10kV配網(wǎng)優(yōu)化與研究

李開紅

（ 廣東電網(wǎng)公司清遠(yuǎn)供電局，廣東 清遠(yuǎn) 511500）

一、10kV配電網(wǎng)建設(shè)問題的優(yōu)化措施

1 確立系統(tǒng)的配網(wǎng)規(guī)劃方法，該技術(shù)包括了以下4個(gè)步驟：

（1）利用負(fù)荷密度分析法預(yù)測(cè)負(fù)荷，對(duì)預(yù)測(cè)區(qū)域區(qū)分成若干個(gè)小面積供電地模塊。

（2）問題的分析

對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)架各結(jié)構(gòu)進(jìn)行全方位的分析，找出網(wǎng)架面對(duì)問題。

（3）方案標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)

對(duì)系統(tǒng)地規(guī)劃問題分解成子問題，不論分項(xiàng)的設(shè)計(jì)如何，都以最后的結(jié)果指標(biāo)來衡量，就如新建變電站分解到變電站的方法、用戶更改接線、新加用戶等。

（4）方案對(duì)比 根據(jù)對(duì)經(jīng)濟(jì)效益分析及穩(wěn)定性，選用最佳的規(guī)劃方案。

2 構(gòu)建10kV網(wǎng)架評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

變電站層面的工作問題；該網(wǎng)構(gòu)架評(píng)價(jià)體系標(biāo)準(zhǔn)包涵裝備的供應(yīng)電能力、網(wǎng)架構(gòu)、電能質(zhì)量、穩(wěn)定性能、配電網(wǎng)信息化等各項(xiàng)指標(biāo)，通過該評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)便能在短時(shí)間內(nèi)，找出l0 kV配電網(wǎng)現(xiàn)狀的改善技術(shù)要點(diǎn)與主要問題 。

由于地區(qū)的發(fā)展有著相對(duì)漫長(zhǎng)的時(shí)間過程，該評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)所列出的系列問題是該網(wǎng)架發(fā)展的首要目標(biāo)。根據(jù)不同時(shí)期的地區(qū)以及區(qū)域，對(duì)指標(biāo)的要求也不同。但要保證網(wǎng)構(gòu)架的建設(shè)與目標(biāo)網(wǎng)構(gòu)架的方向不偏離。

3 構(gòu)建成10 kV配電網(wǎng)的主推連接線方式

據(jù)下（圖1）線的連接方式，其覆蓋了變電站、裝備和K型站各層面的技術(shù)內(nèi)容，而變電站層面線的連接方法是最為關(guān)鍵的技術(shù)性問題，它直接決定變電站相互之間的負(fù)荷轉(zhuǎn)供能力，建議在類似的區(qū)域以K型站為首選的接線方法——把K型站作為10 kV配電網(wǎng)的基本技術(shù)單元（見圖1）。

該連接線技術(shù)方法中，把K型站作為母線延伸， PT型站要解決的問題是線路端的支接。

構(gòu)建項(xiàng)目庫(kù)管理系統(tǒng)，完善項(xiàng)目時(shí)評(píng)估機(jī)制，為確保項(xiàng)目規(guī)劃與目標(biāo)網(wǎng)構(gòu)架的建設(shè)方向不偏離，避免配電網(wǎng)建設(shè)的重復(fù)性，構(gòu)建好項(xiàng)目庫(kù)的管理標(biāo)準(zhǔn)，完善項(xiàng)目時(shí)再對(duì)機(jī)制做評(píng)估。同時(shí)形成了工資與績(jī)效相關(guān)的考核體系。

構(gòu)建項(xiàng)目庫(kù)項(xiàng)目庫(kù)在10 kV網(wǎng)構(gòu)架建設(shè)中確定其核心地位：

（1）網(wǎng)構(gòu)架規(guī)劃、業(yè)擴(kuò)項(xiàng)目和裝備更新應(yīng)屬于項(xiàng)目范圍；

（2）新建110（35）kV變電站項(xiàng)目時(shí)項(xiàng)目庫(kù)從其中提??；

（3）網(wǎng)架的構(gòu)建及項(xiàng)目改造，參考110（35）kV電源連接點(diǎn)關(guān)聯(lián)程度或依據(jù)能否滿足各自立項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)申報(bào)實(shí)行；

