淺析城市配電網規劃存在的問題和對策

陳冰青

國網漳州供電公司

淺析城市配電網規劃存在的問題和對策

陳冰青

國網漳州供電公司

我國電力行業較20世紀有了突飛猛進的發展，電力市場供求關系發生了翻天覆地的變化，2015年全國發電裝機容量超過15億千瓦。但在取得可喜的成績的同時，我國電力行業仍存在許多問題，特別是在配網規劃建設方面明顯滯后，用電量、用電形式多樣化的城市尤為突出。因此，城市配電網規劃設計與建設改造工作是加速城市發展的必要工作。城市近年來發展速度十分之快，積極探究城市當前配電網存在的問題，然后針對這些問題提出相應的解決措施，以促進我國中小城市的配電網絡更加快速安全穩定的構建。

配電網；規劃；問題

城市配網規劃與建設是一個系統性的工作，我國城市配網進入高速發展時期，智能電網是未來的發展方向，但當前存在電網構架不合理等基礎問題，管理者需要有長遠的計劃，合理的架構網絡，一方面需要關注110kV接入方式，另一方面需要構建城市的信息網絡。

1 城市配電網規劃要點

1.1 城市配電網規劃的基本思路

配電網的規劃分為長期規劃、網絡規劃和施工設計。長期規劃主要是由于確定未來主要投資項目和主網架的結構，是供電企業規劃活動的基本環節，規劃的主要目的是確定最優的網絡接線方式、投資水平及投資的時間安排，對供電質量、安全、協調性進行調整，盡可能地降低系統的壽命周期總費用；網絡規劃用于處理近期的投資項目，施工設計主要考慮網絡元件的結構設計及后期的各種設備和材料的獲取。未來投資主要是應對負荷增長的問題解決和設備的更換，技術可行的基礎上，新線的路徑占地費對現有架空線路和某個廠站的升級通常比架設新線路更加經濟，而設備的更新或新增需要考慮網絡發展的長期費用、材料和能源的費用等各種因素，根據規劃的研究結果制定一系列年度主要投資計劃，并與有關的財政預算進行比較，根據假設條件進行編制，達到收支平衡，在穩定、可接受的售電價格前提下達到技術、資金各方面的目標。

1.2 城市配電網規劃的主要流程

首先對數據進行收集，對當地自然資源和自然條件、規劃區內大的用電負荷類型、數量、分布及在建或規劃的大型項目等發展規劃進行收集；其次，在現有電網的基礎上對配電網的規劃進行分析，通過收集的資料認清電網的運行狀態，對現狀變電站的運行狀況、電網的網架結構、設備的運行情況、負荷分布等情況存在的不足進行分析；參考配電網規劃的相關導則技術指標要求，結合當地電網的運行狀況制定可操作規劃的相關技術原則，指導規劃工作的實施；利用收集到的資料，運用各種負荷預測方法對負荷及負荷分布進行預測，對變電站進行規劃并確定供電范圍；結合變電站的選址和分布改造不合理的網架結構，規劃合理的網架結構，滿足相關技術指標并達到經濟優化；對電力系統無功優化，改善電壓的分布、提高用戶端的電壓質量、減少電力輸送；對規劃方案進行評價，產生最優方案。

2 城市配電網規劃存在的問題分析

2.1 配電網設備陳舊、管理不規范

配電網的組成設備有許多，其中有電纜、架空線路、桿塔、變壓器、補償電容、隔離開關等多種設備，這些設備在配電網系統中都發揮著十分重要的作用，其中任何一件配電網設備出現問題都可能影響整個配電網系統的正常運行，嚴重的甚至可能影響城市用電安全及穩定性。目前，許多城市的配電網系統為了能夠降低配電網運行的成本，而未及時對淘汰落后的配電網設備進行更換與改進，配電網設備較為陳舊，導致城市部分地區配電網運行過程中常因為設備故障出現問題，降低了城市配電網絡系統的穩定性與安全性。在城市配電網系統中，我國配電網管理技術還相對較為局限，對于配電網系統管理的方式仍然較為傳統，因此，配電網系統管理的效率以及質量十分有限。城市配電網系統中有許多裸露的線路，這些線路長期處于風吹日曬之中，很容易受到損壞，而目前我國針對這一問題只有加強對線路的檢查與維護，無法從根本上解決，且線路的檢查與維護工作量十分巨大，在配電網運行管理過程中很難保證萬無一失。

2.2 配電網網架層次不清

城市配電網絡無處不在，因配電網絡的設備接入管理不規范，業擴方案編制人員規劃概念不足，單個地塊分別制定，缺乏片區整體統合，接線組概念不強；不了解規劃電源布局，基本上均從現狀變電站引接電源。造成開關站設置冗余，占用變電站間隔、間隔使用不合理、網架聯絡復雜等問題，以致于在部分地區用電用戶增加的同時，會造成原本配電網結構的改變，進而影響整個配電網的運行以及檢修。配電網設備布局的問題不僅嚴重影響了配電網運行的效率，降低了城市居民的用電質量，同時，配電網設備布局的不科學造成了配電網運行成本的增加，造成了更大的電力資源損耗。

