探析城市配電網(wǎng)設(shè)計(jì)及發(fā)展

李丹丹

摘 要：配電網(wǎng)的設(shè)計(jì)屬于較為復(fù)雜的問題，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)全面考慮各方面的因素，需要保證變電所以及線路的容量能夠滿足負(fù)荷的需求。因此在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)當(dāng)考慮到線路的分布以及變電所的建設(shè)等。本文主要針對(duì)城市配電網(wǎng)的設(shè)計(jì)與發(fā)展進(jìn)行分析，為電網(wǎng)的設(shè)計(jì)提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：城市配電網(wǎng)；設(shè)計(jì)與發(fā)展；規(guī)劃原則

長(zhǎng)期以來，我國電力建設(shè)都存在輕電網(wǎng)建設(shè)，重視電站建設(shè)等情況，且全國大部門省市都存在地方電網(wǎng)與國家電網(wǎng)互不來往的問題，導(dǎo)致配電網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè)缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃與系統(tǒng)的建設(shè)，經(jīng)常出現(xiàn)電能質(zhì)量差以及配電網(wǎng)的可靠性較低等情況。針對(duì)此種情況，電網(wǎng)公司應(yīng)當(dāng)對(duì)配電網(wǎng)的規(guī)劃與建設(shè)建立統(tǒng)一的規(guī)劃指標(biāo)，在充分考慮到未來負(fù)荷增長(zhǎng)的問題，對(duì)城市配電網(wǎng)進(jìn)行系統(tǒng)性的建設(shè)，并且將已經(jīng)并入網(wǎng)的地方電網(wǎng)一同納入配電網(wǎng)進(jìn)行升級(jí)，以此滿足用戶的用電需求。

1 我國城市配電網(wǎng)規(guī)劃概述

1.1 城市配電網(wǎng)規(guī)劃的原則

在日常工作中，工作人員應(yīng)當(dāng)按照如下原則開展工作：

第一、應(yīng)當(dāng)注重整體性與合理性，并做好計(jì)劃，分步實(shí)施，避免出現(xiàn)重復(fù)建設(shè)或者造成資源浪費(fèi)。在進(jìn)行規(guī)劃的過程中應(yīng)當(dāng)從電力網(wǎng)絡(luò)全局出發(fā)，與上下級(jí)電網(wǎng)相互配合，形成層次分明且配置合理的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，以此避免結(jié)構(gòu)存在缺陷，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

第二、規(guī)劃應(yīng)當(dāng)能夠滿足負(fù)荷發(fā)展的需求，以此保證電網(wǎng)運(yùn)行的安全性。且城市電網(wǎng)規(guī)劃應(yīng)當(dāng)以社會(huì)總體發(fā)展規(guī)律為標(biāo)準(zhǔn)，滿足多方面的利益需求。

第三、在滿足負(fù)荷增長(zhǎng)的前提下，城市電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)的設(shè)備配置應(yīng)當(dāng)超前，以電力為先。

1.2 城市配電網(wǎng)的規(guī)劃的重要性

城市電網(wǎng)的規(guī)劃屬于較為系統(tǒng)的工程，不僅需要了解的城網(wǎng)發(fā)展歷史，還需對(duì)現(xiàn)狀網(wǎng)進(jìn)行分析，同時(shí)還需對(duì)城市未來的發(fā)展情況進(jìn)行了解。完全依靠規(guī)劃者工作經(jīng)驗(yàn)來對(duì)城市配電網(wǎng)進(jìn)行規(guī)劃已經(jīng)無法滿足當(dāng)代電力系統(tǒng)的需求[1]。以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)，采用先進(jìn)的技術(shù)對(duì)城市配電網(wǎng)進(jìn)行規(guī)劃已經(jīng)成為新的方式。因此，國內(nèi)許多電力部門都對(duì)此做出了大量的城市，主要包括引進(jìn)國外城市配電網(wǎng)規(guī)劃軟件，這些工作為提升我國城市電網(wǎng)的規(guī)劃水平起到了非常重要的作用，且還為城市規(guī)劃工作提供了一定的經(jīng)驗(yàn)，為城市電網(wǎng)的規(guī)劃打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2 我國城市配電網(wǎng)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

