淺談城市配網(wǎng)建設(shè)

【摘要】城市配網(wǎng)建設(shè)是城市重要的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，直接關(guān)系到城市電網(wǎng)供電安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行。很長(zhǎng)一段時(shí)間以來(lái)，在城市配電的建設(shè)中，都存在著這樣一些問(wèn)題，即自動(dòng)化水平極低、配電變壓器容量不足、無(wú)功補(bǔ)償嚴(yán)重不足、絕緣水平低、導(dǎo)線截面太小、供電半徑太大、裝備陳舊落后以及網(wǎng)絡(luò)混亂薄弱，這些問(wèn)題的出現(xiàn)使得我國(guó)城市配電網(wǎng)的建設(shè)變得十分的脆弱。因此必須對(duì)城市配網(wǎng)建設(shè)中的重點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行探討，加快城市配網(wǎng)的建設(shè)與發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】城市；配網(wǎng)；建設(shè)；問(wèn)題

1.引言

國(guó)民經(jīng)濟(jì)的騰飛離不開(kāi)電力安全穩(wěn)定的供應(yīng)，因此電力成為支持經(jīng)濟(jì)發(fā)展的各項(xiàng)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的重中之重。在電力建設(shè)中，配網(wǎng)的發(fā)展建設(shè)又是其中的重要一環(huán)，配網(wǎng)的發(fā)展建設(shè)不但對(duì)電網(wǎng)建設(shè)起到前瞻性和指導(dǎo)性的作用，而且對(duì)今后的電力建設(shè)起著可適用性和可操作性作用。

2.城市配網(wǎng)的特點(diǎn)

2.1 負(fù)荷密度高

城市的人數(shù)相對(duì)比較多、比較密稠，并且一些工廠以及企業(yè)都比較器重，因此城市的用電負(fù)荷非常的高。

2.2 線路走廊緊張

配電網(wǎng)線路的主要通道一般是綠化帶以及人行道，但是綠化帶以及人行道的寬度相對(duì)有限，所以同一個(gè)桿上一般都會(huì)架設(shè)很多個(gè)回路架線，此外，還有一個(gè)不容忽視的問(wèn)題就是拉線的問(wèn)題。

2.3 供電可靠性要求高

城市有比較集中的一類和二類負(fù)荷，一旦城市發(fā)生停電，那么其產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)損失以及社會(huì)影響是非常大的，所以城市供電的可靠性必須要高。

2.4 高電纜化率

隨著城市的發(fā)展，配電網(wǎng)建設(shè)中的必然趨勢(shì)就是架空電力線路入地電纜化，表明一個(gè)城市品位檔次主要指標(biāo)將是電纜化率。

2.5 高安全性

因?yàn)槌鞘械恼w空間相對(duì)較小，建筑比較集中，其空間利用率也比較高，所以建筑物以及市民的活動(dòng)場(chǎng)所與電力線路的距離一般都會(huì)比較接近，很容易產(chǎn)生誤觸誤碰的可能性，所以在進(jìn)行城市配電網(wǎng)的建設(shè)時(shí)一定要對(duì)安全裕度進(jìn)行充分的考慮。

3.城市配網(wǎng)建設(shè)中的幾個(gè)問(wèn)題

3.1 配網(wǎng)一次建設(shè)

3.1.1 供電區(qū)域電力電量預(yù)測(cè)和平衡問(wèn)題

全社會(huì)總用電量，是當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要指標(biāo)。全社會(huì)最高負(fù)荷，是電網(wǎng)建設(shè)和電網(wǎng)建設(shè)的主要依據(jù)。因此，在城市配網(wǎng)建設(shè)中，電力電量預(yù)測(cè)起著基礎(chǔ)性的重要作用。電力負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性直接關(guān)系到電力建設(shè)的前瞻性、科學(xué)性和可操作性，與建設(shè)的規(guī)模以及配電網(wǎng)建設(shè)的資金投入有著密切的關(guān)系，并且同時(shí)影響到配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、安全調(diào)度以及可靠性。電力需求預(yù)測(cè)，其進(jìn)行模式主要是分區(qū)、分年度的模式。電力電量需求預(yù)測(cè)，還需要對(duì)全社會(huì)的生產(chǎn)總值以及城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)行綜合的考慮，分析城市各個(gè)產(chǎn)業(yè)的用電量以及經(jīng)濟(jì)狀況。

