淺談10KV配電網(wǎng)規(guī)劃設計方法

曾尚先

（廣東電網(wǎng)公司佛山順德供電局，528300）

0 前言

據(jù)電力部門統(tǒng)計相關文獻可知，目前，我國10kV配電網(wǎng)的建設工作嚴重滯后，遠遠落后于城市的發(fā)展進程。究其原因，主要有以下兩個：第一，電力系統(tǒng)存在著“重發(fā)電、輕輸配”的情況；第二，10kV配電網(wǎng)的規(guī)劃設計不能適應快速發(fā)展的市場經(jīng)濟。為了解決目前電網(wǎng)中凸顯的問題，適應電力體制改革的需求，筆者首先分析目前10kV配電網(wǎng)中存在的問題，其次闡述10kV配電網(wǎng)規(guī)劃設計的基本要求，最后探究了10kV配電網(wǎng)規(guī)劃設計的方法，以使我國10kV配電網(wǎng)的規(guī)劃設計能夠日益完善。

1 10kV配電網(wǎng)規(guī)劃和建設中存在的不足之處

目前運行的10kV配電網(wǎng)存在較多的不足之處，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

1.1 電源點分布不合理

10kV配電網(wǎng)系統(tǒng)，電源點分布方式不合理，布點數(shù)量過少。這種情況導致在供電過程中極易出現(xiàn)以下問題：

1.1.1 供電電壓較低；

1.1.2 供電半徑較大；

1.1.3 電線損耗率增高；

1.1.4 負載不均衡等。

這些問題都給供電系統(tǒng)的正常運行造成了一定的不良影響。

1.2 網(wǎng)架結構不合理

10kV配電網(wǎng)系統(tǒng)，網(wǎng)架結構多采用10kV架空線路，整體規(guī)劃設計不夠合理。這種情況給供配電系統(tǒng)的安全性和可靠性造成了不良影響，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

1.2.1 影響供配電系統(tǒng)的正常檢修；

1.2.2 影響供配電系統(tǒng)的故障排查；

1.2.3 輸電線路極易出現(xiàn)絕緣老化等。

1.3 與快速增長的負荷不匹配

隨著城市化進程的加快和經(jīng)濟的發(fā)展，越來越多的新型用電設備不斷出現(xiàn)，電力負載急劇增加。部分區(qū)域的配電網(wǎng)沒有及時進行改造，新開發(fā)的電源來自于原有線路，這就導致之前設計的配電網(wǎng)負載增加，大大影響了供電線路的穩(wěn)定性和可靠性。

2 10kV配電網(wǎng)規(guī)劃設計的基本要求

為了保證10KV配電網(wǎng)規(guī)劃設計不僅能滿足現(xiàn)有的負載要求，還能滿足未來的負載要求，因此，在對其進行規(guī)劃設計時，必須滿足以下幾方面的要求：

2.1 配電網(wǎng)的規(guī)劃設計具有充分的供電能力，能夠滿足負荷增長的需要；

2.2 配電網(wǎng)的規(guī)劃設計能夠解決目前區(qū)域配電網(wǎng)中存在的不足之處；

2.3 配電網(wǎng)的規(guī)劃設計要以梳理早期配電網(wǎng)絡的網(wǎng)架結構為基礎；

2.4 配電網(wǎng)的規(guī)劃設計能夠提高目前配電網(wǎng)正常運行時的各項指標；

2.5 配電網(wǎng)的規(guī)劃設計重點要完善和優(yōu)化目前的網(wǎng)架結構，提高負荷的轉供能力。

3 10kV配電網(wǎng)規(guī)劃設計的方法步驟和關鍵問題

3.1 10kV配電網(wǎng)規(guī)劃設計的方法步驟

3.1.1 明確配電網(wǎng)規(guī)劃設計的基本要求和目標

在進行10kV配電網(wǎng)規(guī)劃設計時，要遵循各地的基本規(guī)范和要求。10kV配電網(wǎng)的規(guī)劃設計要和本地域的高壓、低壓配電網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃相匹配，要定位于遠景飽和規(guī)劃，同時在滿足穩(wěn)定性、安全性和可靠性的前提下，要考慮最經(jīng)濟的規(guī)劃方案。

3.1.2 收集資料進行數(shù)據(jù)調(diào)查

10kV配電網(wǎng)在進行規(guī)劃設計時，存在著諸多的不確定因素，因此，在進行配電網(wǎng)規(guī)劃設計之前，要收集當?shù)氐某墙ㄙY料，例如：該區(qū)域的詳細規(guī)劃圖、建筑物負荷指標、早期的配電規(guī)劃圖、變電站等方面的數(shù)據(jù)，了解規(guī)劃區(qū)域的用地狀況和建筑物情況能夠適當?shù)慕档筒淮_定因素的影響。

3.1.3 對用電區(qū)域進行詳細的劃分

在配電規(guī)劃設計之前，要根據(jù)該區(qū)域的規(guī)劃設計標出每塊土地的建筑負荷、容積率等進行詳細的分析。再根據(jù)土地類型的用途不同，將其分為普通住宅區(qū)、工業(yè)區(qū)、行政區(qū)、教學區(qū)、公園等，同時對每一塊用地性質進行單獨的分析。

3.1.4 負荷預測

負荷預測是10kV配電網(wǎng)規(guī)劃設計中最關鍵的環(huán)節(jié)，主要目的是盡可能準確的預測規(guī)劃區(qū)域的遠景負荷及負荷分布情況。