2.1 配電網(wǎng)基礎(chǔ)差

目前配電網(wǎng)的基礎(chǔ)較差是配電建設(shè)存在的主要問題，在以往的電網(wǎng)建設(shè)中，由于一些工作人員沒有提前做好規(guī)劃以及勘測(cè)，導(dǎo)致配電網(wǎng)的設(shè)置分布不均，經(jīng)常出現(xiàn)供電線路較長(zhǎng)或者損壞較為嚴(yán)重等情況。還有一些城市出現(xiàn)市中心電力資源充足，周邊地區(qū)電力資源稀缺等情況，嚴(yán)重影響了周邊農(nóng)村地區(qū)的日常生活。

2.2 電路結(jié)構(gòu)不合理

近年來，我國在電網(wǎng)建設(shè)過程中經(jīng)常出現(xiàn)無法移動(dòng)或者電路復(fù)雜交錯(cuò)等情況。此外近電遠(yuǎn)輸?shù)日加弥饕€路過多等情況也增加了建設(shè)電路規(guī)劃的難度，維修難度也越來越高，這都嚴(yán)重影響了配電網(wǎng)的日常工作。

2.3 供電質(zhì)量有待提高

電網(wǎng)的基礎(chǔ)較差加上線路設(shè)置存在問題等直接影響了供電的質(zhì)量與效率，對(duì)供電的可靠性也產(chǎn)生一定的影響。且目前多數(shù)地區(qū)都在使用架空線輸送電能，此種輸送電能的方式也會(huì)直接對(duì)供電的質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響。此外，采用此種架空線路形式，故障出現(xiàn)的頻率較高，很容易引發(fā)電路漏電或者觸電等情況，增加了維修的危險(xiǎn)性。

2.4 城市規(guī)劃問題

由于一些城市過于關(guān)注對(duì)于發(fā)電能源的開發(fā)，忽略了基礎(chǔ)的配電建設(shè)，導(dǎo)致我國城市電力事業(yè)建設(shè)出現(xiàn)問題[2]。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，高質(zhì)量以及高速度已經(jīng)成為人們對(duì)于電力發(fā)展提出的新要求，這就要求電力工作人員需要對(duì)城市配電網(wǎng)進(jìn)行調(diào)整。目前城市電網(wǎng)的規(guī)劃以及城市規(guī)劃存在一定的問題，由于二者是相互影響的，城市規(guī)劃包括了電網(wǎng)規(guī)劃，而電網(wǎng)規(guī)劃又對(duì)城市的規(guī)劃產(chǎn)生了一定的影響。在進(jìn)行城市規(guī)劃的過程中，面對(duì)突發(fā)問題無法及時(shí)進(jìn)行修改，這就導(dǎo)致城市規(guī)劃與電網(wǎng)建設(shè)之間出現(xiàn)問題，直接影響了居民的日常生活。

3 城市配電網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)劃步驟

3.1 考慮區(qū)域電量平衡

在設(shè)計(jì)城市配電網(wǎng)的過程中，應(yīng)當(dāng)按照負(fù)荷預(yù)測(cè)的結(jié)果進(jìn)行電離平衡分析，在制定規(guī)劃方案時(shí)，應(yīng)當(dāng)結(jié)合主網(wǎng)的規(guī)劃，按照目標(biāo)分階段進(jìn)行電離平衡分析，同時(shí)還需考慮到當(dāng)?shù)匚磥淼慕?jīng)濟(jì)發(fā)展建設(shè)，按照預(yù)測(cè)的負(fù)荷情況以及電力平衡的分析結(jié)果制定完整的規(guī)劃方案。在規(guī)劃方案中應(yīng)當(dāng)提出線路的路徑方案以及關(guān)于新建變電站的位置，最后確定分期末與規(guī)劃的目標(biāo)，并分析電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀，繪制規(guī)劃地理接線圖。