供電區(qū)域電力電量平衡，要對(duì)電廠可利用容量以及電廠的裝機(jī)容量進(jìn)行考慮，對(duì)各級(jí)電壓等級(jí)接入系統(tǒng)的電廠容量規(guī)模等進(jìn)行分析，使得地電以及網(wǎng)電能夠得到平衡。在進(jìn)行城市的配電網(wǎng)建設(shè)時(shí)，需要運(yùn)用到三類電力負(fù)荷預(yù)測(cè)方法：第一類是產(chǎn)業(yè)及生活用電單耗法、回歸分析法以及電力彈性系數(shù)法；第二類是負(fù)荷密度法、年平均增長(zhǎng)率法以及網(wǎng)格法；第三類是綜合法、灰度理論法、模糊理論法、S曲線法、時(shí)間序列法以及濟(jì)模型預(yù)測(cè)法，這些方法時(shí)為了對(duì)快速增長(zhǎng)的負(fù)荷進(jìn)行適應(yīng)的方法。通常，在電網(wǎng)建設(shè)進(jìn)行電力電量預(yù)測(cè)時(shí)，需要采用預(yù)估與校正相結(jié)合，幾種方法同時(shí)預(yù)測(cè)的方法。

3.1.2 與主網(wǎng)建設(shè)協(xié)調(diào)問(wèn)題

10kV及以下的配網(wǎng)建設(shè)與110kV及以上的主網(wǎng)建設(shè)的協(xié)調(diào)問(wèn)題，十分重要。一般需要考慮以下幾點(diǎn)：

（1）主網(wǎng)與配網(wǎng)的配合問(wèn)題

通常情況下，主網(wǎng)建設(shè)引導(dǎo)著配網(wǎng)的建設(shè)，配網(wǎng)的建設(shè)是主網(wǎng)建設(shè)的基礎(chǔ)，主網(wǎng)可以為配電網(wǎng)的建設(shè)提供一定的范圍以及框架，但是在進(jìn)行主網(wǎng)的建設(shè)時(shí)，必須對(duì)配網(wǎng)的特殊性以及相關(guān)要求進(jìn)行考慮。與此同時(shí)，要保證配網(wǎng)建設(shè)基礎(chǔ)書(shū)籍的準(zhǔn)確和細(xì)化，為主網(wǎng)的建設(shè)提供基礎(chǔ)。

（2）供電半徑問(wèn)題

應(yīng)該對(duì)主網(wǎng)進(jìn)行合理的建設(shè)，對(duì)供電的半徑進(jìn)行減少，這樣可以對(duì)配電的網(wǎng)損率進(jìn)行降低，使得配電網(wǎng)的運(yùn)行能夠得到提高。

（3）供電可靠性問(wèn)題

主網(wǎng)在一定程度上關(guān)系著配網(wǎng)的供電可靠性，對(duì)110kV變電站進(jìn)行合理的分布，不僅可以使得配電房網(wǎng)布局結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化，還能將電能的互供能力以及配網(wǎng)的聯(lián)絡(luò)能力提高。

3.1.3 配網(wǎng)結(jié)構(gòu)問(wèn)題

在城市配電網(wǎng)的建設(shè)中，配網(wǎng)的結(jié)構(gòu)對(duì)配網(wǎng)的供電可靠性產(chǎn)生著關(guān)鍵的影響，在建設(shè)城市的配網(wǎng)時(shí)，必須對(duì)負(fù)荷的轉(zhuǎn)移能力進(jìn)行考慮。在城市配網(wǎng)中需要注意的是，城市中配網(wǎng)的結(jié)構(gòu)不應(yīng)該過(guò)于復(fù)雜，應(yīng)盡可能的進(jìn)行簡(jiǎn)化，其結(jié)構(gòu)的形式盡可能的低于三種，最好以一種為主。如果配網(wǎng)結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜的話，就很容易出現(xiàn)調(diào)度和運(yùn)行的誤操作的現(xiàn)象，所以應(yīng)該盡可能的簡(jiǎn)化配網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，使得其運(yùn)行方便，提高其供電可靠性。

