低壓配電網的規劃實踐分析

范麗芳 唐 旸

國網南平供電公司

低壓配電網的規劃實踐分析

范麗芳 唐 旸

國網南平供電公司

我國有著龐大的低壓電力網，尤其是在縣及縣以下區域，已形成了世界上規模最大的電力網。隨著用電水平的提高，用戶對電力供應可靠性的要求越來越高。低壓配電網直接面向終端用戶，是配電網絡的重要組成部分。按供電區的功能可分為城市配電網、農村配電網和工廠配電網。電網規劃作為電網發展的“龍頭”，對電網發展起著至關重要的作用。合理規劃低壓配電網，對降損節能、提高經濟效益、提高用戶的供電質量起著相當重要的作用。由此可見，研究低壓電網規劃是一項很有意義并且十分迫切的工作。

低壓配電網；規劃；建設分析

一、實施低壓配電網規劃與建設的重要性

在我國，低壓配電網建設依然處于薄弱環節，電網在建設過程中存在許多問題，例如投資小、規劃不完善、設施不健全，建設施工受外部環境影響大等。與此同時，低壓配電網存在老化現象，設備老化、電網可靠性差、電能不足等問題普遍存在。因此，加大我國電網建設的投入力度，提高電網穩定性，做好電網規劃工作十分重要。合理地規劃配電網，不僅能夠有效解決電網建設問題，而且能夠有效降低電力負荷，為城市建設減少不必要的電力供應問題，一旦城市需要擴展，就能夠有效滿足城市化的電力需求，避免城市電力供應緊張局面。低壓配電網規劃和建設的重要意義還在于：1)科學規劃能夠大大提高電網運行效率，有效降低電力運輸過程中的損耗，減少不必要的經濟損失，提高電網運行效率。2)做好配電網規劃工作能有效提高電力企業的經濟效益和社會效益。根據有關統計，配電網規劃能有效降低成本(節省5%以上的成本)，提高經濟效益。3)科學規劃是城市發展、電力企業發展的重要基礎。

二、低壓配電規劃現狀

我國的低壓配電網的規劃中存在的問題很多，而這些問題的解決對于整個低壓電網的規劃有著重要的意義。現在很多城市中的低壓配電網的網架的架構不合理，這樣，電力企業在計劃檢修時以及電力系統在高峰期時的供電有很大的風險性；建設配電網的規劃時，電源點的布點十分的不足，導致配電網低壓供電半徑過長，且早期配電網低壓線路線徑選擇普遍偏小，線路老舊嚴重等問題導致配網供電能力無法滿足持續增長的電力負荷的需求，甚至會嚴重地影響到電力系統內持續的經濟性和可靠性；隨著我國經濟的不斷發展，用電需求持續增加，用電的負荷也呈現出快速增加的趨勢，供電的壓力過大早已成為了低壓配電網改造之中不得不面對的突出性問題；大部分的供電線路都在室外，架空線的時候容易受到外部環境的不利影響而降低配電網供電能力和可靠性，做好低壓配電網的規劃建設就顯得十分必要。

三、低壓配電網的規劃方法

(一)規劃思路

1)現狀網的分析：在進行低壓配電網規劃之前，首先分析現狀網。根據收集到的數據，了解現狀電網的概況。具體地，首先了解配變和低壓線路的概況和運行狀況，然后分析現狀網存在的問題，比如配變容量與低壓線路型號不匹配、配變和線路重過載，低壓線路長度偏長和電壓質量偏低等。

2)負荷預測 電網規劃的基礎是負荷預測，對于公用負荷預測，是以臺區為單位，主要采用回歸曲線法和自然增長法進行預測。對于低壓線路負荷，根據不同類型區域，不同面積下的戶均用電量法進行預測。

3)電力電量平衡 做完負荷預測之后就是電力電量平衡的分析。根據規劃期逐年的一般負荷預測和推薦的配變容載比，可以得到逐年的電力平衡，明確了需新增的配變臺數和容量，為網架規劃奠定了基礎。

