關(guān)于10kV及以下配電網(wǎng)發(fā)展方向的探討

艾宇星

（四川北宸電力設(shè)計咨詢有限公司）

0 引言

改革開放以來，伴隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，配電網(wǎng)建設(shè)日新月異，規(guī)模不斷發(fā)展，技術(shù)也在更新?lián)Q代。時代在進(jìn)步，人民生活與社會生產(chǎn)對配電網(wǎng)建設(shè)提出了更高的要求。我們無時無刻不在享受著配電網(wǎng)發(fā)展對生活生產(chǎn)帶來的便捷，同時也應(yīng)該關(guān)注到自然災(zāi)害或人為因素造成大面積配電網(wǎng)事故的情況越來越多，這些事故影響著國民生活的幸福指數(shù)和社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展進(jìn)程。所以，思考如何建設(shè)滿足新時代要求的電力電網(wǎng)，探討10kV及以下配電網(wǎng)的發(fā)展方向就顯得尤為重要。

1 我國10kV及以下配電網(wǎng)現(xiàn)狀及存在問題

1.1 關(guān)于自動化程度

配電網(wǎng)自動化程度是衡量其先進(jìn)程度的一項重要指標(biāo)，它是配電網(wǎng)運(yùn)行可靠性、安全性的基礎(chǔ)保障。由于我國配電網(wǎng)自動化建設(shè)與發(fā)達(dá)國家相比，起步較晚。前階段的配電網(wǎng)建設(shè)受當(dāng)時的經(jīng)濟(jì)水平和技術(shù)條件限制較大，造成了配電網(wǎng)自動化水平較低的情況。但是，隨著近階段國家對于安全生產(chǎn)，技術(shù)創(chuàng)新的高度重視，配電網(wǎng)自動化技術(shù)迎來了飛速發(fā)展，部分區(qū)域配電網(wǎng)已經(jīng)不斷完善，基本滿足當(dāng)前所需。但要滿足未來社會的用電需求還要不斷完善核心技術(shù)。

1.2 關(guān)于網(wǎng)架結(jié)構(gòu)

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)是通過配電網(wǎng)一次設(shè)備的連接所形成的空間結(jié)構(gòu)，它是配電網(wǎng)自動化成立的前提條件，與可靠性休戚相關(guān)。由于缺乏對社會發(fā)展和電力需求的正確預(yù)測，早期建設(shè)的配電網(wǎng)線路線徑不足，部分地區(qū)年久失修，改造頻繁，遺留下了技術(shù)不統(tǒng)一，供電線路迂回，負(fù)荷分配不均勻，“卡脖子”，大分支等諸多問題。對配電網(wǎng)的運(yùn)行管理和用戶接入帶來了諸多不便。

1.3 關(guān)于供電質(zhì)量

供電質(zhì)量與工業(yè)和公用事業(yè)用戶的安全生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)效益以及人民生活有著密切的聯(lián)系，供電質(zhì)量的惡化會引起用電設(shè)備的功率因數(shù)和效率降低，損耗增加，壽命縮短，影響產(chǎn)品品質(zhì)，電子和自動化設(shè)備非正常運(yùn)行等。根據(jù)國家電網(wǎng)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計和生產(chǎn)中的實踐經(jīng)驗，我國一般地區(qū)的電網(wǎng)損耗在15%～20%，特別嚴(yán)重的地區(qū)可以達(dá)到30%，三相不平衡，無功補(bǔ)償不足，諧波危害等問題依然存在。這樣就造成了大量能源浪費(fèi)和環(huán)境污染，同時也對運(yùn)行中的配電網(wǎng)設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重的危害。

2 未來10kV及以下配電網(wǎng)發(fā)展方向的探討

2.1 合理的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)

合理的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)需要有一套完善的體系，并且提出標(biāo)準(zhǔn)化、差異化網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的理念。

標(biāo)準(zhǔn)化配電網(wǎng)一方面應(yīng)該包括設(shè)計施工標(biāo)準(zhǔn)化，設(shè)備技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化，這部分可以通過完善和運(yùn)用典型設(shè)計，建立設(shè)備材料型號庫等方式在規(guī)范的要求上提出更高的行業(yè)要求，統(tǒng)一的設(shè)備型號有利于資源調(diào)動，同時也減少備品備件的需求，有效降低運(yùn)行維護(hù)成本；另一方面應(yīng)該實現(xiàn)運(yùn)行管理標(biāo)準(zhǔn)化，落實崗位責(zé)任制和工作票制度，降低甚至消除由操作因素引起配電網(wǎng)故障的可能性。通過同等級不同電源線路聯(lián)絡(luò)的方式提高區(qū)域供電可靠性，通過對單條線路的合理分段，控制每個分段的用戶數(shù)量和線路長度，可以有效減小故障停電范圍，降低故障排查難度，通過實踐總結(jié)10kV配電網(wǎng)常用接線形式如表1所示。

差異化配電網(wǎng)在于因地制宜。我國幅員遼闊，各地的地質(zhì)地貌，社會發(fā)展差異較大。國家能源局發(fā)布的《配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計技術(shù)導(dǎo)則》已經(jīng)按行政級別和供電區(qū)域的負(fù)荷密度將供電區(qū)域化為A+至E共6個等級。參考其劃分原則，配電網(wǎng)建設(shè)時可以根據(jù)不同區(qū)域的建設(shè)需求，提出差異化的建設(shè)方案，差異化配電網(wǎng)接線方式推薦如表2所示，以此達(dá)到控制建設(shè)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。

