10kV配電網(wǎng)網(wǎng)格化規(guī)劃實(shí)施研究分析

陳瑛

摘 要：10kV配電網(wǎng)是我國(guó)電力電網(wǎng)的一項(xiàng)重要構(gòu)成部分，其在人們的生活和生產(chǎn)中的發(fā)揮著重要作用。近幾年，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對(duì)于電力的需求不斷增多，同時(shí)，城區(qū)配電網(wǎng)情況也變得更加復(fù)雜，這在一定程度上也加大了管理難度，在原規(guī)劃方式下，進(jìn)行配電網(wǎng)布置已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)代人們對(duì)新增負(fù)荷電量以及電能質(zhì)量的需求。因此，在進(jìn)行10kV 配電網(wǎng)規(guī)劃期間，應(yīng)在目前情況進(jìn)行詳細(xì)分析基礎(chǔ)上，打破傳統(tǒng)的規(guī)劃模式，進(jìn)行網(wǎng)格化規(guī)劃，從而使人們能夠應(yīng)用到高質(zhì)量的電能。

關(guān)鍵詞：10kV配電網(wǎng);電能質(zhì)量;網(wǎng)格化;規(guī)劃實(shí)施

中圖分類號(hào)：TM715 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2019）19-0175-02

從目前我國(guó)用電的實(shí)際情況來(lái)看，用電量的需求不斷提高，這在一定程度上加大了配網(wǎng)難度不斷加快，這對(duì)規(guī)劃模式也提出了更高的要求。傳統(tǒng)模式中現(xiàn)狀網(wǎng)架布局十分混亂、線路負(fù)載兩端化、線路存在多聯(lián)絡(luò)但又無(wú)法滿足N-1條件等各項(xiàng)問(wèn)題都有待解決，而進(jìn)行新型配電網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)通過(guò)合理的實(shí)際方式，保證與城鎮(zhèn)規(guī)劃的協(xié)調(diào)性。下面，對(duì)一種網(wǎng)格化規(guī)劃模式進(jìn)行應(yīng)用，依據(jù)不同需求對(duì)電量的需求的差異，完成相應(yīng)的劃分工作，保證電網(wǎng)劃分的合理性。

1 供電區(qū)域供電網(wǎng)格情況的合理劃分

1.1 以現(xiàn)狀為基礎(chǔ)對(duì)供電網(wǎng)格進(jìn)行合理劃分

針對(duì)城區(qū)供電區(qū)域來(lái)說(shuō)，應(yīng)依據(jù)地區(qū)控制性，對(duì)規(guī)劃文件內(nèi)容提供的負(fù)荷目的、用電屬性、片區(qū)分塊等各項(xiàng)資料內(nèi)容作為便捷，依據(jù)變電站的實(shí)際分布情況，10kV線路的具體走向情況，對(duì)供電區(qū)域進(jìn)行適當(dāng)劃分，形成一個(gè)合理的供電網(wǎng)格，在確保能獨(dú)立承擔(dān)該區(qū)域供電任務(wù)，達(dá)到網(wǎng)格負(fù)荷基礎(chǔ)上，滿足下列原則：

（1）自然劃分。供電網(wǎng)格應(yīng)當(dāng)不跨越山脈、河流，這可以減少建設(shè)的難度，降低成本。

（2）市政規(guī)劃。網(wǎng)格劃分和市政劃分應(yīng)保持片面協(xié)調(diào)，針對(duì)發(fā)展過(guò)程中不確定的區(qū)域，在實(shí)際管理上，應(yīng)當(dāng)先依據(jù)單一片的方式進(jìn)行[1]。

（3）現(xiàn)狀電網(wǎng)。依據(jù)現(xiàn)狀對(duì)電網(wǎng)的具體情況，根據(jù)不同地點(diǎn)的實(shí)際情況，完成相應(yīng)的劃分，形成網(wǎng)格，盡量降低網(wǎng)格化工程量。

（4）用戶管理。組接線供電能力可以使用戶的具體需求得到滿足，在實(shí)際規(guī)劃期間，在非必要的情況下，規(guī)劃的網(wǎng)格盡量不要將用戶切割，導(dǎo)致用戶被分開(kāi)[2]。