3.1.4 配網(wǎng)站點(diǎn)分布問(wèn)題

這方面點(diǎn)多面廣，主要是供電范圍的劃分，路徑的選擇，開(kāi)關(guān)站、配變的選址等。路徑和配變的選取合理與否，對(duì)供電半徑起著決定作用，對(duì)此必須引起足夠的重視，值得花大量時(shí)間精力去做這些前期工作，如不做好這方面的工作，后面的努力將會(huì)事倍功半，且會(huì)造成投資的浪費(fèi)。做好這些工作，必須和城市發(fā)展建設(shè)緊密結(jié)合，不僅要以經(jīng)濟(jì)發(fā)展建設(shè)和城市用地建設(shè)來(lái)進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測(cè)和負(fù)荷分布，劃分供電區(qū)域，確定導(dǎo)線截面、開(kāi)關(guān)站規(guī)模和配變?nèi)萘?，同時(shí)還要與城市建設(shè)建設(shè)相配合，確定線路走廊、開(kāi)關(guān)站和配變位置。

3.1.5 配網(wǎng)無(wú)功優(yōu)化問(wèn)題

長(zhǎng)期以來(lái)，由于資金和體制的原因，我們只顧及線路、開(kāi)關(guān)、變壓器這些配網(wǎng)基本元件的建設(shè)，這僅滿足能夠用上電這點(diǎn)基本要求，對(duì)于電壓質(zhì)量、電網(wǎng)損耗等問(wèn)題則無(wú)暇顧及。據(jù)調(diào)查，有的配變功率因數(shù)低于0.6。

隨著時(shí)代的前進(jìn)，現(xiàn)在城市的用電性質(zhì)已有了很大的變化，以前主要以白熾燈、電飯煲、電風(fēng)扇為主，所以其功率因數(shù)都較高，而現(xiàn)在日光燈、電機(jī)、冰箱、空調(diào)等已占了很大的比重，而這些電器的功率因數(shù)都較低，因此近年來(lái)的自然功率因數(shù)不斷下降。因此，無(wú)功配置仍是配網(wǎng)建設(shè)的一個(gè)重要內(nèi)容。功率因數(shù)的高低對(duì)過(guò)負(fù)荷和網(wǎng)損起著極重要的作用。城市配網(wǎng)無(wú)功建設(shè)應(yīng)該按照分層分區(qū)就地平衡，實(shí)現(xiàn)無(wú)功裝置自動(dòng)投切，功率因數(shù)大于0.9的原則進(jìn)行。此外，還應(yīng)視無(wú)功變化率來(lái)選用補(bǔ)償方式，無(wú)功變動(dòng)劇烈，如配置靜態(tài)補(bǔ)償則起不到補(bǔ)償作用，這時(shí)則需用動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，所以應(yīng)視具體情況而選用合適的補(bǔ)償方式。

3.1.6 配網(wǎng)增容改造問(wèn)題

指的是對(duì)配網(wǎng)設(shè)備的增容進(jìn)行改造。目前我國(guó)城市配網(wǎng)設(shè)備中還存在著許多的問(wèn)題，如維護(hù)頻繁、自動(dòng)化程度低以及設(shè)備普遍陳舊落后，沒(méi)有辦法滿足現(xiàn)代化城市的配電網(wǎng)建設(shè)與運(yùn)行的要求，必須對(duì)其進(jìn)行改造。而這些設(shè)備往往又擔(dān)負(fù)著重要的供電任務(wù)，在進(jìn)行改造時(shí)，一定要對(duì)供電的連續(xù)性和可靠性進(jìn)行考慮，所以，要以輕重緩急為依據(jù)將配網(wǎng)增容改造建設(shè)做好。在進(jìn)行設(shè)備的改造時(shí)，必須立足高起點(diǎn)、國(guó)產(chǎn)化原則，運(yùn)用價(jià)格適宜、壽命相對(duì)較長(zhǎng)、免維護(hù)或者少維護(hù)、可靠性高并且能耗低的產(chǎn)品，對(duì)通信接口進(jìn)行盡量的配置，對(duì)環(huán)網(wǎng)柜產(chǎn)品要用六個(gè)間隔的，開(kāi)關(guān)類設(shè)備要求具備電動(dòng)操作功能。