3.2 預(yù)測(cè)電力負(fù)荷

對(duì)于電力負(fù)荷的預(yù)測(cè)直接關(guān)系到電網(wǎng)規(guī)劃的基礎(chǔ)，預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度將會(huì)直接對(duì)城市電網(wǎng)的規(guī)劃質(zhì)量產(chǎn)生影響[3]。由于在工作中應(yīng)當(dāng)負(fù)荷需求的不定要素過多，因此必須采用合理的計(jì)算方法進(jìn)行預(yù)測(cè)，例如按照城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況以及歷史負(fù)荷等，一般需要采用三個(gè)以上的預(yù)測(cè)方法，通常實(shí)施中長(zhǎng)期負(fù)荷以及近期負(fù)荷的預(yù)測(cè)，最后應(yīng)當(dāng)運(yùn)用空間預(yù)測(cè)法進(jìn)行核對(duì)，得出的誤差值應(yīng)當(dāng)能夠滿足規(guī)定的需求。

3.3 制定合理的技術(shù)原則

在進(jìn)行城市配電網(wǎng)設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)當(dāng)按照Q/GDW156—2006《城市電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則》以及企業(yè)自身的相關(guān)規(guī)定的需求，結(jié)合當(dāng)?shù)氐慕ㄔO(shè)情況等進(jìn)行設(shè)計(jì)。在此過程中應(yīng)當(dāng)注意提升城市配電網(wǎng)的安全運(yùn)行水平，制定出適合城市發(fā)展的電網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)原則，保證城市配電網(wǎng)規(guī)劃的合理性與安全性。

3.4 站點(diǎn)分布標(biāo)準(zhǔn)化

在城市配電網(wǎng)設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)當(dāng)注意簡(jiǎn)化城市配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)形式不能超過兩種。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的配電網(wǎng)很容易引起運(yùn)行與調(diào)式的誤操作，影響運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性。在分布城市配電網(wǎng)站點(diǎn)時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)配變的選址以及供電范圍等進(jìn)行合理的決策。路徑的選擇與配變選址是否合理等，會(huì)對(duì)供電半徑產(chǎn)生一定的影響，因此應(yīng)當(dāng)謹(jǐn)慎選擇。城市配電網(wǎng)的布置的前期工作應(yīng)當(dāng)與城市的發(fā)展相結(jié)合，不僅要從經(jīng)濟(jì)發(fā)展角度考慮，還應(yīng)當(dāng)從用地方面考慮，將兩者相結(jié)合，實(shí)施負(fù)荷分布與預(yù)測(cè)，合理的劃分供電區(qū)域以及配變的容量等。除了上述要求外，在設(shè)計(jì)城市配電網(wǎng)的過程中，還應(yīng)當(dāng)考慮到城市建設(shè)規(guī)劃，因?yàn)榧芸站€以及桿上變壓器等會(huì)逐漸被箱式變壓器等替代，因此供電部門在開展工作前應(yīng)當(dāng)與城市規(guī)劃與建設(shè)部門進(jìn)行溝通，得出合理的方案。在對(duì)新建的主要小區(qū)進(jìn)行規(guī)劃時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮到小區(qū)的供配電建設(shè)，城市規(guī)劃單位與供電單位應(yīng)當(dāng)進(jìn)行監(jiān)督，以免出現(xiàn)超負(fù)荷情況出現(xiàn)。

3.5 加快城市配電網(wǎng)建設(shè)

電網(wǎng)部門在進(jìn)行二次規(guī)劃時(shí)，增加了智能配電領(lǐng)域的發(fā)展目標(biāo)，主要包括推動(dòng)智能家電以及智能樓宇等領(lǐng)域的創(chuàng)新，改變用戶使用電能的模式，提高電力使用率。且還在配電通信網(wǎng)覆蓋了配電開閉所以及公用配電變壓器等通信網(wǎng)絡(luò)，并逐漸延伸了用戶室內(nèi)網(wǎng)以及匯聚用戶介入網(wǎng)的業(yè)務(wù)，逐漸實(shí)現(xiàn)了智能配電。此外，還增加了構(gòu)建智能化雙向互動(dòng)系統(tǒng)，有效的實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)與用戶間的雙向互動(dòng)，且還提升了供電服務(wù)質(zhì)量，滿足了用戶的多種需求，提高了供電的穩(wěn)定性。

4 城市配電網(wǎng)設(shè)計(jì)發(fā)展趨勢(shì)

