城市配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計與建設(shè)改造

楊海波

【摘 ?要】城市配電網(wǎng)把高壓電網(wǎng)與用戶緊緊連接在一起，對整個城市的生產(chǎn)，生活等方面都有著至關(guān)重要的影響。通過合理的網(wǎng)架布局，讓電壓趨于穩(wěn)定以便更好的造福于人們。城市配電網(wǎng)的建設(shè)是建立在配網(wǎng)規(guī)劃的基礎(chǔ)上，它是城市總體規(guī)劃中不可或缺的一部分。所以在各個地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展略微不同的情況下，配電網(wǎng)的規(guī)劃應(yīng)遵循國家政策，科學(xué)的制定來提升國家整體經(jīng)濟發(fā)展水平。

【關(guān)鍵詞】城市配電網(wǎng);規(guī)劃設(shè)計;建設(shè)改造

1引言

我國配電網(wǎng)規(guī)劃發(fā)展于上世紀(jì)六七十年代，雖然起步較晚，但是隨著經(jīng)濟發(fā)展的加快，配電網(wǎng)規(guī)劃的能力發(fā)展也得到迅猛提升。進入90年代后，我國工業(yè)發(fā)展進入快速發(fā)展的上升期，對區(qū)電網(wǎng)供電質(zhì)量、可靠性提出了更高的要求。我國原水電部和建設(shè)部于1993年正式發(fā)布《地區(qū)電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計導(dǎo)則》對區(qū)配電網(wǎng)的發(fā)展提出了指導(dǎo)性的意見。2001年，建設(shè)部修編出臺了對現(xiàn)代地區(qū)規(guī)劃有重大意義的《地區(qū)電力規(guī)劃規(guī)范》。近年來，各地區(qū)也在獨自摸索適于自己的配電網(wǎng)規(guī)劃方案，因地制宜的將一些電網(wǎng)薄弱環(huán)節(jié)、農(nóng)網(wǎng)地區(qū)進行規(guī)劃改造，配合科研院所、地方高校的技術(shù)支持，也取得了比較成功的效果。

2城市配電網(wǎng)的現(xiàn)狀分析

2.1配電設(shè)備陳舊且布局不合理

目前，我國配電網(wǎng)主要問題存在于配電設(shè)備本身和配電網(wǎng)架構(gòu)上。在整個配電網(wǎng)中，配電設(shè)備包括架空導(dǎo)線、電纜和配電變壓器等，設(shè)備數(shù)量巨大。利用先進牢靠的配電網(wǎng)設(shè)備和合理的配電網(wǎng)架布局，能夠發(fā)揮配電網(wǎng)的所有功能，讓各種配電設(shè)備協(xié)調(diào)穩(wěn)定工作，使配電網(wǎng)高效運作。目前，我國許多城市配電設(shè)施存在設(shè)備超期服役的現(xiàn)象，主要表現(xiàn)在配電設(shè)備操作機構(gòu)卡澀、絕緣質(zhì)量低、導(dǎo)線截面積較小、配電變壓器容量無法滿足負荷增長要求以及供電半徑較長等方面，由此帶來了城市電網(wǎng)故障頻發(fā)，設(shè)備不能穩(wěn)定可靠運行。我國部分城市的配電網(wǎng)布局不甚合理，在設(shè)計配電網(wǎng)過程中沒有充分考慮線路的互聯(lián)互供能力，導(dǎo)致部分線路檢修或故障停電時無法及時將負荷導(dǎo)出或轉(zhuǎn)帶，極大地影響了城市居民的用電質(zhì)量，降低了城市配電網(wǎng)的使用效率，同時給城市配電網(wǎng)故障維修帶來了諸多不便。

2.2配電線路負荷問題

在很多城市的配電網(wǎng)線路中，都存在負荷不均勻的問題，由此很可能會引起設(shè)備過載。導(dǎo)致這一問題的具體原因如下：在部分城市的配電網(wǎng)中，由于受到一些因素的影響，使得部分路段常年處于超載的運行狀態(tài)，這種現(xiàn)象的存在，很容易造成配電設(shè)備故常，嚴(yán)重時可能會損壞。同時，在部分發(fā)展速度較快的地區(qū)，因城市配電網(wǎng)的建設(shè)缺乏科學(xué)合理的規(guī)劃，從而導(dǎo)致建成的配電網(wǎng)無法滿足電力用戶的實際需要。