2.3 基礎數據收集問題

規劃基礎數據是規劃的依據，對電網規劃起到決定性作用。但存在各專業管理部門壁壘多，溝通困難，且管理細度、精確度不夠，原始數據質量較差，缺乏統一的跨部門管理規范、資產管理細度和設備的管理細度不一致等問題。

3 完善配電網的規劃設計

3.1 提高規劃基礎數據的準確性

通過人工從各個系統和渠道收集數據并建立各年的電網明細表、運行報表、電源裝機匯總表、工程項目投資表、重點工業項目用電情況、國民經濟及氣候數據表等，跟蹤工程項目進展情況，項目竣工投產時立即更新明細表相關數據、跟蹤變電站主變負載率、收集最大負荷日(典型負荷日)數據、收集工程項目從電網規劃到投資計劃的全過程數據，最后形成各類基礎數據表格，確保電網規劃的合理性和可行性。

3.2 建立配網自動化體系

城市配網自動化體系通常先利用自動化設備與開關的配合，通過子站、主站以及終端形成雙層數據收集與監控部分來監控配電網絡，確保配電網主站指令可以以最快的速度傳遞到每一個配電終端與子站中去，從而達到將終端設備運行數據反饋到終端主站的目標。在建設系統主站時，首先必須考慮主站建設實用性與靈活性的問題，其次要求配網線路改線率高，針對監控點隨時更換的情況改變監控信息，相關部門必須將改變的數據信息及時反饋到配網自動化系統中去，確保主站得到的信息與線路運行情況一致。一旦子站監控點信息改變沒有及時同步到自動化系統中，那么配網線路實際運行情況就會出現于主站顯示信息不對稱，也就影響了城市配網自動化系統可靠性，系統的價值將失去。

3.3 做好配網的負荷預測

預測的方法包括自下而上、自上而下、相互校核等預測方法。自下而上預測法，通過市場部，收集縣區內規劃年份的大用戶報裝信息，以某市為例，其電負荷預測，應基于全市區縣的最大負荷，采用回歸分析法、線性回歸模型等數學分析方法，并納入市場變化、經濟政策、關鍵事件等參數，建立預測模型，盡量減少模型的偏倚，提高預測精度，最終錄入未來出現的參數，如在未來2年某廠新增加一家用電量在8.0MVA的生產線，綜合預測增長速度，最終得出全市最大電荷預測結果。電量的預測可采用平均增長率法、電力彈性系數法、產值單耗法、自適應性指數、回歸分析預測、灰色線性回歸模型預測等，其中平均增長率最簡單、計算量小，但預測效果差，未能考慮變量因素。國內目前普遍采用產值單耗法，也符合傳統的GDP產值管理理念。

3.4 做好配電網絡的遠景規劃

首先，針對城市配電網的電力預測應該根據城市的發展規劃與經濟情況，并結合城市的行政級別對電力進行更加準確科學的預測，進而做好城市配電網的遠景規劃與設計。其次，城市配電網規劃與改造的設計目標應該根據城市的發展目標，堅持城市的發展原則，統籌使用配改業擴資金，整合公共電網，梳理存量，統一負荷接入原則，溝通業擴接入思路，建立負荷接入規范，簡化清晰網架結構，實現城市配電網系統的科學設計與改造。

3.5 合理規劃與建設配電網站點

在城市配電網規劃設計與改造過程中，配電網的供電范圍的確定以及供電線路的設計、輸電導線橫截面積的確定、變壓器的設置等都是重要的工作，城市配電網規劃設計過程中，電力部門應該根據城市的發展規劃以及用電分布情況進行科學的設計與規劃，在滿足城市配電網運行的基礎之上盡可能地降低城市配電網站點設置的成本，同時節約資源與空間。城市配電網結構設計的科學性首先應該滿足我國電網規劃與設計的依據，即《安全穩定導則》。其次，配電網站點的設置要符合城市電網載荷的分布，要保證電力資源在配電網系統中穩定安全傳輸。此外，還要充分考慮電力資源在傳輸過程中的損耗，盡可能地改善電力傳輸技術，降低電力傳輸過程中的損耗。

3.6 完善城市配電線路改造

對于配網的組成方式，在進行城市配電線路改造，供電規模、功能應不低于原有的設計水平，考慮遠期發展，對于普通居民，可采用“小容量，多布點”原則配置，將小型單相變壓器就近布局在居民社區，靠近社區，有助于提高電能利用效率，新的變壓器應超過最大負載率，以滿足今后的增長需要。在許多城區，新的住宅樓因居住率低，明顯偏低，不排除未來隨著入住率的提高，負載率上升的可能。為提高供電的可靠性，需考慮采用雙向負荷開關，實現主備電源之間的自動切換。

綜上所述，隨著現代城市規模的逐漸擴展，城市配電網規劃設計與建設改造已經成為必然工作，積極探究城市配電網規劃設計與建設改造問題，對于促進城市的快速發展十分重要。

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[3]黃育波，周星星. 城市配網規劃實用方法及其實踐[J]. 電氣技術，2014，10：98-102.