做好配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃確保電網(wǎng)安全經(jīng)濟運行

肖光

摘 要：配電網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃是供電企業(yè)的一項重要工作，為了獲取最大的經(jīng)濟效益，電網(wǎng)規(guī)劃既要保證電網(wǎng)安全可靠，又要保證電網(wǎng)經(jīng)濟運行，所以配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的主要任務(wù)是，在可行技術(shù)的條件下，為滿足負(fù)荷發(fā)展的需求，制定可行的電網(wǎng)發(fā)展方案。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)絡(luò)安全經(jīng)濟運行

1 負(fù)荷預(yù)測

網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計最終目的是為滿足負(fù)荷需求服務(wù)的，負(fù)荷的發(fā)展?fàn)顩r足以影響網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的每個環(huán)節(jié)。網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的發(fā)展步驟要以負(fù)荷發(fā)展?fàn)顩r為依據(jù)，使用各饋線負(fù)荷數(shù)據(jù)可以掌握負(fù)荷發(fā)展情況，將過去的負(fù)荷進行分析，掌握負(fù)荷的發(fā)展規(guī)律。要對負(fù)荷進行分析，確定最高用電負(fù)荷時間和負(fù)荷率，得出最高用電負(fù)荷時間和負(fù)荷值，這些數(shù)據(jù)是預(yù)測未來負(fù)荷的基本資料。配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃可以使用兩種常用的預(yù)測方法。外推法就是基于用電區(qū)域的歷史數(shù)據(jù)，假設(shè)負(fù)荷發(fā)展率是連續(xù)變化的，根據(jù)原來的負(fù)荷發(fā)展率推移以后各時期的發(fā)展?fàn)顩r。在一個用電區(qū)域里，初期負(fù)荷發(fā)展比較快，但土地資源逐步使用，用電負(fù)荷逐步趨于穩(wěn)定，負(fù)荷發(fā)展率從大到小變化，最終負(fù)荷達到飽和或穩(wěn)步發(fā)展?fàn)顟B(tài)。但對于經(jīng)濟發(fā)展迅速的地區(qū)，負(fù)荷發(fā)展率并不是連續(xù)變化的，而是呈現(xiàn)跳躍式的增長，用外推法顯得有一定的誤差。而仿真法與外推法有互補的作用，仿真法是以用電區(qū)域每年的用電量為依據(jù)的，通過調(diào)查每個用電負(fù)荷類型和每個類型用戶的數(shù)量來計算負(fù)荷預(yù)測值。任何負(fù)荷預(yù)測方法都不可能完全準(zhǔn)確，當(dāng)掌握更新的負(fù)荷發(fā)展數(shù)據(jù)后，就必須對原有的負(fù)荷預(yù)測值進行修正。

2 確定網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)模型

確定網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)模型，包括確定網(wǎng)絡(luò)是采用架空線路還是電纜供電，確定導(dǎo)線截面大小，網(wǎng)絡(luò)接線方式，負(fù)荷轉(zhuǎn)移方案，網(wǎng)絡(luò)中有關(guān)設(shè)備的選型，網(wǎng)絡(luò)在運行期間遇到不適應(yīng)要求時應(yīng)如何進行改造，系統(tǒng)保護功能，配網(wǎng)自動化規(guī)劃等。

(1)在負(fù)荷分散或發(fā)展緩慢地區(qū)應(yīng)使用架空線供電。在負(fù)荷密度比較大、發(fā)展迅速或基于城市環(huán)境美化建設(shè)考慮，應(yīng)使用電纜供電。

(2)導(dǎo)線截面大小的選擇確定了導(dǎo)線的輸送容量，要選擇足夠大的導(dǎo)線保證線路滿足網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的要求，例如：負(fù)荷發(fā)展時期，不應(yīng)經(jīng)常更換導(dǎo)線截面。在線路故障時，可以將故障線路的負(fù)荷轉(zhuǎn)由臨近饋線供電，而不會過負(fù)荷運行。另外，導(dǎo)線截面的選擇要保證線路末端電壓降處于合格的范圍內(nèi)。在線路發(fā)生短路故障時也能承受故障電流。所以導(dǎo)線截面要比最大負(fù)荷電流所需的截面大，但同時截面的選擇要符合經(jīng)濟原則，在導(dǎo)線輸送容量與工程投資之間作比較。

(3)具有靈活接線方式的規(guī)劃，可以使供電網(wǎng)絡(luò)最大地發(fā)揮功能。對于架空線網(wǎng)絡(luò)，最有效的方式，是將饋線與鄰近變電所或同一個變電所的不同母線段的出線在線路末端聯(lián)網(wǎng)，兩回饋線也分別裝上分段負(fù)荷開關(guān)和隔離刀閘。在其中一回饋線出現(xiàn)故障時，可通過分段開關(guān)將故障段隔離出來，對于電纜網(wǎng)絡(luò)接線方式可以采用兩回饋線組成互為備用網(wǎng)絡(luò)，或采用三回饋線相互聯(lián)絡(luò)組成一個供電區(qū)域，其中兩回帶負(fù)荷，一回空載，作為兩回負(fù)荷線的備用線。饋線之間可以組成大環(huán)網(wǎng)，一條饋線的負(fù)荷之間也可以組成小環(huán)網(wǎng)，形成大環(huán)套小環(huán)的形式。在負(fù)荷密集地區(qū)還可以建設(shè)開關(guān)站，變電所與開關(guān)站通過電源線連接，再由開關(guān)站向附近負(fù)荷供電，其作用是將變電所母線延長至用電負(fù)荷附近。

