城市配網規劃與改造問題探討

張志剛

摘 要：在社會不斷發展的過程中，人們對電力的需求量越來越大，對供電質量和穩定性也提出了的要求，然而就我國當前中低壓配電網的運行現狀來看，其中仍存在一些不同忽視的問題，大大降低了供電質量，嚴重影響了居民的正常用電，這就迫切的需要對城市配網進行規劃和改造。該文主要闡述了當前城市配網建設中的問題，對城市配網規劃的負荷預測應用進行了分析，并詳細研究了城市配網規劃與改造對策，以期更好的指導規劃和改造工作的開展，有效解決配網供電問題，增強供電的可靠性和穩定性。

關鍵詞：城市配電網 負荷預測 規劃 改造

中圖分類號：TM715 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）09（b）-0205-02

近年來，城市配網獲得了迅猛的發展，已經實現了電力的智能化和自動化，在城市用電量逐漸增大的同時，傳統城市配網已經無法滿足人們的需求，進行城市配網的規劃和改造已經成為當前亟待解決的一項任務。當前我國已經意識到城市配網改造的重要性，投入了大量的資金，對城市配網的薄弱之處進行重點改造。因此，研究城市配網規劃與改造問題具有非常重要的意義，能夠規范配網的改造建設，有效規避城市配網運行中出現的問題，達到電力需求標準，促進社會經濟的發展和進步，為相關研究提供參考意見。

1 城市配網建設中的問題分析

（1）配網結構設計有待完善。

早期的城市配網規劃由于當時社會和城市發展情況的影響，在具體的設計中沒有很好地進行綜合性的考慮，所以結構設計很不完善，突出表現在配電網的結構固定、難以改變，也就直接給后期的維修和改造工作帶來了極大的挑戰。

（2）配電網電源布置不恰當。

在較早的城市電網合理布局設計上，相關部門沒有能夠進行全面、科學的考慮，缺乏對遠期配網問題的預測，只是從當時短期內的具體情況出發，進行城市配網設計和工程建設，由此在實際的使用和考驗中，城市配電網逐漸凸現各種問題[1]。比如：供電線路過長、過廣致使電流質量不高、修整難度加大等，直接影響到民眾的生活質量，同時帶來一定的經濟損害。

（3）電網負荷大，建設用地少。

伴隨著城市的高度發展，隨之而來的是對城市電網負荷的高要求。我國城市高樓建設不斷呈現高層和密集的發展趨勢，加上每個家庭的用電水平翻倍增長，直接導致電力負荷的密度也急劇變大。這就更加凸顯了少量城網規劃建設用地與現代城市對電力高需求之間的不協調。

（4）供電可靠性較差。

高壓線在早期的城市配網中是最主要的輸電途徑，但是隨著城市建設的不斷變化和社會環境的快速更迭，高壓線已經無法滿足和適應現代社會和繁華城市[2]。并且隨著自然天氣的日益惡劣化，雷雨、暴風天氣使高壓線近年來不斷遭受損壞，直接增加了維修的次數、花費，更是威脅到維修人員以及相關技術人員的人身安全。

2 城市配網規劃的負荷預測

制定一套結構優化、適應范圍廣、具有良好的穩定性及安全性的電網結構是實施規劃改造的根本目標，不僅要達到社會用電標準需求，還要促進經濟的發展。而城市配網設計規劃的首要任務就是要進行負荷預測，通過預測配網的用電負荷狀況，為城市配網的設計改造提供準確、可靠的依據，保證規劃設計方案制定的可行性和有效性。在負荷預測的基礎上，能夠合理的對電壓、網架布置結構、變電所分布等內容進行調整，提高電網負荷預測水平的利用率。城市配網規劃的負荷預測工作主要體現在以下幾個方面。