2.3配電網(wǎng)管理的規(guī)范性較差

規(guī)范的管理行為是保障配電網(wǎng)科學(xué)運行的前提。但是當(dāng)前的管理情況還有待改進，有些城市的配電網(wǎng)管理理念落后，管理思維陳舊，管理方法不規(guī)范等問題突出，其主要表現(xiàn)在：其一，城市配電網(wǎng)管理處于真空狀態(tài)，科學(xué)的管理較少;其二，人為管理在配電網(wǎng)管理中依然處于主導(dǎo)地位，沒有積極引進先進的管理技術(shù)和科學(xué)的管理理念;其三，缺乏明確的配電網(wǎng)管理機制，其作用難以最大化的發(fā)揮。上述情況的存在，造成配電網(wǎng)的管理工作效率難以提升，管理質(zhì)量也無法提高。

3配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計與建設(shè)改造需要遵循的原則

在規(guī)劃設(shè)計與建設(shè)改造配電網(wǎng)的過程中，應(yīng)該科學(xué)的遵守以下兩個方面的原則。其一，統(tǒng)籌當(dāng)下和未來思想。對電網(wǎng)進行規(guī)劃設(shè)計與建設(shè)改造要結(jié)合城市的實際情況，不斷的探索解決實際問題的路徑，滿足城市當(dāng)下使用的同時，還應(yīng)該具備一定的超前思想。尊重城市未來的發(fā)展和規(guī)劃，避免電網(wǎng)多次規(guī)劃設(shè)計建造。其二，科學(xué)處理電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計改造與社會的關(guān)系。在規(guī)劃設(shè)計與建設(shè)改造城市配電網(wǎng)絡(luò)的過程中，要重視環(huán)保問題，不要給城市帶來噪音、垃圾，不能破壞環(huán)境。同時要對人料機等科學(xué)的規(guī)劃，避免不必要的浪費。在實際操作的時候，應(yīng)該統(tǒng)籌考慮多方效益，科學(xué)推進設(shè)計規(guī)劃與建設(shè)改造工作。

4城市配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計與建設(shè)改造策略

4.1更新配電設(shè)備

城市配電網(wǎng)是一個復(fù)雜且規(guī)模龐大的系統(tǒng)，它的穩(wěn)定運行，需要種類和數(shù)量眾多的電力設(shè)備作為保障，如配變、架空線路、電纜以及其它附件等等。配電網(wǎng)中使用的設(shè)備除了要性能完備、技術(shù)先進之外，還要有合理的布局，這樣才能使設(shè)備相互協(xié)調(diào)，從而確保配電網(wǎng)可靠運行。為有效解決配電網(wǎng)設(shè)備陳舊的問題，應(yīng)當(dāng)采取有效的措施，對配電設(shè)備進行更新改造，加快配電網(wǎng)自動化的實現(xiàn)速度，并對配電設(shè)備進行定期的維護和檢修，降低設(shè)備的故障幾率，提高配電網(wǎng)的運行可靠性。

4.2合理規(guī)范配電網(wǎng)點，優(yōu)化網(wǎng)架結(jié)構(gòu)

