淺談城市配電網規劃流程及方法

周有飛 李早生 侯賦拉

【摘 要】城市電網規劃工作是一項復雜的系統工程，它不僅需要占有大量有關城網發展的歷史數據，還需對現狀網進行深入的分析，同時，也要對城市的未來發展情況有比較全面的了解。本文以筆者多年從事電網規劃工作的實踐為基礎，對城市配電網規劃的流程及方法、思路，進行了詳細分析探討。

【關鍵詞】城市配電網；現狀電網分析；配電網絡規劃方法；高中壓配電網規劃

【中圖分類號】F407.61【文獻標識碼】A【文章編號】1672-5158（2013）07-0439-01

1 引言

城市電網是電力系統的重要組成部分，是電力系統的主要負荷中心，同時又是城市現代化建設的一項重要基礎設施。城市電網規劃既是電力系統規劃的重要組成部分，也是城市規劃的重要組成部分，合理進行城網規劃是實現未來城市電網經濟性和安全性的先決條件，可以獲得很大的經濟和社會效益；相反，城網規劃的失誤則會給國家的經濟建設和人民生活帶來不可彌補的損失。

2 配電網規劃流程及方法

配電網絡規劃的編制，應從調查分析現有電網入手，解決配電網的簿弱環節，優化電網結構，提高電網的供電能力和適應性；做到近期與遠期相銜接，新建和改造相結合以及實現電網接線規范化和設施標準化；在電網運行安全可靠的保證電能質量的前提下，達到電網發展、技術領先、裝備先進和經濟合理的目標。

2.1 原始數據資料的收集、調查及整理

配電網規劃工作需要以大量的基礎數據為依據，這些數據包括規劃區負荷發展的相關歷史數據、未來規劃區發展的詳細用地規劃及規劃區發展規劃材料以及電力網絡系統的相關信息等。

負荷數據中對規劃區現狀用戶用地及用電情況的詳細數據調查是一項十分繁雜的工作，需投入大量的人力和物力。

規劃區規劃相關數據主要包括：規劃區市政規劃的詳細說明書及電子版配套圖紙、規劃區的詳細電子地圖等。

在數據收集過程中，對收集到的數據需要進行校核，包括同一數據校核、關聯數據校核、數據合理性校核，從而保證規劃基礎數據的準確性。

2.2 現狀電網分析

現狀電網分析是對現有電網大量資料進行全面分析，確定必要的技術、經濟指標，包括電壓水平分析、線路過負荷情況分析、短路容量校驗及N-1校驗等，總結出電網的建設情況和運行情況，找到現狀配電網的問題所在，提出相應的解決意見，以便未來的規劃工作能夠有的放矢。現狀分析主要明確以下問題：

（1）供電能力（包括外部來電和當地電源）能否滿足現有負荷的需要，能否適應負荷的增長；

（2）現有電網的供電可靠性能否滿足用戶的要求（主要考慮N-1 準則的供電可靠性，故障條件下轉供負荷的能力），社會經濟發展是否對電網提出了更高的可靠性要求；

（3）現有電網正常運行時的電壓水平及主要線路的電壓損失是否在規定的范圍之內；

（4）現有電網各電壓等級電網的電能損失是否在規定的范圍之內；

（5）現有電網的網絡結構和供電設備是否需要更新和改造。

2.3 現狀電網綜合評價

配電網綜合評價的目的在于徹底摸清電網狀況，找出其中存在的問題和隱患，為電網規劃改造提供基礎依據，這就要求以科學的系統分析理論為基礎，按照全面、合理、嚴密的評價步驟，給出客觀的量化分析結果。為達到這一目的，評價過程至少應包括數據收集及校驗、評價體系建立、評價結果、問題分析四部分。

2.4 規劃技術原則確定

參考相關的城市電網規劃技術導則詳細制定規劃區電網規劃技原則，確定規劃區電網建設目標、電網結構的原則、供電設施標準及技術原則，例如：電網供電安全準則，高、中壓網絡接線模式，變電站的變壓器容量及臺數，站內主接線，導線的種類（電纜、裸導線或絕緣線），線路型號，配變型號，10kV的接地方式等。

