淺談城市配電網(wǎng)規(guī)劃流程及方法

周有飛 李早生 侯賦拉

【摘 要】城市電網(wǎng)規(guī)劃工作是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，它不僅需要占有大量有關(guān)城網(wǎng)發(fā)展的歷史數(shù)據(jù)，還需對現(xiàn)狀網(wǎng)進(jìn)行深入的分析，同時，也要對城市的未來發(fā)展情況有比較全面的了解。本文以筆者多年從事電網(wǎng)規(guī)劃工作的實踐為基礎(chǔ)，對城市配電網(wǎng)規(guī)劃的流程及方法、思路，進(jìn)行了詳細(xì)分析探討。

【關(guān)鍵詞】城市配電網(wǎng)；現(xiàn)狀電網(wǎng)分析；配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方法；高中壓配電網(wǎng)規(guī)劃

【中圖分類號】F407.61【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A【文章編號】1672-5158（2013）07-0439-01

1 引言

城市電網(wǎng)是電力系統(tǒng)的重要組成部分，是電力系統(tǒng)的主要負(fù)荷中心，同時又是城市現(xiàn)代化建設(shè)的一項重要基礎(chǔ)設(shè)施。城市電網(wǎng)規(guī)劃既是電力系統(tǒng)規(guī)劃的重要組成部分，也是城市規(guī)劃的重要組成部分，合理進(jìn)行城網(wǎng)規(guī)劃是實現(xiàn)未來城市電網(wǎng)經(jīng)濟性和安全性的先決條件，可以獲得很大的經(jīng)濟和社會效益；相反，城網(wǎng)規(guī)劃的失誤則會給國家的經(jīng)濟建設(shè)和人民生活帶來不可彌補的損失。

2 配電網(wǎng)規(guī)劃流程及方法

配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的編制，應(yīng)從調(diào)查分析現(xiàn)有電網(wǎng)入手，解決配電網(wǎng)的簿弱環(huán)節(jié)，優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，提高電網(wǎng)的供電能力和適應(yīng)性；做到近期與遠(yuǎn)期相銜接，新建和改造相結(jié)合以及實現(xiàn)電網(wǎng)接線規(guī)范化和設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)化；在電網(wǎng)運行安全可靠的保證電能質(zhì)量的前提下，達(dá)到電網(wǎng)發(fā)展、技術(shù)領(lǐng)先、裝備先進(jìn)和經(jīng)濟合理的目標(biāo)。

2.1 原始數(shù)據(jù)資料的收集、調(diào)查及整理

配電網(wǎng)規(guī)劃工作需要以大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)為依據(jù)，這些數(shù)據(jù)包括規(guī)劃區(qū)負(fù)荷發(fā)展的相關(guān)歷史數(shù)據(jù)、未來規(guī)劃區(qū)發(fā)展的詳細(xì)用地規(guī)劃及規(guī)劃區(qū)發(fā)展規(guī)劃材料以及電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的相關(guān)信息等。

負(fù)荷數(shù)據(jù)中對規(guī)劃區(qū)現(xiàn)狀用戶用地及用電情況的詳細(xì)數(shù)據(jù)調(diào)查是一項十分繁雜的工作，需投入大量的人力和物力。

規(guī)劃區(qū)規(guī)劃相關(guān)數(shù)據(jù)主要包括：規(guī)劃區(qū)市政規(guī)劃的詳細(xì)說明書及電子版配套圖紙、規(guī)劃區(qū)的詳細(xì)電子地圖等。

在數(shù)據(jù)收集過程中，對收集到的數(shù)據(jù)需要進(jìn)行校核，包括同一數(shù)據(jù)校核、關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)校核、數(shù)據(jù)合理性校核，從而保證規(guī)劃基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

2.2 現(xiàn)狀電網(wǎng)分析

現(xiàn)狀電網(wǎng)分析是對現(xiàn)有電網(wǎng)大量資料進(jìn)行全面分析，確定必要的技術(shù)、經(jīng)濟指標(biāo)，包括電壓水平分析、線路過負(fù)荷情況分析、短路容量校驗及N-1校驗等，總結(jié)出電網(wǎng)的建設(shè)情況和運行情況，找到現(xiàn)狀配電網(wǎng)的問題所在，提出相應(yīng)的解決意見，以便未來的規(guī)劃工作能夠有的放矢?，F(xiàn)狀分析主要明確以下問題：