圖1 10kV理想連接線方式示意圖

（4）業(yè)擴(kuò)項(xiàng)目實(shí)施以項(xiàng)目庫(kù)繪制的目標(biāo)網(wǎng)架構(gòu)為方向（見圖2）。

二、城市小區(qū)10kV配電網(wǎng)發(fā)展計(jì)劃的步驟

1 要了解小區(qū)的總體規(guī)劃，主要的目標(biāo)與原則。

城市小區(qū)配電網(wǎng)規(guī)劃要遵從《城市電力網(wǎng)規(guī)劃原則》和其他地方的城市電網(wǎng)有關(guān)準(zhǔn)則與規(guī)劃范圍。小區(qū)配電網(wǎng)系統(tǒng)要適用于當(dāng)?shù)胤絽^(qū)域的電網(wǎng)發(fā)展，即高壓配電網(wǎng)和低壓配電網(wǎng)的規(guī)劃要與中壓配電網(wǎng)的發(fā)展相互協(xié)調(diào)。

小區(qū)配網(wǎng)的定位要有遠(yuǎn)景飽和的規(guī)劃，參照標(biāo)準(zhǔn)，能做到中間年段的過渡時(shí)間規(guī)劃，但遠(yuǎn)景規(guī)劃也應(yīng)與中間年規(guī)劃相協(xié)調(diào)。

圖2 項(xiàng)目厙示意圖

小區(qū)配網(wǎng)的發(fā)展計(jì)劃，要像同城市電網(wǎng)發(fā)展計(jì)劃那樣具備良好的供電性能，如其電能質(zhì)量、穩(wěn)定性能等技術(shù)條件為前提下，讓運(yùn)行與投入資金最少。

2 數(shù)據(jù)的調(diào)查

小區(qū)中壓配電網(wǎng)的發(fā)展計(jì)劃存有不確定性，建筑的密度和詳細(xì)用地的控制發(fā)展計(jì)劃?rùn)n案材料，可有助于不確定性因素影響的解決。因此，應(yīng)收集規(guī)劃區(qū)的發(fā)展計(jì)劃詳細(xì)說明書，如詳細(xì)的電子地圖、圖紙以及其他建筑負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)參考資料、電線及變電站的預(yù)算等等。

3 小區(qū)、區(qū)分

要根據(jù)開發(fā)小區(qū)的用地發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)，將其區(qū)分成占用地性質(zhì)接近的小的區(qū)塊，再按照配套規(guī)劃，注明每一區(qū)塊的建筑面積或容積率與控制建筑高度等參考資料方案。按照不同類型的小區(qū)，一般把其占用地區(qū)分為純商貿(mào)區(qū)、一般住宅區(qū)、純工業(yè)區(qū)、豪華住宅區(qū)、工住區(qū)、政府區(qū)、學(xué)校區(qū)、商住區(qū)、倉(cāng)庫(kù)區(qū)、綠地、公共區(qū)等，發(fā)展計(jì)劃工作人員可以對(duì)各用地性質(zhì)的小區(qū)塊進(jìn)行特殊分析。

4 負(fù)荷預(yù)測(cè)試

這是小區(qū)發(fā)展計(jì)劃當(dāng)中的最重要環(huán)節(jié)之一，其主要目的就是為了能更精準(zhǔn)的預(yù)測(cè)到小區(qū)的負(fù)荷分布情況與遠(yuǎn)景負(fù)荷情況。在這一般不用在城市電網(wǎng)發(fā)展計(jì)劃中，所要到的分類負(fù)荷預(yù)測(cè)及分類電量預(yù)測(cè)。因?yàn)樾^(qū)按新區(qū)進(jìn)行規(guī)劃，由于以往的傳統(tǒng)預(yù)測(cè)方法不再適用于現(xiàn)小區(qū)規(guī)劃的預(yù)測(cè)?，F(xiàn)在都利用負(fù)荷分布的預(yù)測(cè)方法——功能小區(qū)負(fù)荷密度測(cè)試法。該預(yù)測(cè)方法是依據(jù)我國(guó)與國(guó)際同類城市相應(yīng)小區(qū)于主要?dú)v史時(shí)期的分類負(fù)荷密度測(cè)試，分別算出各用地性質(zhì)不同的小區(qū)塊的負(fù)荷，最終集成該小區(qū)的總負(fù)荷：

