對10kV配電規(guī)劃方法的探討

山西鋁廠設(shè)計院 吳曉霞

隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，電力的需求越來越大，為了滿足這種需求，應(yīng)加強電網(wǎng)的建設(shè)和擴大電力系統(tǒng)的規(guī)模，“電力先行”已經(jīng)是我們已經(jīng)認(rèn)識到的問題。落實好電力建設(shè)的工作，需要協(xié)調(diào)送、變電的工程建設(shè)進度及條件，采取優(yōu)化的建設(shè)方案，不僅可以節(jié)省投資，而且還會促進電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。為了有目標(biāo)，有計劃地實行電力建設(shè)，需對電力系統(tǒng)進行規(guī)劃，這是電力工程建設(shè)工作前期的重要組成部分，是一項非常有意義的工作。本文主要對10kV配電網(wǎng)的規(guī)劃方法進行研究。

一、配網(wǎng)規(guī)劃的核心內(nèi)容

1.資料收集

配網(wǎng)規(guī)劃的基礎(chǔ)工作是對相關(guān)歷史數(shù)據(jù)及資料的收集，所需的資料通常包括：該地區(qū)的最近5年的電量和最大負(fù)荷數(shù)據(jù)，配電的現(xiàn)狀地理接線圖，各變電站的電氣聯(lián)絡(luò)圖，用地控規(guī)圖及相關(guān)的設(shè)備資料。

2.劃分功能小區(qū)

對配網(wǎng)進行規(guī)劃時，首先要充分了解到該地區(qū)的用電性質(zhì)，即用電功能區(qū)的分布情況，然后根據(jù)用電分布情況將規(guī)劃地區(qū)劃分為若干個功能小區(qū)，一般分為：

（1）功能塊。集中使用功能相同的，一般不穿越道路、面積不很大的小塊為功能塊，可以根據(jù)城市控制性詳細(xì)規(guī)劃的安排進行劃分。

（2）地塊。四周以道路為界，使用功能基本接近，面積較大些，根據(jù)地理條件來定。

（3）小區(qū)。幾個地塊性質(zhì)基本接近，在地理位置及各種管理上連在一起的區(qū)域，面積稍大。

（4）地區(qū)。面積較大，在地理位置上，行政管理上相對獨立的一個區(qū)域，如各種城鎮(zhèn)、開發(fā)區(qū)、自然形成的農(nóng)村等。

3.負(fù)荷預(yù)測

作為規(guī)劃的基礎(chǔ)工作，負(fù)荷預(yù)測是進行配網(wǎng)規(guī)劃的基礎(chǔ)。進行配網(wǎng)規(guī)劃時，要確定一個具體的負(fù)荷分布或負(fù)荷點位置，否則相關(guān)的變電站和線路是無法進行布局的，因此功能小區(qū)的劃分是基礎(chǔ)中的核心，必須有一個長期穩(wěn)定的負(fù)荷預(yù)測數(shù)據(jù)，如用電水平的變化，用電參數(shù)的調(diào)整過程等，這些資料的積累是一個長期的過程，必要時可與其他規(guī)劃結(jié)合進行。

4.供電區(qū)域的劃分

供電區(qū)域需要根據(jù)功能小區(qū)進行劃分，劃分時需要根據(jù)已有配電線路的分布和運行情況，保證滿足已有變電站的供電范圍完全覆蓋到其配電線路所供電的地區(qū)，并滿足所有已有變電站的供電區(qū)域不重疊，確定供電區(qū)域的負(fù)荷中心。在此基礎(chǔ)上若新建變電站，則需根據(jù)已劃分好的供電區(qū)域和新建的10kV配電線路情況，重新對供電區(qū)域進行劃分。

5.規(guī)劃主干線路

完成新建變電站的規(guī)劃后，就應(yīng)該配置配電線路。若是長期的規(guī)劃，則應(yīng)按照變電站容量來配置全部的主干線路，接線方式和配電站、配電變壓器的布點等詳細(xì)的規(guī)劃需要比較確定的方案后才能進行，且要配合道路的規(guī)劃情況，因地制宜地進行配置，同時還必須保證各個用戶的用電要求。

二、負(fù)荷預(yù)測

1.影響負(fù)荷改變的因素

（1）作息時間

通常情況下在白天正常工作的時間內(nèi)負(fù)荷是較高的，而晚上負(fù)荷將達到最大值，深夜負(fù)荷達到最小值，中午休息的時候負(fù)荷也會降低。

（2）生產(chǎn)過程

連續(xù)工作的生產(chǎn)型電力負(fù)荷是非常穩(wěn)定的，加工業(yè)負(fù)荷由于存在三班制的情況，其負(fù)荷也比較穩(wěn)定。由于一班制加工業(yè)的負(fù)荷是集中在白天的，夜間的負(fù)荷會非常低，負(fù)荷很不均勻。

（3）季節(jié)