3.1.5 變電站選址定容

在進行10kV的規(guī)劃設計時，為了與規(guī)劃區(qū)域的低壓、高壓相匹配，變電站容量和位置的選擇也要考慮和對應的高、低壓變電站的選址定容相匹配。同時，既要考慮供電的經(jīng)濟性，也要考慮供電線路的供電半徑。

3.1.6 10kV中壓配電網(wǎng)規(guī)劃

10kV配電方案設計的供電范圍要和高壓相匹配，制定2～3個科學合理的設計方案，對于不同的設計方案可以選擇不同的供電模式進行供電。同時每個方案必須滿足短路容量限制、負荷限制及電壓限制等各種約束條件，必要時可以檢驗負荷的滿足程度。

3.1.7 比選最優(yōu)方案并撰寫文本

將上步設計方案進行綜合比較，選擇出最經(jīng)濟、最可靠、最可行等綜合最優(yōu)的方案作為最終的設計方案，同時，根據(jù)規(guī)劃設計的思路，對方案的適應性和靈活性進行全面的論證并撰寫規(guī)劃文本。

3.2 10kV配電網(wǎng)規(guī)劃設計中應注意的關鍵問題及解決方法

3.2.1 負荷預測

進行電網(wǎng)規(guī)劃設計的基本目的在于為用戶提供安全、可靠的供電質量，同時也能滿足社會發(fā)展和經(jīng)濟的需要，實現(xiàn)此目的的關鍵環(huán)節(jié)是做好負荷預測。負荷預測的正確及預見性，對配電網(wǎng)的高質量供電具有較大的影響，例如：影響電壓等級的選擇、影響配電網(wǎng)設計的變電所的分布、影響電網(wǎng)設計的網(wǎng)架結構等。負荷預測的基本過程是：總結規(guī)劃區(qū)域往年的用電發(fā)展情況，收集用電部門制定的用電需求計劃，以發(fā)展的眼光分析規(guī)劃區(qū)的飽和負荷密度，采取功能小區(qū)負荷密度指標法計算與預測負荷。

3.2.2 變電站選址定容問題

配電站的選址定容除了遵循基本的規(guī)劃導則之外，還要結合規(guī)劃區(qū)域的自身特點。對于中壓配電變電站的選址定容的原則一般為：小容量多布點。采取這種選擇方式主要具備以下幾個優(yōu)點：第一，能夠縮短線路長度，降低損耗，更經(jīng)濟實惠；第二，可靠性高，即便發(fā)生故障影響的供電范圍比較小；第三，易于擴容，適合小區(qū)配電網(wǎng)的初、中期階段使用。對于高壓配電變電站的選擇，通常注意以下幾方面：第一，能滿足負荷的不確定性變化；第二，接近負荷中心且不破壞環(huán)境；第三，與高壓配電網(wǎng)相協(xié)調(diào)。

3.2.3 開關站的選擇

配電網(wǎng)設置開關站的主要目的是解決高壓配電變電站出線倉位緊張、走廊不足及增加靈活性等。目前，部分區(qū)域已經(jīng)將開關站設置在建筑物內(nèi)部作為公用配電站，同時還附帶配電變壓器同時給周圍供電。

3.2.4 網(wǎng)絡接線模式的選擇

要規(guī)劃設計安全、可靠、穩(wěn)定的10kV配電網(wǎng)，接線模式的選擇十分重要。目前，常用的接線模式主要包括：單雙電源輻射模式、單雙環(huán)網(wǎng)模式、N供一備等。不同的接線模式存在著不同優(yōu)缺點和適用范圍，在實際進行選擇時，應根據(jù)所在區(qū)域的具體情況進行選擇，但仍然要滿足以下的基本要求：第一，供電安全可靠；第二，自動化程度高；第三，投資少，費用低；第四，具有充足的發(fā)展空間，同時還要考慮上述要求之間的平衡性。

3.2.5 認知科學在配電網(wǎng)規(guī)劃設計中的作用

對10kV配電網(wǎng)進行規(guī)劃設計時，除了要滿足基本的安全、可靠、經(jīng)濟外，還必須與區(qū)域的其他部門相協(xié)調(diào)，例如：城建規(guī)劃部門、通信部門、環(huán)保局等，滿足整個規(guī)劃區(qū)域的整體發(fā)展要求。同時，配電網(wǎng)的規(guī)劃設計還具有較大的不確定性。所以，最佳的規(guī)劃設計方案不僅是滿足供配電的基本需求，還要重視規(guī)劃設計方案對于未來變化的適應性。

4 結束語

綜上所述，要規(guī)劃設計最優(yōu)的10kV配電方案，除了重視供電質量的可靠性、安全性外，還要重視設計方案的靈活性和可調(diào)整性。若隨著城市的發(fā)展，實際負荷出現(xiàn)較大變化，設計方案要能夠適應這種變化，滿足區(qū)域的供電需求。所以，設計方案的確定要聽取多方面的意見，經(jīng)過不同領域專家的論證才能最終確定，以最大限度的降低不確定因素對供配電網(wǎng)造成的不良影響。

[1] 李威武.城市10kV配電網(wǎng)規(guī)劃與建設[J].中國電力教育,2012,(12):142-143.

[2] 王永宏.城市10kV配電網(wǎng)規(guī)劃方法探討[J].科技信息(學術研究),2008,(24):402-403.

[3] 林振曉.城市 10kV 配電網(wǎng)建設研究[J].科技創(chuàng)新導報,2008,(28):96-100.

[4] 王新宇.10kV自動化配網(wǎng)的設計及應用[J].自動化應用,2011,(4):35-37.