中低壓配電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃的關鍵點研究

李光平

從當前各行各業(yè)的發(fā)展狀況來看，經(jīng)濟的發(fā)展在很大程度上依賴電力的發(fā)展狀況，因此，中低壓配電網(wǎng)能否正常運轉直接影響著經(jīng)濟的發(fā)展水平，中低壓的配電網(wǎng)的規(guī)劃和建設亟待加強。對配電網(wǎng)的規(guī)劃，就是要做好城市用電的需求預測，并采取合理的規(guī)劃措施，確保供電能力滿足城市用電的需求。

1 配電網(wǎng)規(guī)劃與建設概述

為了實現(xiàn)城市的發(fā)展與用電的需求相適應，確保配電網(wǎng)的供電的可靠性以及安全性，應加強中低壓配電網(wǎng)的建設和規(guī)劃。對于配電網(wǎng)的規(guī)劃，具體包括以下幾個方面的內容。（1）對現(xiàn)行的配電網(wǎng)狀況進行調查，并對未來城市發(fā)展的供電需求做出科學的預測，對于將要采取的配電網(wǎng)的規(guī)劃的技術予以確定；（2）按照一定的標準對供電區(qū)域進行劃分，設計出合理的10 kV配電網(wǎng)的設計方案，并大致預算出規(guī)劃的投資成本；（3）在規(guī)劃過程中，為了確保設計方案的可行性，提高供電的可靠性，應該綜合分析配電網(wǎng)的投資的水平，具體采用哪種網(wǎng)絡接線的方式，以及投資的期限等。

對于電網(wǎng)的規(guī)劃，可以分成“三步走”的方式：（1）初步構建長期使用的電網(wǎng)；（2）對線性的電網(wǎng)狀況進行綜合的分析，并對將來的負荷進行合理的預測，設計出一個近期的規(guī)劃；（3）設計出元氣的規(guī)劃。其中對于負荷的預測，必須結合實際情況和城市的發(fā)展狀況進行科學的預測，它是城市電網(wǎng)規(guī)劃最基礎的環(huán)節(jié)，對于中低壓配電網(wǎng)的建設具有極其重大的意義，能夠在很大程度上影響配電網(wǎng)的供電能力和供電質量。

2 中低壓配電網(wǎng)的規(guī)劃

對于電力負荷的分布進行預測是電力規(guī)劃最主要的內容之一，常用的電力負荷預測方法多種多樣，比如說，依據(jù)平均增長率來預算，也可以采用電力彈性系數(shù)法、負荷密度法和回歸分析法等。

2.1 用電量的預測方法

2.1.1 平均增長率

一些行業(yè)沒有對產(chǎn)值進行預測，對它們的長期電力進行負荷預測，需要將這些行業(yè)往年的電力需求作為參考，同時還要看在國民經(jīng)濟發(fā)展中它們所占的比重，從而計算出它們用電量的平均增長率，最終預測出它們的用電需求。這個計算公式如下：

E=E0（1+b）n

在這個計算公式中，E代表的是電量的預測結果；E0是往年的用電量基數(shù)值；n是增長的年數(shù)；b是在此之前計算的電量平均增長率。

2.1.2 回歸分析法

回歸分析法是要求對各種行業(yè)用電需求予以分析，并將各個行業(yè)的用電結果累加起來，這就是電力的總需求量。電力公司最常用的預算方法就是這種分析法。

2.1.3 電力彈性系數(shù)法

這種系數(shù)法常用到兩個關系量，一個是電力的發(fā)展速度和國民經(jīng)濟的發(fā)展速度之間的比例值（K=VW/v），還需要計算出前期和后期用電總量之間的關系（wh=（1+KV）nW0）。

在這兩個公式中，W0是計算前期的用電需求；VW是指用電量平均增長的速度；V是指經(jīng)濟平均增長速度。

2.1.4 負荷密度規(guī)劃法

用這種方式進行規(guī)劃，需要先對城市按照一定的標準進行劃分，比如，按照區(qū)域或者功能進行劃分，預測出每個區(qū)域的平均用電負荷。在此期間，需要將現(xiàn)在的負荷密度和過去的密度進行計算，并對密度分布的特點進行分析，從而計算出劃分的各個區(qū)域間的負荷密度的預測值。

3 網(wǎng)絡接線的模式

3.1 配網(wǎng)開閉所

開閉所采用放射狀的接線模式進行接線，常使用的是大線徑的電源線來配制電網(wǎng)。在實際工作中，為了使得開閉所兩回不同的進線中的一回線就能承擔起所有的電量負荷，這兩回線就必須都擁有50%的供備用的電容量。通常而言，開標所的電容量常設置在6 000～8 000 kVA之間。在居住地中采用這種接線方式，如圖1所示。