配電網(wǎng)的改造規(guī)劃主要就是為了讓用戶用電的供與求相當(dāng)。所以，在改造規(guī)劃過程中，上級電源的分布與供電容量要考慮結(jié)構(gòu)問題進行建構(gòu)。城市改造規(guī)劃中要盡量優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，提升電壓等級，保證用最小的能源消耗提供最大的供電量。同時要以各個城市不同的發(fā)展特點進行電壓等級的選擇，分層分區(qū)的構(gòu)建配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，讓配電網(wǎng)的運行更具有經(jīng)濟性和可靠性。對配電網(wǎng)負荷不均勻的實際情況加以調(diào)整，確保網(wǎng)架結(jié)構(gòu)建成后不出現(xiàn)變動。具體改造內(nèi)容如下：第一，對供電范圍和線路進行合理的選擇，根據(jù)它們實際情況來確定導(dǎo)線截面;第二，同時要科學(xué)的劃分開關(guān)站的規(guī)模，優(yōu)選出配變的安裝地位，通過精準(zhǔn)的計算，合理安排配變?nèi)萘?第三，遵循安全穩(wěn)定的原則，結(jié)合城市發(fā)展的要求，優(yōu)化配電網(wǎng)點的配置以確保電力運輸過程中配電網(wǎng)運行的優(yōu)化狀態(tài)。在提高配電網(wǎng)運行穩(wěn)定性的方法中，最有效的處理方案就是優(yōu)化網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，構(gòu)造靈活可靠的網(wǎng)架以滿足不同城市對于用電量的需求。為實現(xiàn)配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)分層分區(qū)的目標(biāo)，應(yīng)采用環(huán)網(wǎng)的方式進行線路的架設(shè)保證配電開環(huán)運行。在規(guī)劃配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)時，應(yīng)加強主網(wǎng)架的建設(shè)，優(yōu)化調(diào)整配電網(wǎng)中電源點的分布，同時要在負荷區(qū)域建設(shè)變電站，以備構(gòu)造雙環(huán)網(wǎng)架構(gòu)，由此達到配電的絕對穩(wěn)定性。

4.3完善負荷預(yù)測

為保證配電規(guī)劃和改造的順利進行，以下幾方面負荷預(yù)測要點需得到重視：①電力與電量需求預(yù)測。配電網(wǎng)負荷預(yù)測包括電量需求預(yù)測和電力需求預(yù)測，負荷預(yù)測應(yīng)給出電量和負荷的總量及分布預(yù)測結(jié)果，近期負荷預(yù)測結(jié)果應(yīng)逐年列出，中期和遠期可列出規(guī)劃末期結(jié)果。②預(yù)測用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)選擇。負荷預(yù)測的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括社會經(jīng)濟和自然氣候數(shù)據(jù)、上級電網(wǎng)規(guī)劃對本規(guī)劃區(qū)的負荷預(yù)測結(jié)果、歷史年負荷和電量數(shù)據(jù)、用電報裝及項目建設(shè)情況等，根據(jù)區(qū)域特點、社會發(fā)展階段、用戶類型分析用戶終端用電方式變化和負荷特性，確定科學(xué)合理的負荷發(fā)展特性。③預(yù)測方法選擇。配電網(wǎng)負荷預(yù)測采用“自下而上”與“自上而下”相結(jié)合的方式，采用點負荷增長與區(qū)域負荷自然增長相結(jié)合的方法進行預(yù)測，同時利用趨勢外推法進行校核，經(jīng)綜合分析后給出高、中、低負荷預(yù)測方案，并提出推薦方案。④結(jié)合城鄉(xiāng)規(guī)劃和土地利用規(guī)劃。結(jié)合已有相關(guān)規(guī)劃，開展規(guī)劃區(qū)的空間負荷預(yù)測。通過分析、預(yù)測規(guī)劃水平年供電區(qū)域土地利用的特征和發(fā)展規(guī)律，預(yù)測相應(yīng)區(qū)域電力用戶和負荷分布位置、數(shù)量和時序。⑤關(guān)注分布式電源需求。負荷預(yù)測應(yīng)考慮分布式電源以及電動汽車、儲能裝置等新型負荷接入對預(yù)測結(jié)果的影響。

5結(jié)束語

綜上，隨著我國城市化進程的不斷加快，人民生活水平也不斷提高，科學(xué)設(shè)計城市配電網(wǎng)變得越來越重要。因此，在設(shè)計配電網(wǎng)時，要在我國經(jīng)濟發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，合理配置電網(wǎng)資源，在科學(xué)預(yù)測的前提下建設(shè)配電網(wǎng)，提高電網(wǎng)工作人員的素質(zhì)和能力，積極改進配電設(shè)備，加快建設(shè)周期，將配電網(wǎng)的建設(shè)做到科學(xué)化，進一步改善國家電網(wǎng)的運行水平。

參考文獻：

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[3]韓四化.某城市配電網(wǎng)升級改造方案設(shè)計與實施[D].華北電力大學(xué)，2014

（作者單位：國網(wǎng)晉城供電公司）