1.2 供電網(wǎng)格劃分調(diào)整

在供電網(wǎng)格遠(yuǎn)期負(fù)荷總量趨于或大于飽和的情況下，要詳細(xì)劃分這些供電網(wǎng)格，將這些供電網(wǎng)格依據(jù)相應(yīng)的劃分原則，供電網(wǎng)格的實(shí)際情況進(jìn)行詳細(xì)劃分。供電網(wǎng)格劃分過(guò)程中，應(yīng)滿足下列要求：

（1）避免日后用電負(fù)荷增大，或者在電網(wǎng)在實(shí)際運(yùn)行期間出現(xiàn)一些意料之外的情況，應(yīng)預(yù)留一定的裕度[3]。

（2）供電網(wǎng)格規(guī)劃期間，會(huì)出現(xiàn)負(fù)荷不確定情況，因此，為了避免發(fā)生供電事故，應(yīng)當(dāng)將該區(qū)域作為單一網(wǎng)格，然后對(duì)其進(jìn)行全面管理，直到日后電力負(fù)荷明確后，在采取相應(yīng)的措施，完成相應(yīng)的劃分。

2 10kV配電網(wǎng)網(wǎng)格劃分的具體原則

2.1 依據(jù)行政等級(jí)進(jìn)行網(wǎng)格化劃分

10kV配電網(wǎng)網(wǎng)格化規(guī)劃是一項(xiàng)復(fù)雜工作，在實(shí)際規(guī)劃期間，應(yīng)當(dāng)先立足供電場(chǎng)地，以及區(qū)域的具體情況進(jìn)行。例如，年負(fù)荷密度、行政等級(jí)、經(jīng)濟(jì)條件等各項(xiàng)因素。不同區(qū)域配電網(wǎng)網(wǎng)格規(guī)劃期間的側(cè)重點(diǎn)也會(huì)有所不同[4]。一般來(lái)說(shuō)，省會(huì)城市要依據(jù)行政等級(jí)對(duì)供電區(qū)進(jìn)行適當(dāng)規(guī)劃，同時(shí)，要結(jié)合負(fù)荷需求量情況，完成相應(yīng)的靈活調(diào)整，若在實(shí)際分析期間，出現(xiàn)了供電重合區(qū)，應(yīng)嚴(yán)格的依據(jù)等級(jí)的實(shí)際高度情況，逐步完成相應(yīng)的規(guī)劃工作，最終達(dá)到較高一級(jí)的供電區(qū)域。

例如，進(jìn)行地區(qū)配網(wǎng)網(wǎng)格規(guī)劃時(shí)，應(yīng)當(dāng)依據(jù)行政級(jí)別作為參照，完成相應(yīng)的規(guī)劃。如：城市中心區(qū)（Ⅰ）、市轄供電區(qū)（Ⅱ）、縣級(jí)供電區(qū)（Ⅲ），其他區(qū)域（Ⅳ）。在該基礎(chǔ)上，依據(jù)行政區(qū)劃完成對(duì)負(fù)荷具體密度情況的合理規(guī)劃，具體內(nèi)容如表1所示。

2.2 地域的具體開(kāi)發(fā)深度

依據(jù)不同地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、開(kāi)發(fā)深度，以及開(kāi)發(fā)速度，實(shí)現(xiàn)科學(xué)配電網(wǎng)規(guī)劃，實(shí)際劃分時(shí)可以大致分為老區(qū)、開(kāi)發(fā)區(qū)、新區(qū)三個(gè)部分。老區(qū)指的已經(jīng)在該區(qū)域范圍內(nèi)形成了穩(wěn)定的建筑區(qū);開(kāi)發(fā)區(qū)指的是存在大量的建筑正處于建設(shè)階段，并未完全建設(shè)的區(qū)域;新區(qū)指的是還空地，以及存在大量的建筑等待拆遷的區(qū)域[5]。

2.3 負(fù)荷的發(fā)展情況與合理預(yù)測(cè)

不同區(qū)域的負(fù)荷發(fā)展速度會(huì)存在一定的差異，未來(lái)負(fù)荷預(yù)測(cè)等各項(xiàng)內(nèi)容都在已有線路運(yùn)行模式基礎(chǔ)上，對(duì)每個(gè)聯(lián)絡(luò)點(diǎn)的具體性能，以及作用進(jìn)行詳細(xì)分析，同時(shí)，要依據(jù)變電站的具體設(shè)置、資源，以及用戶在具體用電的時(shí)序情況，完成對(duì)網(wǎng)格規(guī)劃情況的合理應(yīng)對(duì)，在對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行具體分析過(guò)程中，應(yīng)秉著成本最低，后期線路改造最小化原則進(jìn)行[6]。