（1）供電能力（包括外部來電和當(dāng)?shù)仉娫矗┠芊駶M足現(xiàn)有負(fù)荷的需要，能否適應(yīng)負(fù)荷的增長；

（2）現(xiàn)有電網(wǎng)的供電可靠性能否滿足用戶的要求（主要考慮N-1 準(zhǔn)則的供電可靠性，故障條件下轉(zhuǎn)供負(fù)荷的能力），社會經(jīng)濟發(fā)展是否對電網(wǎng)提出了更高的可靠性要求；

（3）現(xiàn)有電網(wǎng)正常運行時的電壓水平及主要線路的電壓損失是否在規(guī)定的范圍之內(nèi)；

（4）現(xiàn)有電網(wǎng)各電壓等級電網(wǎng)的電能損失是否在規(guī)定的范圍之內(nèi)；

（5）現(xiàn)有電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和供電設(shè)備是否需要更新和改造。

2.3 現(xiàn)狀電網(wǎng)綜合評價

配電網(wǎng)綜合評價的目的在于徹底摸清電網(wǎng)狀況，找出其中存在的問題和隱患，為電網(wǎng)規(guī)劃改造提供基礎(chǔ)依據(jù)，這就要求以科學(xué)的系統(tǒng)分析理論為基礎(chǔ)，按照全面、合理、嚴(yán)密的評價步驟，給出客觀的量化分析結(jié)果。為達(dá)到這一目的，評價過程至少應(yīng)包括數(shù)據(jù)收集及校驗、評價體系建立、評價結(jié)果、問題分析四部分。

2.4 規(guī)劃技術(shù)原則確定

參考相關(guān)的城市電網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)導(dǎo)則詳細(xì)制定規(guī)劃區(qū)電網(wǎng)規(guī)劃技原則，確定規(guī)劃區(qū)電網(wǎng)建設(shè)目標(biāo)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的原則、供電設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)原則，例如：電網(wǎng)供電安全準(zhǔn)則，高、中壓網(wǎng)絡(luò)接線模式，變電站的變壓器容量及臺數(shù)，站內(nèi)主接線，導(dǎo)線的種類（電纜、裸導(dǎo)線或絕緣線），線路型號，配變型號，10kV的接地方式等。

城市配電網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)原則應(yīng)具有一定的前瞻性、適應(yīng)性、差異性。

2.5 總負(fù)荷及負(fù)荷分布預(yù)測

城網(wǎng)規(guī)劃應(yīng)建立在科學(xué)決策的基礎(chǔ)之上，而電力負(fù)荷預(yù)測則是其中最為重要的基礎(chǔ)性工作之一，負(fù)荷預(yù)測的合理性與準(zhǔn)確性直接影響著城網(wǎng)規(guī)劃的質(zhì)量。

2.6 配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃

2.6.1 配電網(wǎng)規(guī)劃內(nèi)容

配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃包括高壓配電網(wǎng)規(guī)劃和中壓配電網(wǎng)規(guī)劃，通過科學(xué)的潮流計算、N-1 校核、短路電流計算等校核，進(jìn)行多方案技術(shù)經(jīng)濟比較，提出規(guī)劃區(qū)的高、中壓配網(wǎng)目標(biāo)網(wǎng)架。

（1）高壓配電網(wǎng)規(guī)劃

高壓配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃是在負(fù)荷預(yù)測、電源規(guī)劃基本完成，未來若干年內(nèi)規(guī)劃區(qū)負(fù)荷需求和配網(wǎng)電源（相應(yīng)的變配電所的站址及容量）為已知的情況下確定什么時間、什么地點、需要建設(shè)什么電壓等級及多少回數(shù)的供電線路，才能保證供電區(qū)域電力系統(tǒng)安全運行（即滿足負(fù)荷需求和安全約束），同時使所需的投資和運行費用最小。

（2）中壓配電網(wǎng)規(guī)劃

中壓配電網(wǎng)的規(guī)劃問題是在高壓配電變電站站址、容量及供電范圍規(guī)劃的基礎(chǔ)上，確定各高壓變電站出10kV線路的數(shù)量、線路規(guī)格、具體走徑、接線模式（站間聯(lián)絡(luò)及站內(nèi)聯(lián)絡(luò)方式）、10kV開閉所的設(shè)置等，以滿足負(fù)荷的需求。