城市配電網規劃技術原則應具有一定的前瞻性、適應性、差異性。

2.5 總負荷及負荷分布預測

城網規劃應建立在科學決策的基礎之上，而電力負荷預測則是其中最為重要的基礎性工作之一，負荷預測的合理性與準確性直接影響著城網規劃的質量。

2.6 配電網絡規劃

2.6.1 配電網規劃內容

配電網絡規劃包括高壓配電網規劃和中壓配電網規劃，通過科學的潮流計算、N-1 校核、短路電流計算等校核，進行多方案技術經濟比較，提出規劃區的高、中壓配網目標網架。

（1）高壓配電網規劃

高壓配電網絡規劃是在負荷預測、電源規劃基本完成，未來若干年內規劃區負荷需求和配網電源（相應的變配電所的站址及容量）為已知的情況下確定什么時間、什么地點、需要建設什么電壓等級及多少回數的供電線路，才能保證供電區域電力系統安全運行（即滿足負荷需求和安全約束），同時使所需的投資和運行費用最小。

（2）中壓配電網規劃

中壓配電網的規劃問題是在高壓配電變電站站址、容量及供電范圍規劃的基礎上，確定各高壓變電站出10kV線路的數量、線路規格、具體走徑、接線模式（站間聯絡及站內聯絡方式）、10kV開閉所的設置等，以滿足負荷的需求。

2.6.2 配電網規劃方法

（1）高壓配電網規劃思路及方法

目前，高壓配電網采用基于地理信息系統的啟發式方法進行規劃，具體規劃方法如下：

1）根據規劃區可能的線路走廊、電源位置、220kV變電站的位置以及110kV、66kV、35kV變電站主變的臺數和容量，研究高壓配電網典型的接線模式。

2）根據典型的接線模式提出高壓配電網的網架方案，確定規劃具體的線路走廊，并利用各種計算工具進行技術經濟分析。

若有不同的變電站布點及規劃方案時，可以提出不同的高壓配電網方案進行經濟技術比較，最終確定優化的高壓配電網方案。

（2）中壓配電網規劃思路及方法

目前，中壓配電網規劃方案的提出，仍然依賴具有豐富規劃經驗的具體規劃人員，網絡規劃一般分為近期（2～3年或5年）、中期（5～10年）及遠景三個階段進行，遠景主要構建目標網架，近期主要解決現狀電網存在問題，中期則要考慮近期電網向目標網架的過渡。

中壓配電網規劃思路及方法如下：

1）根據遠景負荷分布預測結果和變電站規劃方案，依據規劃目標和技術原則，按照理想的供電模式和網架結構規劃出遠景的目標網架。

遠景配電網架規劃著眼于未來，側重于整體，是城市配電網絡網架結構的發展方向，主要關注10kV主干網架，較少考慮現狀的細節情況。規劃過程中要根據110kV變電站的供電范圍計算結果，將中壓配電網按供電范圍分區，對10kV配電網絡按分區進行規劃。根據配電網可靠性指標的要求和采用的主要接線模式，考慮不同110kV變電站之間10kV聯絡線的設置，以及同站不同母線的聯絡情況。

2）以遠景年網架為目標，以現狀網絡為基礎，根據中間年負荷預測的結果進行中間年的網絡規劃，重點解決現狀網絡存在的問題，盡量考慮中間年網絡到遠景年目標網架的過渡問題。并以近期規劃年規劃方案為基礎，安排出改造和建設的工程項目，逐步克服現狀網絡的問題。

近期配電網絡規劃過程中，應盡量同時考慮遠景年變電站的分布位置、配電網架規劃方案，做到遠、近期方案的統一。同時，針對現狀配網存在的主要問題，如線路供電半徑過長、迂回供電、供電范圍不清晰以及網架結構薄弱等方面問題重點提出解決方案。

3 小結

本章從配電網規劃涉及的主要內容入手，歸納、總結出配電網規劃的具體流程，為配電網規劃的具體實施提供引導，同時針對每一規劃步驟詳細分析所涉及的主要內容及采用的方法。