4)標網架規劃 對于目標網架的規劃，主要從三個方面進行。

1、布點。作為低壓配電網的電源，在進行低壓配電網規劃前需先進行配變規劃。它是在電力平衡的基礎上對配變臺數、容量和分布進行優化，并結合配變存在的問題對電網規劃提出分年度建設計劃，并對新建的配變進行布點規劃，在考慮站址前提下，還須滿足“負荷中心化、小型化、密布點和短半徑”等原則。2、網絡。根據地區情況確定低壓配電網的接線形式，主要有放射式、樹干式和混合式接線。3、線徑。根據配變容量和負荷預測進行低壓導線回數和截面的規劃，對選擇的導線進行校核，并結合線路存在的問題和低壓負荷發展對低壓配電線路進行規劃。 面對規劃期電力市場的發展和負荷預測結果，從現狀實際出發，根據初步確定的規劃目標、技術原則，初步提出電網的目標年網架及分輕重緩急羅列各年度方案。

(二)規劃方法

1、預測用電量

1)電力彈性系數法

電力工業發展速度和國民經濟發展速度比：K=VW/V計算前期和后期用電量關系：Wh=(1+KV)nW0式中：W0是計算前期的用電量；Wh是計算后期的用電量；VW指用電量的平均增長速度；V指國內生產總值的平均增長速度。

2)部門分析法

部門分析法是對各行業的電力需求進行分析，并將各行業分析所得出的電力需求量進行累加，得到的就是電力總需求。這種方法是電力公司常用的方法。

3)平均增長率法

如果有些行業沒有預測產值，對其長期電力負荷預測的方法就是根據該行業以前的電力需求，以及國民經濟的發展規劃進行預測，得出其電量需求的平均增長率，則其電量：

式中：E是電量預測值；E0是基值；n是遞增年數；b是需電量平均增長率。

4)負荷密度法

負荷密度是對城市區域或功能進行劃分， 預測每平方公里所需的平均負荷。①將現在和過去的負荷密度進行計算；②分析各區的負荷密度特點；③計算出各分區的負荷密度預測值。

2、站點的選擇

進行站點選址的時候應根據城市規劃、電力負荷預測結果合理劃分供電范圍，并合理選擇配電站和開關站的位置。對于配電站的設置，新建配電站位置不應遠離負荷中心，以減少配電線路的長度，從而降低投資成本；按照小容量、密布點的原則設置，布點可根據區域內用戶數量設置；盡量簡化接線，避免繁雜的接線制約未來配電網的規劃建設；綜合分析區域的地理特征、交通要道、自然環境等因素，使配電網與周圍經濟的發展和環境相協調；對于低壓、小容量配電網的變壓器來說，由于占地面積小、安全性高、維修量較低，可將其設置在電力負荷密度較低的區域。

3、中壓配電網供電區域的劃分

1)供電區域劃分的必要性

由于10kV電源點越來越多，因此有必要對變電站的各供電區域進行劃分，以均衡10kV線路的負荷，提高10kV 配電網的供電能力。對供電區域進行劃分可以為新增用戶電源點的設置提供參考。供電區域劃分和配電網自動化相結合，可極大地提高供電的可靠性和安全性。

2)配電網供電區域劃分原則

配電網供電區域劃分要按一定的原則進行，如：1)以變電站為基礎，按高壓網布局、負荷密度以及變電站位置，形成獨立且有護送能力的分區配電網。各區的供電范圍劃分明確，這樣可以避免出現跨區域交叉供電；2)按城市的電網發展規劃，把新增的變電站進行重新劃分，并在各區域預留一定的供電能力；3)均衡分布供電負荷，不要隨意改變；4)電網的分布還需結合城市主干電纜溝通道分析；5)考慮城市電力負荷需求。

四、配電網規劃建設案例分析

現狀A縣380V線路590km，其中絕緣線78km，占總線路長度的13.2%；220V線路627km。現共有1992根低壓電桿高度小于9m。若按縣城低壓線路供電半徑不高于250m，農村低壓線路供電半徑不超過500m的規定，縣城低壓線路不達標的有70條，農村低壓線路長度不達標的有144條。380V低壓線路供電長度偏長的有52條，改造面大幅降低。規劃時先對存在嚴重問題的低壓線路進行改造，然后對新建配變的低壓線路進行規劃。

由配變規劃中，以新1變為例，其容量為250k VA，規劃2016年新1變處負荷大概為185k W。1)采用負荷選擇截面 若按負荷選擇，假設新1變出線條數為4條，且4條線路均勻分配負荷，則