城市配网规划与优化的研究

　　摘要;随着我国国民经济的发展和人民物质文化生活水平的不断提高，尤其是城市经济的快速发展，社会对电力需求越来越大的同时，对城市的供电可靠性和供电质量要求也越来越高，由于我国历来有“重主网、轻配网”的观念，长期存在对配电网资金投入不足的问题，而配电网水平的高低将直接影响整个供电网络，从而造成城市供电可靠性和供电质量与地方经济社会发展的矛盾也越来越突出，本文主要从配电网的规划理念、如何做好电网规划，优化系统结构的一些建议。

　　0 引言

　　城市配网规划一方面是城市总体发展规划的重要组成部分，另一方面也是城市配网建设、改造的依据。配网是传输电能的高速公路，唯有网架结构合理、选点布局科学，才能切实提高供电可靠性和电压合格率其中 lOkV 中压配电网网架的建设更是直接关系到用户的供 电质量及可靠性水平 ，意义重大。要结合地方经济发展的政策和居民生活用电水平的提高，做好中长期的规划和预测，逐一排查电网的薄弱环节。按照区域性、季节性经济电流密度选择导线。按照适当的超前原则，做好配电设备的选型工作，消除用电 “瓶颈现象 。面对未来 几年巨大的资金投入，科学合理地规划好城市配网，提高供电质量、供电的安全和可靠水平，合理有效地利用资金和节能降损，取得最大的经济和社会效益，各级决策者和规划人员都十分关注的问题，也具有巨大的社会和经济意义。

　　1 我国配网的现状

　　近年来 ，国家投人了大量资金对城市电网进行改造 ，取得了阶段性的成果 ，但由于电源不足等先天问题 ，配电网网架的优化规划一直是供电部门棘手的现实问题。随着近郊城市化程度的迅速提高 ，对配电网网架结构提出了较高要求 ， 目前城市配网主要存在以下一些问题：

　　1.1 网络结构不合理 ，运行方式灵活性低

　　由于网络结构不合理 ，使故障复电 、计划检修以及迎峰度夏等工作受到限制 。实际工作中经常遇到变电站移址、变电站全站需要停电时 ，即使在低负荷水平的情况下负荷都不能转出 ，需要新出线或者新增加联络线 。

　　1.2 电源布点不合理 ，供 电半径过长

　　由于缺乏早期整体规划 .我国一些城市配网的电源点布点不足 、不合理，供电半径过长 .线损过高 。同时，由于电源布点不合理 ，一些地方还 出现了主变负载不均衡 .系统运行的经济性降低了。

　　1.3 线路故障率高，供电可靠性低

　　很多城市都采用架空线作为城市供 电线 路的主要敷设方式 ，架空线的故障率相对较高 .因此 ，供电可靠性就降低了;另外，由于网络结构不合理，事故转电及检修转电不方便 ，也降低了供电的可靠性。

　　1.4 负荷增长飞速 ，电网建设用地紧张

　　以我市的负荷增长为例，2010年网供负荷达到了846万千瓦，同比增长 15.2%，全社会用电负荷达 913.9万千 瓦，同比增长 12.74%，用电负荷随着经济 的高速增长年年飙升 。

　　2 城市配网规划与建设的思路

　　城市配网规划与建设中问题很多 ：不确定的因素很多 ，负荷的发展及分布状况很难准确预测 ;涉及的部门和专业领域多，除了要满足安全性与可靠性 、投资成本等经济技术方面的要求外 ，还要与市政规划等部门协调 。

　　2.1 电源点选址及线路走廊安排

　　从减少网损增加经济效益的角度出发 ，应该优先规划电源点 ，只有电源点规划得合理 ，才能减少线路建设的投入，降低网损。

　　2.1.1 客观条件要求电力企业必须提前做好电源点的选址及线路走廊的构建 。城市的发展 .给电力部门重新布点及新增线路走廊的空间十分有限，即使勉强安排了新的电源点以及线路走廊 ，也会因约束因素太多使布局不合理 。而且越是到后来 ，在市区进行开挖铺设电缆的代价越大 。

　　2.1.2 城市发展的特殊性决定了政府及电力企业必须把眼光放得更长远。随着城市迅速发展以及人类需求的不断提高 ，城市的用电密度越来越大 ，如果不在城 市发展之初很好地解决城市电网 ，尤其是配网的规划与建设问题 ，将会严重影响并制约整个城市的发展。