表1 10kV配電網(wǎng)常用接線形式

表2 各供電區(qū)域配電網(wǎng)線路接線方式推薦表

2.2 智能化的運(yùn)行管理

智能化的運(yùn)行管理能力，取決于配電網(wǎng)的智能化程度，與傳統(tǒng)配電網(wǎng)相比，智能化配電網(wǎng)具有更強(qiáng)的自愈能力，更高的安全性，更優(yōu)質(zhì)的電能質(zhì)量和更友好的人機(jī)互動等諸多優(yōu)勢。在科技飛速發(fā)展的今天，隨著通信網(wǎng)絡(luò)、傳感測量、保護(hù)測控、自動化等技術(shù)的不斷完善，配電網(wǎng)智能化的可能性能到了有力的技術(shù)加持。

智能化建設(shè)的總體目標(biāo)是實現(xiàn)配網(wǎng)管理現(xiàn)代化、提高供電可靠性和供電質(zhì)量。通過主站和配電終端以及終端相互之間的配合，提高調(diào)度運(yùn)行控制及故障處理能力，實現(xiàn)配電網(wǎng)故障區(qū)段的就地快速切除；合理選用光纖、無線等通信方式實現(xiàn)對配電網(wǎng)全面監(jiān)控，減少故障查找、故障排除時間，提升配電運(yùn)檢管理水平和運(yùn)維檢修能力。配電自動化工程應(yīng)按照統(tǒng)籌規(guī)劃、同步建設(shè)、差異實施的原則進(jìn)行建設(shè)。

根據(jù)實踐經(jīng)驗，關(guān)于建設(shè)智能化配電網(wǎng)需要注意以下幾個方面。①推行新技術(shù)時，切不可一蹴而就。一味的提倡高新技術(shù)，反而會使配電網(wǎng)因多次改造變得全局不統(tǒng)一，技術(shù)繁雜，增加運(yùn)行管理的成本。②可以優(yōu)先建設(shè)試點工程，總結(jié)效益，分析其移植、推廣的可能性，把優(yōu)質(zhì)的技術(shù)由局部輻射到全局。③要重視運(yùn)行管理人員的技能培訓(xùn)，同步提高業(yè)務(wù)水平和技能儲備。

2.3 建設(shè)環(huán)境友好型配電網(wǎng)絡(luò)

進(jìn)入21世紀(jì)后，自然資源的消耗速度呈現(xiàn)數(shù)級遞增，人類生活與自然環(huán)境的矛盾日益尖銳。在可以預(yù)見的未來，配電網(wǎng)乃至整個電力系統(tǒng)的發(fā)展都將不在局限于技術(shù)層面的改進(jìn)。如何協(xié)調(diào)電力生產(chǎn)過程中與環(huán)境的關(guān)系，也應(yīng)成為當(dāng)前研究的重要課題。根據(jù)實際工作中總結(jié)的經(jīng)驗，現(xiàn)提出以下幾點建議：

1）加速城市電網(wǎng)的統(tǒng)籌建設(shè)。目前我國的配電網(wǎng)仍處于發(fā)展完善階段，部分地區(qū)有國家電網(wǎng)和地方電網(wǎng)并存的情況，而由此引起的線路廊道混亂問題并不罕見。此矛盾一方面阻礙各自產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，另一方也影響城市的整體形象。可以通過城市建設(shè)規(guī)劃統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，減緩此類矛盾。

2）鼓勵地方清潔能源的開發(fā)。由于電能在電網(wǎng)輸送過程中，線路會消耗一部分的能量。在實際生產(chǎn)中，10kV及以下配電網(wǎng)的損耗率非常高，一般達(dá)到7%左右，部分地區(qū)在線路建設(shè)不合理或改造不及時的情況下，損耗率能達(dá)到20%左右。針對此類情況，建議推行微電網(wǎng)建設(shè)，利用當(dāng)?shù)厍鍧嵞茉矗园l(fā)自用，余電上網(wǎng)，發(fā)電不足時由電網(wǎng)供電的策略。通過減少遠(yuǎn)距離輸電的方式，來降低輸電過程中產(chǎn)生的電能損耗。目前，供高速公路隧道用電的光伏微電網(wǎng)、水電站廢水電就地消納策略以及風(fēng)能豐富地區(qū)的分布式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)都得到了良性發(fā)展，為環(huán)境友好型電網(wǎng)的建設(shè)做出了巨大的貢獻(xiàn)，值得繼續(xù)發(fā)展和移植。

3 結(jié)束語

本文通過對我國10kV及以下配電網(wǎng)現(xiàn)狀和存在問題進(jìn)行總結(jié)，探討了其未來的發(fā)展方向。結(jié)果表明，要使10kV及以下配電網(wǎng)跟上時代的發(fā)展，滿足更高的社會生產(chǎn)和生活所需。①要因地制宜，著眼于標(biāo)準(zhǔn)化、差異化配電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)；②要促進(jìn)智能化配電網(wǎng)的改造和建設(shè)，在技術(shù)上保持與時俱進(jìn)；③推進(jìn)環(huán)境友好型電網(wǎng)的建設(shè)，讓發(fā)展與環(huán)保在新時代達(dá)成統(tǒng)一。探討以上發(fā)展方向，對提高配電網(wǎng)安全性，穩(wěn)定性，可靠性和環(huán)境友好性有著重要意義，為10kV及以下配電網(wǎng)建設(shè)提供了較好的參考。