上可以分為環狀、樹狀、輻射狀幾種類型，其結構圖如圖1所示。

一般情況下，城市中壓配電網絡具備以下特點：（1）需要經常實施系統中設備的更新、變更及改造；（2）中壓配電網的設備量大，并且遍布于街道等場所中；（3）與用戶的利益密切相關，如果由于施工、系統故障等原因造成停電，將會導致嚴重的社會影響。

二、城市中壓配電網網絡規劃

城市中壓配電網具有不確定性、多目標性、非線性、動態性、離散性、復雜性等特點，其中不確定性是指：網絡中的設備有效度、負荷曲線等存在一定的不確定性；多目標性是指：在配電網的規劃工作中需要綜合的考慮環境、政治、社會等多方面的因素；非線性主要是指：網損、線路功率等線路參數與電氣量之間的關系是非線性的；離散性主要是指：線路依據整數回路來進行假設，其規劃決策的取值是離散的；復雜性主要是指：由于網絡中所涉及的設備的數量過多，需要考慮的各種因素較多。

在配電網優化規劃模型的選取工作中，可以從以下幾方面予以綜合的考慮：（1）站在靈活性的角度，配電網的優化可以分為不確定性與確定性的兩種建模方法；（2）從多目標與單目標的角度予以考慮，配電網規劃的數學模型依據目標函數的實際個數可以劃分為多目標模型與單目標模型兩種；（3）從可靠性與經濟性的角度分析，配電網擴展規劃的數學模型可以劃分為可靠性模型與確定性模型兩種；（4）從時間角度來進行分析，主要可以劃分為動態負荷整體系統、動態負荷子系統、靜態負荷整體系統、靜態負荷子系統幾種類型。

中壓配電網絡優化規劃的內容主要有：原始資料與歷史數據的收集、功能模塊的劃分、負荷的預測、供電區域的分割、主干線路的配置、電纜通道的規劃、費用估算、電氣計算的規劃、可靠性計算、無功補償規劃、繼電保護、通信及自動化規劃、經濟分析、配電可靠性估計、分年度安排、優化方案比較等幾種。可以將其優化規劃的流程進行如下的簡化：原始資料的收集、用戶用電需求分析、電壓要求分析、供電可靠性分析、電荷分布要求分析、變電站站址要求分析、地區環境要求分析、現有配電網改造計劃分析、輸電網規劃分析等，依據這些優化因素，對各種可能的配電網規劃方案予以確定，并對其實施經濟性評價。

三、城市中壓配電網優化規劃工作中存在的主要問題

1數據收集工作具有較大難度

隨著配電網網絡規模的逐漸增大，其設備運行過程中的數據越來越多，并且更新的速度非常的快，在實施配電網優化規劃工作的過程中，需要花費大量的時間及人力來對相關的資料進行整理，其涉及到的數據主要有：規劃區的國民經濟類數據、規劃區域中的市政規劃資料、規劃區域的用電及負荷數據、配電網設備的裝備及運行數據等，其中數據量最大的就是配網設備及運行數據，在進行該部分數據整理的過程中，不僅需要耗費大量的時間，對其實施全面、準確的分析，也具有較大難度。

2空間負荷預測準確性不高

配網規劃負荷預測工作中，通過長期的研究與實踐，總量預測技術已經比較成熟，而空間負荷預測工作是整個配網規劃的核心，在該項工作中，既需要對負荷的大小進行預測，還需要對負荷的增長位置實施預測，城市中的用地類型的變化非常的頻繁，這使得配網的負荷預測比較復雜，難以保證其預測的準確性。

3配電網網絡結構優化中具有較大難度

網路規劃的主要目的是依據規劃期中的電源規劃及負荷水平確定最佳配網結構，并要能夠滿足可靠性與經濟性要求，由此可見，配電網絡規劃優化工作是一項非線性、不確定、多目標的復雜優化問題，在一些參數的求解過程中具有較大難度。

四、基于GIS平臺的城市中壓配電網絡優化規劃

在配電網絡的優化工作中，應用基于GIS的電網規劃的智能決策支持系統及軟件包，對于其規劃效率的提升具有非常重要的作用。在該系統中，主要是依據先進的通信技術及計算機技術將配電網的實時信息、屬性、分布等依據其實際的地理信息位置在地理背景上予以描述，以便于形成級管理、分析、維護、運行、統計、查詢等各種功能為一體的應用軟件系統，應用GIS中強大的網絡分析功能及空間數據處理功能來對配電系統中與空間相關的的信息予以分析，不但能夠方便數據的獲取與處理，還能夠有效的提升規劃人員的效率， 并且能夠有效提升規劃結果的交互性與直觀性。

目前基于GIS的配網規劃的相關研究主要集中在自動布線、網架優化等方面的研究，但是對于解決實際的規劃問題，還存在一些不足之處，在新形勢的要求之下，應該積極開展以規劃試點的模式對基于GIS平臺的規劃工作開展嘗試，軟件的試點必須在有GIS系統并且管理應用較為成熟的地區開展，并且規劃軟件必須能夠很好的與GIS系統相結合。

現階段還沒有成熟的基于GIS的規劃軟件，所以在實際工作中建議應用試點的方式，由科研單位與供電部門合作開發，依據不同的需求，不斷的對軟件進行完善目前中壓配電網規劃的難點在于準確的空間負荷預測，以及線路的自動布線，在自動布線不成熟的時候，可以通過GIS平臺給出一些布線的走向建議，并且提供人工布線的工具，重點對規劃布線的方案效果予以分析評價，在基于GIS的規劃軟件在沒有真正成熟之前，即便是不能應用其實施完整的規劃，也可以應用其中相對來講比較成熟的部分，在部分規劃工作中起到一定的輔助作用，隨著軟件的成熟，逐漸的加大軟件的應用及其在配電網絡優化規劃工作中的應用范圍，這對于城市中壓配電網絡優化規劃效率及質量的提升具有積極的作用。

結語

中壓配電網絡是城市配電網絡中的重要組成部分，為了保證其正常運行，做好其網絡優化規劃工作是非常必要的，本文就主要針對此進行了簡單分析研究，對于實際的配電網網絡規劃工作具有一定的參照價值。

參考文獻

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