4.1 自動(dòng)化開關(guān)工程

4.1.1 電纜線路

為了有效的實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的自動(dòng)化功能，電力部門應(yīng)當(dāng)按照供電區(qū)域的特點(diǎn)與電網(wǎng)的運(yùn)行需求等設(shè)置自動(dòng)化開關(guān)。在日常工作中，工作人員通常需要對(duì)電纜線路設(shè)置分支開關(guān)，并按照開關(guān)的設(shè)置配置一遙或者兩遙功能。對(duì)于環(huán)網(wǎng)線路來說，應(yīng)當(dāng)配置三遙功能，假如環(huán)網(wǎng)線路某一路段出現(xiàn)故障，就能夠立即定位，并且還能夠隔離故障區(qū)，保證其他電路正常運(yùn)行，有效的縮短了停電時(shí)間。

4.1.2 架空線路

對(duì)于架空線路來說，設(shè)置的自動(dòng)開關(guān)功能需要設(shè)置具有分合閘操作功能的自動(dòng)化裝置，同時(shí)配備兩遙功能，使主站系統(tǒng)能夠監(jiān)控每一個(gè)網(wǎng)點(diǎn)，如此便能夠及時(shí)發(fā)展故障位置，及時(shí)斷開線路，以免出現(xiàn)超負(fù)荷現(xiàn)象發(fā)生，保證了線路的安全運(yùn)行。

4.1.3 架空分支線路

對(duì)架空分支線路來說，設(shè)置的自動(dòng)開關(guān)功能需要具備保護(hù)功能，并且需要配備兩遙功能，如此便可保證在其中一個(gè)分支出現(xiàn)問題時(shí)，及時(shí)將故障線路切除，保證主線路能夠正常供電，縮小停電的范圍，保證其他居民能夠正常用電。

4.2 環(huán)保節(jié)能措施

首先可對(duì)電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，可對(duì)變壓器分接頭以及母線的電力電容器進(jìn)行調(diào)整，在保證電壓質(zhì)量的情況下，對(duì)于電壓進(jìn)行調(diào)整，以此降低有功損耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能配電的目標(biāo)。

其次可制定線損管理目標(biāo)。供電部門應(yīng)當(dāng)對(duì)下屬管理部門制定責(zé)任制，并簽訂責(zé)任書，將其納入內(nèi)部經(jīng)濟(jì)責(zé)任制度中，以此激發(fā)員工的工作熱情[4]。此外還應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)線路的維護(hù)，以免出現(xiàn)漏電現(xiàn)象。在日常工作中，供電單位應(yīng)當(dāng)安排專業(yè)人員定期巡查線路，及時(shí)處理漏電或者接頭過熱等事故，以此避免因?yàn)榻宇^電阻過大造成的損失，且還需適時(shí)更換損壞的絕緣子，經(jīng)常對(duì)電力線路沿線的樹木進(jìn)行修剪，保證線路的安全性。

最后應(yīng)當(dāng)科學(xué)的制定檢修計(jì)劃，當(dāng)電力網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)，通常是安全的，當(dāng)進(jìn)行設(shè)備檢修時(shí)，正常的運(yùn)作方式會(huì)出現(xiàn)變化，線損也會(huì)由此增加。為了有效的減少線損的增加，應(yīng)當(dāng)提前制定檢修計(jì)劃，盡量縮短檢修時(shí)間，保證線路的穩(wěn)定運(yùn)行。

5 結(jié)語

綜上，在進(jìn)行城市配電網(wǎng)設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)當(dāng)注重整體性與合理性，規(guī)劃應(yīng)當(dāng)能夠滿足負(fù)荷發(fā)展的需求。在設(shè)計(jì)過程中，由于一些工作人員沒有提前做好調(diào)查，出現(xiàn)了配電網(wǎng)基礎(chǔ)差等問題，為了有效的解決這些問題，電力部門應(yīng)當(dāng)從考慮區(qū)域電量平衡、預(yù)測(cè)電力負(fù)荷、制定合理的技術(shù)原則、站點(diǎn)分布標(biāo)準(zhǔn)化以及加快城市配電網(wǎng)建設(shè)幾方面入手，以此提升規(guī)劃效率，促進(jìn)城市的和諧發(fā)展。

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