式中L—是小區(qū)總負(fù)荷；

li—性質(zhì)占用地不同的區(qū)塊負(fù)荷密度；

Si—是小區(qū)塊面積

T—是同時(shí)率（從日負(fù)荷曲線中得出，通常取為0.7）。

5 變電站的選取地址及定容

在小區(qū)10kV中壓配電網(wǎng)的發(fā)展計(jì)劃中不僅要顧及110kV或35kV高壓配電變電站的選址定容，同時(shí)還要顧及到中壓10kV配電變電站（變壓器）的容量與位置問題。

依照負(fù)荷分布的預(yù)測(cè)得到的結(jié)果再運(yùn)用分區(qū)分片法，明確各10kV配電變電站的位置和容量，再運(yùn)用規(guī)劃軟件計(jì)算，讓其優(yōu)化，確保110kV或35kV高壓配電變電站的位置和容量，以及變電站的供電區(qū)域，再按照需要組成2至3個(gè)較好的變電站選取地址方案。當(dāng)然，還要顧及到其供電半徑的限制與供電的經(jīng)濟(jì)性。

6 10kV中壓配電網(wǎng)規(guī)劃。

按110kV或35kV變電站提供電區(qū)域的計(jì)算方法，將10kV配電網(wǎng)據(jù)提供電范圍劃分，對(duì)10kV配電網(wǎng)按區(qū)域分區(qū)規(guī)劃，選2至3較好的配電網(wǎng)計(jì)劃方案。要重點(diǎn)顧及并選用適合地方區(qū)域特點(diǎn)的10kV網(wǎng)構(gòu)架，用不同的供電方法，實(shí)現(xiàn)有關(guān)電能質(zhì)量與穩(wěn)定性能的具體技術(shù)要求，要校驗(yàn)?zāi)骋惶幐邏鹤冸娬救Ｖ购?，?fù)荷的滿足度，所以要考慮高壓于各變電站之間，10kV聯(lián)線的設(shè)定。規(guī)劃的方案是滿足不同系統(tǒng)的限制條件（比如：電壓的水平、短路的容量、線路的過負(fù)荷等的限制以及N-1安全準(zhǔn)則等）。

三、需注意到的問題與解決方法

1 確定小區(qū)負(fù)荷的標(biāo)準(zhǔn)

小區(qū)塊總負(fù)荷或小區(qū)負(fù)荷重要點(diǎn)是確定用地性質(zhì)不同的負(fù)荷密度。一方面需通過調(diào)查我國(guó)與國(guó)外性能類似的小區(qū)負(fù)荷情況，而獲得確定該負(fù)荷的密度，另外，也要根據(jù)小區(qū)的經(jīng)濟(jì)情況，以長(zhǎng)遠(yuǎn)的眼光，分析小區(qū)飽和的負(fù)荷密度。

1.1 確定工業(yè)用地的負(fù)荷密度標(biāo)準(zhǔn)

確定工業(yè)用地的負(fù)荷密度指標(biāo)，一要通過調(diào)查根據(jù)我國(guó)與國(guó)際功能類似小區(qū)來確定其負(fù)荷的實(shí)際情況。二要根據(jù)小區(qū)的經(jīng)濟(jì)情況，以長(zhǎng)遠(yuǎn)的眼光，分析小區(qū)飽和的負(fù)荷密度。

1.2 確定居住用地負(fù)荷的標(biāo)準(zhǔn)