3.2 配網(wǎng)二次建設(shè)

城市的配網(wǎng)二次建設(shè)就是配電自動(dòng)化建設(shè)。配電自動(dòng)化是配電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。雖然對(duì)我國(guó)的大多城市來(lái)說(shuō)，當(dāng)務(wù)之急是做好配網(wǎng)的一次建設(shè)，但是面對(duì)社會(huì)的發(fā)展以及科技的進(jìn)步，配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)也是配網(wǎng)建設(shè)中的一個(gè)重點(diǎn)。在進(jìn)行配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)時(shí)應(yīng)該要對(duì)以下三個(gè)方面的問(wèn)題進(jìn)行考慮：

3.2.1 結(jié)構(gòu)建設(shè)

在進(jìn)行配電自動(dòng)化的建設(shè)時(shí)，應(yīng)該滿足簡(jiǎn)化性、安全性、可靠性以及開(kāi)放性的要求，可以使得配電網(wǎng)能夠節(jié)省投資、方便維護(hù)、運(yùn)行安全以及資源共享。自動(dòng)化結(jié)構(gòu)可從橫向以及縱向兩個(gè)方面去建設(shè)：橫向結(jié)構(gòu)：①上層主站的結(jié)構(gòu)；②底層終端間的結(jié)構(gòu)?？v向結(jié)構(gòu)可以將二級(jí)機(jī)構(gòu)的設(shè)置、信息流量的情況、配網(wǎng)規(guī)模以及建設(shè)的通信網(wǎng)結(jié)構(gòu)，設(shè)置兩層結(jié)構(gòu)或三層結(jié)構(gòu)。

3.2.2 建設(shè)功能

以結(jié)構(gòu)為依據(jù)進(jìn)行建設(shè)，根據(jù)主站、遠(yuǎn)方終端以及子站的要求和特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置建設(shè)。

3.2.3 通信建設(shè)

通信是配電自動(dòng)化的核心，也是配電自動(dòng)化建設(shè)的關(guān)鍵。應(yīng)該在配電系統(tǒng)通信的基礎(chǔ)上對(duì)配電管理功能以及配電運(yùn)行進(jìn)行綜合的優(yōu)化。運(yùn)用在配電網(wǎng)中的通信方式主要有載波和光纖兩種。載波通信是通信通道與功率通道的組合體，特別是基于網(wǎng)絡(luò)的配電線載波，它不僅不需要維護(hù)，而且靈活性大、成本低、通信速率高，并且施工方便快捷，但缺點(diǎn)是停電后信號(hào)無(wú)法傳遞，光纖通信有著不受環(huán)境影響、抗干擾能力強(qiáng)以及可靠性高的優(yōu)點(diǎn)，目前在電力系統(tǒng)中廣為采用。

4.結(jié)語(yǔ)

總之，城市配網(wǎng)建設(shè)的最終目的是建立一個(gè)運(yùn)行安全、調(diào)度靈活、結(jié)構(gòu)合理的供電網(wǎng)絡(luò)。除此之外，結(jié)合城市整體建設(shè)，從電力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中，體現(xiàn)并提升城市的格調(diào)與品位，是一個(gè)不容忽視的問(wèn)題。為此，應(yīng)積極采用新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝，使電力最終為城市的建設(shè)與發(fā)展服務(wù)。城市配網(wǎng)建設(shè)是配網(wǎng)改造與建設(shè)的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對(duì)后期工作起著主導(dǎo)作用，必須先行。

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