以負(fù)荷發(fā)展作為基礎(chǔ)，完成對(duì)供電網(wǎng)絡(luò)情況的合理規(guī)劃，一般來(lái)說(shuō)可以劃分為成以下三類：

（1）負(fù)荷發(fā)展相對(duì)成熟的網(wǎng)絡(luò)。該區(qū)域通常都已經(jīng)完成了相應(yīng)的開(kāi)采，整個(gè)區(qū)域的實(shí)際用電情況相對(duì)來(lái)說(shuō)處于一個(gè)比較穩(wěn)定的狀態(tài)。

（2）開(kāi)發(fā)區(qū)網(wǎng)格。該區(qū)域在實(shí)際發(fā)展期間具有較大的發(fā)展?jié)摿Γ梢粤⒆汩L(zhǎng)遠(yuǎn)深入開(kāi)展，在負(fù)荷發(fā)展方面有著不錯(cuò)的增長(zhǎng)潛力，電力負(fù)荷會(huì)有所上升。

（3）發(fā)展不固定區(qū)域。該類區(qū)域在實(shí)際發(fā)展期間并未形成一個(gè)指定的區(qū)域，未來(lái)負(fù)荷的變化情況也處于不確定狀態(tài)[7]。

3 10kV配電網(wǎng)網(wǎng)格化規(guī)劃與實(shí)現(xiàn)

3.1 總體規(guī)劃目標(biāo)

依據(jù)配網(wǎng)區(qū)域形成等級(jí)規(guī)劃情況，應(yīng)對(duì)設(shè)定供電可靠性目標(biāo)，以及電網(wǎng)中電壓的合格率目標(biāo)，確保供電的可靠性。例如：市中心區(qū)（Ⅰ），在可以在用電期間，年均停電時(shí)長(zhǎng)為25min，電網(wǎng)中綜合電壓合格率，仍然需要達(dá)到100%，市轄供電區(qū)（Ⅱ），其年均停電時(shí)間不得超過(guò)50min，同時(shí)綜合電壓合格率要達(dá)到100%;而對(duì)于縣級(jí)供電區(qū)（Ⅲ）和其他地區(qū)（Ⅳ）的供電的穩(wěn)定性要求相對(duì)較低，通常來(lái)說(shuō)，要將年均停電時(shí)間控制在5-9h，而對(duì)于綜合電壓合格率來(lái)說(shuō)，應(yīng)當(dāng)將其控制在99.99%。

3.2 配電網(wǎng)格規(guī)劃的實(shí)現(xiàn)

完成10kV配網(wǎng)網(wǎng)格化規(guī)劃后，要想使配網(wǎng)的運(yùn)轉(zhuǎn)水平，以及運(yùn)行質(zhì)量能夠得到進(jìn)一步提升，要依據(jù)設(shè)定的規(guī)劃目標(biāo)的重點(diǎn)，從網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化、控制裝備在運(yùn)行期間的出現(xiàn)的故障、提升配電網(wǎng)自動(dòng)化運(yùn)行水平等多項(xiàng)要點(diǎn)入手，從而使網(wǎng)格化規(guī)劃的最終目標(biāo)能夠得以實(shí)現(xiàn)[8]。

（1）合理優(yōu)化電網(wǎng)的具體結(jié)構(gòu)。變電站在實(shí)際運(yùn)行期間，要想實(shí)現(xiàn)對(duì)10kV配電網(wǎng)互倒互帶能力，要全面聯(lián)系電纜線路和電纜架空混合線路，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)徹底、全面連接，若架空線的長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，或者距離相對(duì)較遠(yuǎn)，可以通過(guò)逐節(jié)、逐段的方式完成相應(yīng)的供電。

（2）適當(dāng)更新各項(xiàng)設(shè)備。對(duì)于電網(wǎng)中不合格的各項(xiàng)設(shè)備要進(jìn)行全面更新、調(diào)換。例如，高能耗型電氣和設(shè)備、油開(kāi)關(guān)等，同時(shí)，對(duì)于采用的各個(gè)低壓臺(tái)區(qū)應(yīng)當(dāng)逐漸達(dá)到相應(yīng)的科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化水平。針對(duì)架空線路在實(shí)際應(yīng)用期間的絕緣情況進(jìn)行詳細(xì)檢查，確保其絕緣情況程度能夠達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)要求，以免由于絕緣問(wèn)題，造成不良影響。同時(shí)，要適時(shí)更新運(yùn)行年限過(guò)長(zhǎng)如15年以上的老舊設(shè)備、適時(shí)更換卡脖子線路的導(dǎo)線線徑、增加安裝避雷器等。