（1）預測城市配網總負荷。

城市電網規劃改造工作實施的主要參考依據就是戰略性預測，要求對城市地區的整體負荷、用電需求總量有一個全面性的把握，在此基礎上對不同區域的供電量進行預先設置，科學設計配電網規劃方案，明確供電地點和位置，確保規劃改造工作按部就班的開展。選取電網負荷預測方式的過程中，主要應用的是確定手段，根據實際預測的電力負荷、電量等信息，通過方程的方式表達出這些預測數據之間的聯系，分析出電力負荷同其他變量之間的關系[3]。可以選取的電力負荷預測方法多種多樣，針對城市電網的電量預測來說，預測法包括：參數回歸法、彈性系數法、綜合產值單耗法等；而時間回歸法則主要用于配網的負荷預測，通過該預測方法得到的預測值，如：負荷損耗小時數、負荷均為最大值，最終確定的數據為多次測量的平均數。

（2）預測城市配網負荷分布狀況。

應用小區負荷密度指標的方式可以實現城市配網區塊的細化分配，使城市區域規劃更加合理、準確，預測出不同區域的年度負荷分配信息。開展城市配網負荷分布預測工作時，應將城市細分為多個小區，結合單元小區的土地占用面積，將小區歸為公民居住、公共設施、工業生產等多種類型，將不同類型的小區負荷用電量加和起來，并分析相應的負荷損耗小時數，得到用電、負荷密度，最終預測出不同用地的負荷分布狀況。

（3）預測城市配網分區負荷。

對城市配網進行負荷預測的過程中，在完成供電總量負荷預測工作后，還必須要開展分區負荷預測，掌握各個區域的不同負荷狀況，進而合理建造變電所，使其位于電網負荷的核心位置。分區負荷預測法共劃分為三個階段：首先根據當前高壓電站的狀況，以電網線路的供電范圍為中心，對不同區域的電網負荷進行合理的規劃，明確區域性的地理分布狀況，參考這些數據對城市電網負荷進行劃分和分配，確信相應的比值大小；其次結合當前城市規劃發展戰略，要適當增大配網負荷在關鍵發展地區、用電量較大區域的分配比值，結合多方面的負荷預測信息，對各個年度的負荷分配進行科學的調整和控制；最后以得到區域負荷分布數據為準，劃分區域年度負荷的最大值，得出分區配電網負荷分配表[4]。

3 城市配網規劃與改造研究

要想建設科學、合理、完善、綜合的城市配網，要求在規劃設計中充分考慮到配網資源的整合利用，配網結構的因地制宜、全面實用性以及配網建設技術的高端性。隨著城市配電網發展的不斷規模化、復雜化和現代化，必須構建相應的配電網管理體制，廣泛應用聯絡開關閉鎖設施、高性能導線，完善配網線路，將電源供電途徑擴大，提升城市配網的穩定性，有效避免配網運行故障、線損等問題的出現。城市配網規劃與改造的具體內容體現在以下幾個方面。

3.1 城市配網的規劃

在對城市配網進行規劃設計時，應遵循基本的配電網管理規范，依據配網建設原則，循序漸進的推進城市配網的規劃建設工作，為后期的維修工作提供便利，提高配網結構的合理性。

（1）應切實按照配電網饋線規劃原則，結合城市配電網的實際線路狀況，選取環網、聯絡原則或線路出現方向原則，對饋線的連接方式和同變電站形成結構進行針對性的調整。城市配網規劃設計工作人員在對某個地區內的饋線進行規劃時候，可以從主變中將饋線區分開來，并在一臺主變區域內的線路進行交叉處理，并使用配網電纜饋線（四回）構成雙環網狀，或利用變電站組成的單環網來保證供電系統運行的持續性，將配網線路負載率維持在50%以下，不僅要方便配電網技術人員的操作和處理，同時還要增強配電網運行的可靠程度，達到供電需求。