(4)制定負(fù)荷轉(zhuǎn)移方案的原則是減少停電范圍，盡量減少停電時間。在發(fā)現(xiàn)回饋線發(fā)生故障時，必須盡快查找到故障點，并將故障點前后的負(fù)荷轉(zhuǎn)由鄰近饋線供電，以使故障點的負(fù)荷隔離出去。

(5)國內(nèi)外對各種電氣設(shè)備都制定了詳細標(biāo)準(zhǔn)，為設(shè)備選型提供了可靠依據(jù)。

①在配電網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃和改造中，要合理配置變壓器的容量，配電變壓器容量與用戶用電設(shè)備容量之比控制在1∶1.5左右為佳，防止出現(xiàn)“大馬拉小車”或“小馬拉大車”的現(xiàn)象，否則會使電能損失增加，并且會降低設(shè)備的使用壽命，甚至燒壞設(shè)備；實踐表明：變壓器實際負(fù)荷控制在其額定容量的60%是最經(jīng)濟的運行方式，超過或低于這個指標(biāo)運行都會增大變壓器的電能損耗。如配電變壓器的負(fù)荷率經(jīng)常低于40%，應(yīng)更換容量較小的變壓器，如果變壓器經(jīng)常過負(fù)荷運行，應(yīng)換成大容量變壓器。另外還應(yīng)大力推廣節(jié)能型變壓器，在城農(nóng)網(wǎng)改造之后 ，配電網(wǎng)絡(luò)中仍然存在部分高耗能變壓器未改造，因此，對于那些不符合國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，空載損耗和斷路損耗都較大的變壓器，應(yīng)及時更換，雖然會增加投入，但從長遠來看是經(jīng)濟的。

②對于開關(guān)設(shè)備應(yīng)選用具備配網(wǎng)自動化功能，在設(shè)備中先安裝配網(wǎng)自動化設(shè)備或者為以后發(fā)展預(yù)留空間。

總之，作為配網(wǎng)規(guī)劃應(yīng)選用運行效益好，損耗低，可靠性高，免維護的新型設(shè)備。有些新型設(shè)備的購置費用雖然高，但運行可靠性高，故障率低，維護費用少，總體經(jīng)濟效益是相當(dāng)理想的。

(6)配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃在實施過程中隨著負(fù)荷的發(fā)展?fàn)顩r穩(wěn)定，在饋線負(fù)荷超出安全電流或沒有足夠的備用容量時，應(yīng)該增加饋線，對用電區(qū)域的饋線正常供電范圍進行調(diào)整。同時，配網(wǎng)規(guī)劃內(nèi)容也應(yīng)作相應(yīng)修改。

(7)為確保電網(wǎng)正常運行，必須建立健全的保護系統(tǒng)，如：過流保護、接地故障保護、距離保護法、自動重合閘裝置的方法、過電壓保護等，在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，通過最少的操作次數(shù)將故障點隔離，保證非故障點盡早恢復(fù)用電。

(8)加快配電網(wǎng)絡(luò)自動化管理系統(tǒng)使用進程：利用計算機網(wǎng)絡(luò)，將自動控制系統(tǒng)和管理信息系統(tǒng)結(jié)合起來，建立系統(tǒng)控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，為全面管理網(wǎng)絡(luò)安全和經(jīng)濟運行提供依據(jù)。

3 效益評估

配網(wǎng)規(guī)劃經(jīng)濟效益評估，包括電網(wǎng)投資與增加用電量所產(chǎn)生收益的比較，以及為了使電網(wǎng)供電可靠性，線損率，電壓合格率達到一定指標(biāo)與所需投入費用之間的比較，采用投資與收益的研究可以確定使用那一種供電方式。

加快電力建設(shè)為地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展提供了有利條件，但是電網(wǎng)投資與增加的用電量作比較，以此確定這些投資是否值得。所以電網(wǎng)投資要以分地區(qū)分時期發(fā)展，用電量發(fā)展快的地方相應(yīng)電網(wǎng)投資也大，用電量發(fā)展慢的地方，相應(yīng)電網(wǎng)投資也少一些。

對于用戶來說，供電可靠性越高越好，但相應(yīng)電網(wǎng)的投資也會大大增加。對于大用電量或重要用戶，為確保有更高的可靠性，可以加大電網(wǎng)投資，因為減少停電時間可以同時減少用戶和供電企業(yè)的損失。線損率是用來反映電能在電網(wǎng)輸送過程中的損耗程度，公共電網(wǎng)中的損耗是由供電企業(yè)來承擔(dān)的，通過對電網(wǎng)設(shè)備的技術(shù)改造，可以讓供電企業(yè)直接得到經(jīng)濟效益。為了使供用電設(shè)備和生產(chǎn)系統(tǒng)正常運行，國家對供電電壓質(zhì)量制定了標(biāo)準(zhǔn)，對電壓的頻率、幅值、波形和三相對稱性的波動范圍作了規(guī)定。穩(wěn)定的電壓質(zhì)量可以使供用電設(shè)備免受損害，讓用戶能正常生產(chǎn)，相比之下用戶得到的好處會更多。