　　2.1.3 规划线路走廊时如果采用电缆，不仅美化市容市貌 ，故障率还比架空线低 。从减少电缆故障所导致的馈线跳闸的角度考虑 ，应尽量减少电缆直埋 。采用排管敷设的电缆 ，在线路维护或新放电缆时需要重新开挖.而且比电缆管沟的电缆更易遭受外力破坏 ;采用电缆管沟的敷设方式其成本相对较高。综上所述 ，在经济条件许可的情况下，10kV线路走廊应优先考虑电缆沟，其次是电缆排管敷设 ，尽量不用架空线 ，减少电缆直埋 。

　　由此可见 ，供 电范 围的划分 ，路径 的选择 ，对 供电半径起着决定作用 。配网规划必须和城市发展规划紧密结合，借助经济发展规划和用地规划来进行负荷预测和负荷分布 ，划分供电区域 ，借助建设规划 ，来确定线路走廊等。

　　2.2 配网馈线的规划原则

　　lOkV架空线宜采用多分 段三联络 的连 接方式 ，达 到“N一1”原则 。在架空网络建设完善过程中，须注意分段建设及过渡方案的考虑。在初期负荷较轻的情况下，可采用“一分段一联络”方式，每回线路负载率宜不大于5O%：当线路负载率达到 67%左 右 ，考虑采用“二分段二联络 ”方式 ：最终负载率 以 75%为宜 ，采用“多分段三联络”方式 。以上不同方式应该是循序渐进、逐步优化的过程 ，并根据附近电源点的情况因地制宜、适度发展 。

　　2.2.1 出线方 向原则

　　规划变电站出线时.应尽量考虑将同一变电站的不同主变的出线在区域上交叉 ，即某一用电区域的馈线 ，最好是来自不同主变。如果是单台主变 .应该尽量考虑将不同母线的出线在区域上交叉 。按照此原则出线 ，可以保证每一用电区域内都有来自不同主变的电源 ，当某一主变故障或者母线失压时，可以由本站内的另一主变供电。

　　2.2.2 环网及联络原则

　　对于环网接线方式，应避免主回路电缆迂回，且主回路的环网节点不宜过多，力求缩短主回路成环的建设周期 。考虑到地区发展的阶段性 、环网接线模式应考虑过渡方案。在初期 ，考虑采用单环网接线模式 ，两条线路负载率不超过 50%;随着地区发展，可考虑形成多分段两联络，每条线路负载率不超过 67%，提高线路利用率 ;随着负荷进一步发展 ，可考虑建设第二环 ，采用双环网接线 。

　　在构成环网时，尽量与本站的馈线构成环网，而与非本站的出线构成联络，如图 1-1所示。

　　这种结线方式的特点：

　　如果出现某个站某台主变退出运行 ，而本站其它主变可以承担它的全部负荷，则可以通过母联开关将该主变的负荷转移到本站其它主变上：而如果本站其它主变无法承担全部负荷。则可以很方便地将多余的负荷通过联络开关转移到对侧站上。

　　如果出现有母线退出运行 .则可以通过环网开关将负荷转移到本站其它母线上 ;而如果带该段母线的主变无法承担全部负荷的话，可以将部分负荷通过联络开关转 到对侧站上 。

　　如果仅仅是某条馈线的出线段故障，则可以视情况将该馈线的负荷通过环网开关转移到本站的其它母线上的馈线上，或者通过联络开关转到对侧站的馈线上 。由此可见 ，这种结线模式运行方式非常灵活 ，可以满足不同情况下的转电的需要

　　若要在满足N一1的情况下提高图 1—1中的接线方式的导线负载率 、可以将图 l—l中环网开关的位置设置在每条馈线的负荷的 50%处 .再加装分段开关 ，如图 1-2所示

　　则每条导线允许的负载率从传统的手拉手方式的 50%提高到 67%。

　　由于分段开关 、环网开关等在城市配网中是必不可少的 ，这种结线方式在几乎不增加成本或者增加很少的成本的情况下(与现在很多结线方式相比，条馈线仅增加了两个联络开关)，使配网的可靠性得以增强、运行方式的灵活性得以加强 ，同时在保证可靠性的前提下使馈线允许的负载率得到了提高 ，因此可以说具有较明显的优点 。

　　3 结论

　　10kV 目标网架的建设不可能一蹴而就 ，必须制定相关的标准 、建立相应的原则 。在相关原则及标准的指引下 ，对配电网的相关指标做阶段性分析及评价，找出配电网存在 的不足 ，并明确下一步改造及发展的目标。配网规划要纳入城市建设总体规划，既要切合实际，又要适当超前 .在正确处理近期建设与远期发展关系的同时，考虑社会、经济 、环境的综合效益 ，使规划既有权威性 ，又有灵活性 。

《城市配网规划与优化的研究》

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