3.2 架空線路接線模式

傳統(tǒng)的架空接線模式主要采用單輻射、單聯(lián)絡以及多分段多聯(lián)絡的接線模式。多分段多聯(lián)絡的接線模式又可以分成兩分段聯(lián)絡接線模式、三分段三聯(lián)絡接線和四聯(lián)絡接線模式等。架空網(wǎng)中最常見的幾種接線模式如圖2所示。

3.3 10 kV配網(wǎng)接線模式

3.3.1 不同母線出現(xiàn)的環(huán)式模式

這種接線的模式具有極強的靈活性和較高的可靠性，可以適用于對供電有高要求的區(qū)域。一旦線路發(fā)生故障，就能靈活地切換，使供電得以正常運行。在采用這種模式時，就要考慮電網(wǎng)的用電容量，這種網(wǎng)絡的輻射線要比單電源多。如果線路處于正常的狀態(tài)時，每條線路的負荷最大值只是載流量的50%；有故障出現(xiàn)時，僅僅將聯(lián)絡開關關閉，由另一條線來輸電就可以了（見圖3）。

3.3.2 不同母線三回饋線

在這種接線正常運轉時，聯(lián)絡開關是開著的；一旦發(fā)生故障，就要將聯(lián)絡開關1關閉，采用線路2來完成線路送電；而當2線路出現(xiàn)故障，就要將開關2閉合，由1線路完成送電。以此類推，采用這種接線方法接線，可以將3條不同的線路都作為備用的網(wǎng)絡結構（見圖4）。

3.3.3 無功補償裝置的配置

在實際電網(wǎng)規(guī)劃建設中，中低壓電網(wǎng)的無功補償裝置應堅持以下原則：（1）便于投切，最好利于電容器自動投切，特別是變電站的帶電的容器；（2）堅持就地平衡的原則以及方便對電壓進行調整的原則，要采用分散補償?shù)闹饕绞剑瑢⒏邏汉偷蛪撼浞纸Y合起來。10 kV配網(wǎng)中母線必須要安裝補償設備，并設置自動投切控制器翻遍操作，在諧波非常嚴重的地區(qū)要避開諧波的放大區(qū)。

低壓網(wǎng)中的并聯(lián)設備，比如電容器，功率因數(shù)如果達到0.90～0.95，在低壓母線上安裝電室內的自動投切，就能使低壓電網(wǎng)上的電壓得以有效調整。配電中的變壓器無功補償裝置的容量可以按照變壓器容量的20%～40%來配置。當變壓器最大負荷達到補償，它的高壓側的功率因數(shù)應該在0.95以上。對于距離較遠且功率較低的架空線路中，可以在適當?shù)奈恢冒惭b電容器，它的容量一般是按照變壓器總容量的7%～10%來配置，但是要注意，避免出現(xiàn)低谷負荷時，向電網(wǎng)倒送無功。變電站的無功補償裝置主要是補償變壓器的無功損耗，并適當?shù)卣疹櫟截摵蓚鹊臒o功補償，根據(jù)具體的計算來確定補償裝置的具體容量。35～110 kV無功補償配置的總容量應該控制在變壓器容量的15%以上；110 kV補償裝置的單租容量應該控制在6 Mvar以內；而35 kV變電站要小于36 Mvar。變電站應該努力保持所連接的輸電線網(wǎng)中電路的1/2無功損耗。220 kV變電站無功補償裝置的單組容量，在與35 kV電壓相接的時候，應該小于12 Mvar。與電網(wǎng)相接的發(fā)電機組在滿負荷運行的過程中，功率因數(shù)應達到滯相0.85至進相0.97的運行能力，確保系統(tǒng)的調壓能力。

3.3.4 劃分中亞配電網(wǎng)供電區(qū)域

由于配電網(wǎng)絡的電源點分布范圍越來越廣，就必須合理地劃分出變電所的供電區(qū)域，使線網(wǎng)中的負荷得以均衡，確保供電的可靠和安全。將其與電網(wǎng)自動化集合起來，可以最大限度地提升供電的質量和能力。對供電區(qū)域的劃分，最重要的就是要使得各區(qū)域的供電負荷均衡，充分考慮城市的用電需求。

4 結語

中低壓電網(wǎng)的配置和規(guī)劃建設，不僅關系著用電戶的生活和工業(yè)的生產(chǎn)，更直接影響著經(jīng)濟的發(fā)展，應該掌握合理的規(guī)劃方式，對電網(wǎng)進行科學的建設。

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Abstract： The medium and low voltage distribution network is the key part of the power system， its planning and development has attracted much attention from power workers. But the construction of the distribution network will be subject to a variety of internal and external factors. This paper makes a detailed analysis of the planning and construction methods of medium and low voltage distribution network， and aims to promote the healthy development of the construction of medium and low voltage distribution network.

Key words： medium and low voltage distribution network； development planning； key points