（2）預測工作是開展規劃城市配網的前提，也是保障規劃效率的關鍵因素，應統籌性的把握該地區的總電力需求狀況，選取相應的電力設施，配置高質量的配電網運行設施[5]。地區作為城市配網規劃的主要單位，規劃設計的核心預測依據為110 kV配電網，而10 kV及以下配電網為用電量較大地區的主要標準，要以季度、年為時間段預測市區、城鎮等地的電量，有效處理供電區域電力預測、電力供需均衡等問題。

（3）通過不斷的努力，國內已經完成了優化110 kV配電網結構的任務，但在一些較為偏遠的城市地區仍需要進行進一步的規劃設計，這就要求城市供電機構要提高對城鎮地區的重視。供電機構應從無功補償配合、供電半徑、主網同配網配合等多個角度出發，分別應用集中補償、分散補償的方式對低壓配網、高壓配網進行補償，充分發揮引導、補充和調節的功效，確定供電分配的具體規模大小，將供電半徑控制在有效范圍內，盡可能的消除線損[6]。同時還需要將主網、配網均納入城市配電網規劃的范疇中，使二者達到一種相互補充、協同運行的效果，保證主網和配網規劃的協調程度。

（4）線損是影響城市配網規劃效率的一個關鍵因素，對供電穩定性、電力生產效益都有很大的影響。所以配網規劃要提高對配電站點分布工作的重視，在達到城市供電需求的基礎上，對電源點的位置、配電站位置進行設定，調控站點覆蓋范圍，提高城市配網規劃的整體水平，為城市社會和經濟的快速發展提供堅實的保障。

3.2 城市配網的改造

開展城市配網改造工作的根本目的在于改造、完善電力系統中不達標的設施和裝置，例如針對城市配網線路絕緣性較差的問題，可以更新和配備具備節能作用的線路來替代原有線路，增強線路的絕緣性能和耐熱性能。同時，還可以應用先進的配網技術，優化相關設施的承載力、容量，滿足人們更大的電力需求。還應對配網系統的配送通道進行針對性的改造，最大限度的降低電力能源的消耗，將無功補償設備合理的設置在配網系統中，借助無功裝置的作用，增強電壓質量，提高配網供電能力和穩定性。在城市現代化發展進程不斷加快的過程中，箱式變壓器、開關站和地下電纜的應用范圍越來越廣，已經取代了傳統柱上開關、架空線等配網設備。所以在對城市配網進行改造的過程中，配網改造設計部門應加強同城市建設機構的溝通和聯系，對開關站的位置進行預先設定，提前選擇好就愛如配網系統的箱式變壓器，進一步提高供電質量。

除此之外，配網的改造還要實現城市配電網自動化系統的建設目標，構建一體化的配網信息管理體系，運用更加智能化、自動化的方式對配電網進行控制，實施性的監測配網運行狀況，依據統一、規范的方法進行管理，降低配網運行故障問題的發生幾率[7]。配網功能、通信規劃也屬于改造的內容，前者要以城市配網結構為參考，設置相應的電力系統功能。對電力數據信息進行有效的處理是配電網自動化系統的關鍵作用，利用遠程工作站點來獲取數據，保證系統的正常工作；而后者則應高效利用配電網通信方式，制定差異性的裝置端口要求，改善配網運行安全程度，優化配網自動化系統通信方案，有效解決運行過程中出現的通信問題。

4 結語

中低壓配電網是城市配網的主要構成，在運行過程中經常存在配電網結構混亂、電力故障處理時間長等現象，對居民的生活和工作造成很大的影響。城市配網規劃與改造是我國當前工作的重點，在實踐過程中必須要站在整體的角度全面把握各方面的因素，制定完善的規劃指導方案，使城市配網規劃和改造更加合理化、科學化，從而提高供電質量，優化配網結構，保證電力系統的持續運行，推動城市的發展。

參考文獻

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[7] 李偉成.淺談城市配網規劃與建設若干問題[J].科技創新與應用，2015（9）：114.