預(yù)測(cè)居住用地的負(fù)荷分布時(shí)，要注意對(duì)最大負(fù)荷同時(shí)系數(shù)和負(fù)荷指標(biāo)的選取。一方面要仔細(xì)了解小區(qū)居民的生活狀況及生活水平情況，以其生活水平為主，具體了解清楚每戶人家的用電情況（如電燈用電、空調(diào)用電及其他電器等），總結(jié)小區(qū)居民的住宅面積，便能夠掌握其負(fù)荷的密度。一般規(guī)劃中可利用高低兩種方案來對(duì)其進(jìn)行預(yù)測(cè)，低方案是指負(fù)荷密度估算相對(duì)低的方法，高方案是對(duì)負(fù)荷密度估算相對(duì)高的方法;。采用負(fù)荷指標(biāo)這樣的預(yù)測(cè)方法，對(duì)其負(fù)荷預(yù)測(cè)的精準(zhǔn)度將不斷提高。

2 確定變電站的選址及定容問題

中壓配電變電站的選址方法除《城市電力網(wǎng)規(guī)劃準(zhǔn)則》以及各地方電網(wǎng)規(guī)劃圍范外，還應(yīng)顧及到小區(qū)的自身情況。如居民區(qū)的負(fù)荷密度不高的，可以用小容量配電變壓器；如商業(yè)區(qū)負(fù)荷密度較高的，采用的容量不小于或等于800 kVA時(shí)配電變電站優(yōu)勢(shì)會(huì)比較好。

對(duì)中壓變壓器的多年來的發(fā)展趨勢(shì)體現(xiàn)有體積小、維修少、占地少、穩(wěn)定性高、耐燃或不燃、自動(dòng)化等優(yōu)勢(shì)。

在變電站的選址中，要注意三個(gè)問題:①高壓配電變電站對(duì)容量及選址的選擇，要盡量滿足負(fù)荷的不確定性，規(guī)劃方案也要能適用于不同的負(fù)荷增長(zhǎng)要求。因?yàn)樨?fù)荷預(yù)測(cè)存有不確定性。②不破壞環(huán)境前提，站址的選取應(yīng)通過相關(guān)部門的批準(zhǔn)后，才能進(jìn)行配電網(wǎng)的規(guī)劃。因此，站址應(yīng)盡量靠近負(fù)荷中心。③站址的確定應(yīng)顧及到附近的環(huán)境及上級(jí)的電源情況，確保其與附近環(huán)境以及高壓配電網(wǎng)的協(xié)調(diào)性。

3 開關(guān)站的確定

按以往城市電網(wǎng)的規(guī)劃，在設(shè)定開關(guān)站時(shí)，要做到以下五個(gè)原則：①方便維修與管理。②盡量靠近負(fù)荷中心。③可再發(fā)展余地。④節(jié)約資金，盡量減少配電電線長(zhǎng)度及敷設(shè)方便。⑤連接線力求簡(jiǎn)單1。

4 網(wǎng)絡(luò)連接線方法的選擇

規(guī)劃開發(fā)小區(qū)配電網(wǎng)絡(luò)時(shí)，要對(duì)接線方法進(jìn)行分析，按照小區(qū)的具體狀況，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的選擇，選用接線模式時(shí)要顧及到操作方便、供電穩(wěn)定、操作安全、便于配電自動(dòng)化、工作靈活、基建投資省、運(yùn)行資金低、留有發(fā)展余地等基本標(biāo)準(zhǔn)要求，尤其是注重網(wǎng)絡(luò)的可穩(wěn)定性、工作靈活性與投資經(jīng)濟(jì)性之間的問題。

四、結(jié)語(yǔ)

在規(guī)劃小區(qū)配電網(wǎng)發(fā)展中，要注重其規(guī)劃方案設(shè)計(jì)的靈活性。如果負(fù)荷一旦發(fā)生變化，那么變電站規(guī)劃方案就要有適應(yīng)這樣變化的能力，以確保供電質(zhì)量。因此，規(guī)劃過程中，無論是哪一個(gè)小環(huán)節(jié)，都要有工作人員、規(guī)劃管理人員以及各相關(guān)部門專家反復(fù)論證，以盡可能避免在規(guī)劃中出現(xiàn)的眾多不確定性問題。

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