2.6.2 配電網(wǎng)規(guī)劃方法

（1）高壓配電網(wǎng)規(guī)劃思路及方法

目前，高壓配電網(wǎng)采用基于地理信息系統(tǒng)的啟發(fā)式方法進(jìn)行規(guī)劃，具體規(guī)劃方法如下：

1）根據(jù)規(guī)劃區(qū)可能的線路走廊、電源位置、220kV變電站的位置以及110kV、66kV、35kV變電站主變的臺數(shù)和容量，研究高壓配電網(wǎng)典型的接線模式。

2）根據(jù)典型的接線模式提出高壓配電網(wǎng)的網(wǎng)架方案，確定規(guī)劃具體的線路走廊，并利用各種計算工具進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟分析。

若有不同的變電站布點及規(guī)劃方案時，可以提出不同的高壓配電網(wǎng)方案進(jìn)行經(jīng)濟技術(shù)比較，最終確定優(yōu)化的高壓配電網(wǎng)方案。

（2）中壓配電網(wǎng)規(guī)劃思路及方法

目前，中壓配電網(wǎng)規(guī)劃方案的提出，仍然依賴具有豐富規(guī)劃經(jīng)驗的具體規(guī)劃人員，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃一般分為近期（2～3年或5年）、中期（5～10年）及遠(yuǎn)景三個階段進(jìn)行，遠(yuǎn)景主要構(gòu)建目標(biāo)網(wǎng)架，近期主要解決現(xiàn)狀電網(wǎng)存在問題，中期則要考慮近期電網(wǎng)向目標(biāo)網(wǎng)架的過渡。

中壓配電網(wǎng)規(guī)劃思路及方法如下：

1）根據(jù)遠(yuǎn)景負(fù)荷分布預(yù)測結(jié)果和變電站規(guī)劃方案，依據(jù)規(guī)劃目標(biāo)和技術(shù)原則，按照理想的供電模式和網(wǎng)架結(jié)構(gòu)規(guī)劃出遠(yuǎn)景的目標(biāo)網(wǎng)架。

遠(yuǎn)景配電網(wǎng)架規(guī)劃著眼于未來，側(cè)重于整體，是城市配電網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的發(fā)展方向，主要關(guān)注10kV主干網(wǎng)架，較少考慮現(xiàn)狀的細(xì)節(jié)情況。規(guī)劃過程中要根據(jù)110kV變電站的供電范圍計算結(jié)果，將中壓配電網(wǎng)按供電范圍分區(qū)，對10kV配電網(wǎng)絡(luò)按分區(qū)進(jìn)行規(guī)劃。根據(jù)配電網(wǎng)可靠性指標(biāo)的要求和采用的主要接線模式，考慮不同110kV變電站之間10kV聯(lián)絡(luò)線的設(shè)置，以及同站不同母線的聯(lián)絡(luò)情況。

2）以遠(yuǎn)景年網(wǎng)架為目標(biāo)，以現(xiàn)狀網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，根據(jù)中間年負(fù)荷預(yù)測的結(jié)果進(jìn)行中間年的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，重點解決現(xiàn)狀網(wǎng)絡(luò)存在的問題，盡量考慮中間年網(wǎng)絡(luò)到遠(yuǎn)景年目標(biāo)網(wǎng)架的過渡問題。并以近期規(guī)劃年規(guī)劃方案為基礎(chǔ)，安排出改造和建設(shè)的工程項目，逐步克服現(xiàn)狀網(wǎng)絡(luò)的問題。

近期配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃過程中，應(yīng)盡量同時考慮遠(yuǎn)景年變電站的分布位置、配電網(wǎng)架規(guī)劃方案，做到遠(yuǎn)、近期方案的統(tǒng)一。同時，針對現(xiàn)狀配網(wǎng)存在的主要問題，如線路供電半徑過長、迂回供電、供電范圍不清晰以及網(wǎng)架結(jié)構(gòu)薄弱等方面問題重點提出解決方案。

3 小結(jié)

本章從配電網(wǎng)規(guī)劃涉及的主要內(nèi)容入手，歸納、總結(jié)出配電網(wǎng)規(guī)劃的具體流程，為配電網(wǎng)規(guī)劃的具體實施提供引導(dǎo)，同時針對每一規(guī)劃步驟詳細(xì)分析所涉及的主要內(nèi)容及采用的方法。