（3）配電自動(dòng)化。增加配電網(wǎng)自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)方面的投入，提升配電網(wǎng)自動(dòng)化的整體水平，同時(shí)要保證配電網(wǎng)自動(dòng)化作用能夠得到合理發(fā)揮，其中Ⅰ、Ⅱ區(qū)域內(nèi)的自動(dòng)化水平都應(yīng)當(dāng)具備自我恢復(fù)能力，在實(shí)際規(guī)劃期間，將10kV配網(wǎng)中的通訊電線、電纜等各項(xiàng)內(nèi)容都布置在不同的區(qū)域內(nèi)，快速實(shí)現(xiàn)通訊連接，進(jìn)而使10kV配網(wǎng)系統(tǒng)的具體工作效率能夠得到進(jìn)一步提高。例如，莆田地區(qū)所有柱上和站房?jī)?nèi)的斷路器都往三遙開(kāi)關(guān)的方向改造更新。

3.3 技術(shù)準(zhǔn)則

（1）電壓。依據(jù)網(wǎng)格化區(qū)域的實(shí)際劃分情況，其中Ⅰ區(qū)域、Ⅱ區(qū)采應(yīng)的電壓都為110kV，而對(duì)于Ⅲ、Ⅳ區(qū)域，則可以適當(dāng)降低電壓的具體等級(jí)，例如，可以采用35kV，并且可以適當(dāng)進(jìn)行中壓配電設(shè)置。

（2）中壓配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。一般來(lái)說(shuō)要結(jié)合用戶的具體數(shù)目情況、負(fù)荷高低、外界環(huán)境、線路情況的具體特征，對(duì)最終采用的聯(lián)絡(luò)方式加以確定，通常來(lái)說(shuō)分段不得少于3段，對(duì)于單段負(fù)荷容量來(lái)說(shuō)，應(yīng)當(dāng)將其控制在100A以內(nèi)。配網(wǎng)結(jié)構(gòu)在具體應(yīng)用期間，采用的接地形式主要有：雙射式，網(wǎng)格式等不同方式。需要作業(yè)人員注意的的是，采用的中壓配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)時(shí)，整個(gè)結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)盡量易觀察、簡(jiǎn)單、方便操作，同時(shí)，要對(duì)結(jié)構(gòu)數(shù)量進(jìn)行適當(dāng)控制，保證配網(wǎng)能夠朝著自動(dòng)化方向發(fā)展。在不同類型的接線方式中，網(wǎng)格式接線是以其他接線為基礎(chǔ)發(fā)展而來(lái)的，在規(guī)劃區(qū)域內(nèi)設(shè)置通訊線路，進(jìn)而使各個(gè)區(qū)域間可以相互聯(lián)系，最終相互依靠，作為備用設(shè)備的目的。

（3）自動(dòng)化技術(shù)。配電網(wǎng)自動(dòng)規(guī)劃規(guī)劃設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)秉著低成本、高安全、資源合理分享等各項(xiàng)原則進(jìn)行，并且要堅(jiān)持先架空在電纜原則對(duì)線路進(jìn)行架設(shè)。逐漸進(jìn)行智能化配網(wǎng)引入，同時(shí)，配網(wǎng)的自動(dòng)化建設(shè)要保證同一次網(wǎng)架、電氣設(shè)備等各項(xiàng)內(nèi)容都能夠逐步適應(yīng)、融合，實(shí)現(xiàn)對(duì)配網(wǎng)自動(dòng)化方案的科學(xué)設(shè)計(jì)，使供變電安全目標(biāo)能夠得以實(shí)現(xiàn)。

4 結(jié)語(yǔ)

10kV配網(wǎng)網(wǎng)格化規(guī)劃是我國(guó)電網(wǎng)是現(xiàn)階段配電網(wǎng)網(wǎng)格發(fā)展的主流意識(shí)，在實(shí)際規(guī)劃過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)不同區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況、負(fù)荷大小，規(guī)劃多個(gè)獨(dú)立供電區(qū)域，通過(guò)對(duì)這種新型網(wǎng)格規(guī)劃模式的合理應(yīng)用，能夠?yàn)橐粋€(gè)區(qū)域的發(fā)展提供穩(wěn)定的電能，促進(jìn)該區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

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