配电网规划与设计

配电网规划与设计

赵宇

（国网齐齐哈尔供电公司齐齐哈尔）

摘要：随着经济的发展,电力企业逐步重视自身的长远发展,经济、可靠的配电网建设已成为电网建设的一个重要组成部分。因此,合理规划配电网,让配电网络既安全可靠,又兼顾协调经济、社会、环境发展要求,已成为电力配电网研究的一个重要课题。

关键词：配电网；规划；可靠；经济

一般而言,配电网规划主要内容包括:现状电网分析、电力需求预测及变电站布点结果、规划技术原则、配电网建设项目及估算投资、规划方案评估、结论和建议等。配电网规划的作用在于剖析当前规划区域内电网运行状况,在考虑经济效益的前提下,合理分布上级电源,选取最优的网架建设方案,提高线路可转供电能力,清理改造残旧设备及线路,保证电网安全稳定运行。

一、配电网规划的意义

城市电网是电力系统的重要组成部分，又为其主要负荷中心，具有负荷密度高，用电量大，安全可靠以及供电质量要求高等特点。城市电网的建设须与城市发展规划相互配合，同步实施，且还得与环境相互协调。

配电系统的规划是供电企业规划活动中的基本环节，配电网的规划质量直接影响到配网的网络水平及投资效益，其对于降低网损、提高可靠性和保障电能质量的影响不亚于配电网的运行管理，因此说，配电网规划技术的发展对整个电力的发展至关重要。

二、配电网规划的主要内容及存在问题

（一）配电网规划的主要内容

配电网规划的主要内容包括：配网现状的分析、技术原则确定、负荷预算、建设改造规划方案的确定以及投资估算于经济评价等几个方面：

1、配电网现状的分析。该过程是通过收集配网的设备以及运营的数据，来完成分析配网的现状。主要包括：配电网设备的数量以及年限的统计、配电网整体营运指标的计算以及分析、配网电源的负载率情况、中压配网设备运行的情况、1OkV出线间隔的利用率情况以及中压配电网结构等方面内容。通过这些内容的分析与总结，可以得出配网的负荷分布是否合理、高电压布点是否合理、供电半径是否满足要求、设备的状况等结论，来确定规划的改造目标与方向。

2、规划技术原则确定。以上级确定的技术原则为基础，再综合规划区实际的情况，从配网的网架结构、架空以及电缆线路的选型、变压器和开关设备选型、二次系统应达到的技术要求等方面来确定技术细则。

3、电网建设改造规划。目前配电网规划的重中之重，具体是要进行高压变电站选址、定容量以及供电区域的划分，然后进行网架结构的规划与优化，再然后提出分年度具体的建设与改造项目，最后进行相应地地理接线图的绘制。

（二）当前我国配电网存在的问题

配电网的发展是随城市建设和用电迅速增长以及对供电可靠性的要求而提出的，但是由于城市规划和电力发展不相适应，使配电网规划以及发展不满足城市发展需求，反映在这六个方面：配电网络电源点容量及电能受到输出限制，不适应于城市建设发展的速度；“瓶颈”效应比较严重，出现“卡脖子”的现象，导致电能传输受限，进而发生停电的事故；出线通道和城市的规划不相适应，该用地下电缆的时候，却因施工以及投资不允许。而该采用架空导线却由于环境条件受限，有的该采用绝缘导线，网络复杂的情况较为普遍；早期的配电线路陈旧，设备老化和技术性能低劣，使线损率高，供电不可靠，并且还造成能源大量浪费和环境污染；电网结构相对比较复杂，环网联络接点比较多；改造城市电网要求较高，范围涉及面较广，停电难度很大。

所以，城市配电网要实现的配电网自动化是一个系统性的工程。较为完善的多路电源的配电网点，较好的城市规划和较好的电源路径的分布是最基本的条件，并利用各种先进的设备。

（三）配电网规划中存在的难点

1、规划数据收集的困难。随着电网规模的日益扩大，配网设备数据越来越庞大，更新速度快，每次规划均需要花费大量的时间及人力整理相关资料。配电网规划主要涉及配网设备的装备及运行数据、规划区域的用电及负荷数据、规划区域的市政规划资料、规划区的国民经济类数据等，其中数据量最大的为配网设备的装备及运行数据。该部分数据的收集整理占用大量时间。