負(fù)荷也帶有季節(jié)性的明顯的差異，一般冬夏兩季由于氣溫的因素，負(fù)荷是比較大的，而春秋兩季的負(fù)荷相對比較小。季節(jié)性的負(fù)荷給用電設(shè)備的檢修帶來了一定的困難，需綜合考慮季節(jié)性的因素，繪制季節(jié)變化對負(fù)荷影響的曲線，減少負(fù)荷變動性的影響。

2.負(fù)荷預(yù)測的目的

負(fù)荷預(yù)測需要有明確的目的，準(zhǔn)確的負(fù)荷預(yù)測需緊密聯(lián)系電力系統(tǒng)的需要，制定嚴(yán)格的預(yù)測計劃。通常配網(wǎng)規(guī)劃中的負(fù)荷預(yù)測要求以年為單位，預(yù)測今后5-10年的負(fù)荷變化情況及遠(yuǎn)景年的飽和負(fù)荷情況，為新建變電站的布點和線路的構(gòu)建奠定基礎(chǔ)。

三、配網(wǎng)接線模式的選擇

配網(wǎng)的接線模式選擇是配電規(guī)劃的一個重要方面，它不僅關(guān)系到配網(wǎng)規(guī)劃的經(jīng)濟性，也涉及到供電的可靠性，和對未來配網(wǎng)改造的便利性。通常應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的性質(zhì)和等級選擇相應(yīng)的配電線路的接線模式，對于負(fù)荷等級高的用戶，應(yīng)選擇雙電源供電或者兩路線路供電，以保證一路電源出現(xiàn)故障的情況下仍能保證其安全可靠供電。在必要的情況下，可對配網(wǎng)選擇的接線模式進行定量的可靠性分析計算，量化優(yōu)化配網(wǎng)結(jié)構(gòu)，以達到安全性和經(jīng)濟性并行的目的。選擇配電網(wǎng)的接線模式一般需要考慮如下一些因素：

（1）可靠性。安全可靠供電、保證用戶的正常供電是配網(wǎng)供電的首要任務(wù)，接線模式的選擇應(yīng)保證供電的可靠性。

（2）經(jīng)濟性。在具有相同可靠性的條件下應(yīng)考慮其經(jīng)濟性，保證配網(wǎng)線路建設(shè)的費用最低，合理提高線路的使用率。

（3）靈活性。配網(wǎng)建設(shè)中存在著非常多的不確定性因素，如負(fù)荷的重大改變和配電設(shè)備建設(shè)時序的改變，配網(wǎng)接線模式應(yīng)能適應(yīng)這些變化，便于改造。

（4）延續(xù)性。配網(wǎng)的接線模式選擇還應(yīng)保證配電建設(shè)的連續(xù)性：在原有線路的地區(qū)，新建的配電線路應(yīng)盡可能地結(jié)合原有的線路優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，在新建線路的地區(qū)，應(yīng)盡可能地采用簡單的接線模式，以便于配網(wǎng)的擴建和改建。

四、配網(wǎng)接線應(yīng)注意的問題

要根據(jù)用戶供電可靠性的要求，選擇接線的方法。根據(jù)用戶供電可靠性的要求，一般將用電負(fù)荷分為一、二、三級：一級負(fù)荷為中斷供電將造成人身的傷亡，中斷供電將在政治、經(jīng)濟上造成重大損失和很大影響者，如重大設(shè)備損壞、重大產(chǎn)品報廢、用重要原料生產(chǎn)的產(chǎn)品大量報廢、國民經(jīng)濟中重點企業(yè)的連續(xù)生產(chǎn)過程被打亂，并需長時間才能恢復(fù)。二級負(fù)荷是指中斷供電將影響用電單位的正常工作者，如交通樞紐、通信樞紐等用電單位中的重要電力負(fù)荷。三級負(fù)荷為不屬于一級負(fù)荷和二級負(fù)荷的其他供電可靠性要求不高的負(fù)荷。

一級負(fù)荷應(yīng)由兩個獨立電源供電，當(dāng)一個電源發(fā)生故障時，能自動切換至另一個電源，且不能同時受到損壞。二級負(fù)荷對供電電源的要求是由兩個電源供電，應(yīng)做到當(dāng)發(fā)生電力變壓器故障或電力線路發(fā)生故障時不致中斷供電。三級負(fù)荷對供電電源的要求不高，通常采用放射式線路供電。選擇配電線路時應(yīng)注意其所帶負(fù)荷的等級后再進行規(guī)劃。

五、結(jié)論

10kV配電網(wǎng)作為中壓配電網(wǎng)的主要形式，其安全、可靠運行直接影響電力終端用戶的正常供電。10kV配電網(wǎng)規(guī)劃是其合理建設(shè)的基礎(chǔ)，應(yīng)按要求的規(guī)劃步驟，綜合考慮當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況，合理優(yōu)化規(guī)劃10kV配電網(wǎng)，確保用戶的正常供電。

[1]程浩忠.電力系統(tǒng)規(guī)劃[M].北京:中國電力出版社,2008.

[2]陳章潮.城市電網(wǎng)規(guī)劃與改造[M].北京:中國電力出版社,2007.