2、空间负荷预测的准确性有待提高。配网规划负荷预测中总量预测的方法和技术经过多年的实践已较为成熟，而作为配网规划核心的空间负荷预测方法由于既要预测负荷的量还要预测负荷的增长位置，在城市用地类型变化频繁、配网负荷发展较为复杂的情况下，其准确性受多种条件制约。

三、配电网自动化的趋势

（一）国外配电网自动化

在发达国家中，十分重视发展配电网自动化系统，如今国外配电自动化系统已经形成以电容器组调节控制、集变电所自动化、用户负荷控制、馈线分段开关测控以及远方抄表等系统于一体的配电网管理系统。

从国外配电网自动化系统采用的通信方式看，尚没有一种通信技术可以很好地满足于配电网系统自动化所有层次的需要。在一个配电网自动化系统内，往往由多种通信技术组合成综合的通信系统，各个层次按实际需要采用合适的通信方式。

（二）国内配电网自动化

我国配电网自动化的发展是电力市场和经济建设的必然结果，由于未重视配电网的建设，导致建设资金短缺，设备技术性能落后，严重影响了人民生活与经济建设的发展。

随着市场观念的转变和电力发展的需求，配电网的自动化已经作为供电企业的重要建设方向，现在我国已经在大力发展配网建设，竭力城市电网的改造工程，并组织全国性的大会对配电网改造提出了具体实施计划，凑集资金，并提出更改计划，利用高技术、性能好的设备从事电网的改造。

（三）基于GIS平台进行配网规划

配电GIS是利用计算机技术、网络技术将配电网络的分布、属性及实时信息按其实际地理位置描述在地理背景上，形成的集查询、统计、运行、维护、分析、管理等多种功能于一体的应用软件系统。利用GIS强大的空间数据处理和网络分析的拓补功能来处理配电系统与空间有关的信息，不仅能够极大地方便规划数据的获取、处理，提高规划人员的效率，而且规划过程和结果也更加直观、更具交互性。

（四）国内外配电网规划研究热点

在优化配电网规划方面,国内外学者已取得了许多成就,例如遗传算法、单亲遗传算法、多种群遗传算法、模拟退火算法、基于竞争的启发式方法等。其中,基于竞争的启发式配电网络优化算法是以规划期内系统总投资收益率为目标函数,考虑配电网络接线模式、电压等级和网络损耗的约束条件,通过潮流计算和竞争排序,规划配电线路的一种方法,该方法通过选择最佳的电缆路径和电缆截面、合理的网络分段开关和联络开关的数量和位置,使网络在保证供电质量的同时,投资和网损费用总和最小,即以最小投资,最大限度的满足系统的安全性和可靠性。当供电可靠性达到一定水平后,如果要进一步改善供电可靠性,则可能导致运行费用急剧增加,甚至可能超过可靠性提高所带来的经济效益,此时宜考虑采用人工免疫算法计算最优投入产出值。

（五）展望未来配电网规划

目前,郊区配电线路一般仍采用架空线形式,以节省投资;市内繁华地段则采用地下电缆线路形式,以提高安全性和美观性。随着经济的快速发展和国内城市化水平的迅速提高,电网线路将主要由电缆构成。随着人口增长,土地资源日益紧张,未来的土地资源必将成为限制电网发展的主要因素之一,因此必须尽快推广、开展紧凑型变电所、室内变电所的规划、建设工作,以争取在有限的土地资源中完成供电网络的建设。

四、结论

配电网的规划和设计的重要性不言而喻，要结合时代的发展，不断更新理念，更新技术和设备等，使之具有适应性和超前性。

参考文献：

[1]魏嵬，崔文生.对配电线路设计的探讨[J].广东科技，2009.

[2]电网规划与建设[N].中国电力报，2001（22）.