中壓配電網架結構優化策略探討

摘要：隨著經濟的不斷進步、社會的持續發展，供電服務的需求量逐年上升。近年來供電矛盾不斷凸顯，面臨這種嚴峻的形勢，必須加大對配網架構優化力度，打造出結構優化的配網系統，實現電能的合理供應，從而提升供電服務水平。文章分析了中壓配電網架構優化的原則以及配網優化的具體策略。

關鍵詞：中壓配電網；網架結構；優化策略；供電服務；供電矛盾；電能供應 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM726 文章編號：1009-2374（2015）33-0026-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.33.014

配網網架結構優化屬于一項專業性較強、技術性較高的工作，它不僅是對配電網自身的科學規劃，也涉及到一些現代技術的合理運用。配網網架的結構優化一方面要明確當前的規劃狀況；另一方面也要參照各項參數的變化等進行科學的計算，最終得出一套科學的網架結構優化方案?？梢哉f配網網架結構會在很大程度上影響到配網的運行質量，影響到電能的科學供應。

1 中壓配電網架構優化的原則

1.1 電壓等級分配原則

電壓的等級分配是架構優化的整體保證，會影響配網系統總體能力的發揮，影響到配網的供電性能，甚至會影響供電成本以及后期的維修。電壓等級配置也關系到供電企業的經濟收入，關系到電網后期建設。

1.2 安全穩定原則

配網架構的優化必須以維護配網安全、穩定運轉為基礎，這樣才能確保配網最基本功能的發揮，尤其是當面臨著不斷上升的用電需求量，配網架構的優化必須支持用電需求，發揮穩定、安全的供電服務功能。即使線路負載上升，得到優化后的配網，能夠實現電能的合理化平衡化轉移，確保線路功能的發揮，即使某一線路故障頻發，非故障線路依然支持供電。

1.3 適應性原則

配網是面向某一地域環境中的用戶提供服務，然而各個地域環境中的用戶有各自的用電特點與服務需求，這就決定了要想確保服務質量，就要形成多樣化的服務模式。實際的配網架構優化需要參照地域環境特征、人們的需求等來有針對性地優化，一方面要滿足客戶需求；另一方面要確保配網功能與作用的全面發揮，這樣才能體現配網優化的積極意義。

2 中壓配電網架構優化的有效途徑

2.1 配網架構優化的具體內容

（1）配網線路的構造要分析不同地域、空間的線路構造，例如絕緣導線、電纜等，明確不同地理空間范圍內的用戶的供電服務需求狀況，從而得出線路自身構造的科學性與合理性。

（2）主干線路長寬的把握。不同于主網，配網向用戶輸送的是降壓改造后的電壓，那么主干線路的長、寬等會在很大程度上關系到供電末端電壓的大小以及配電的安全度、穩定性，甚至會影響到線路的使用壽命，應該以區域劃分為單位，來形成主干線長度、寬度等的記錄。

（3）線路使用時間的分析。線路的使用時間長短會極大地影響到供電系統能否安全、穩定運轉。特別是面對日益增長的電力需求，一些線路如果使用時間過長難免會發生老化、破損，這也必將影響供電的安全性，特別是當面臨過載問題時，更會引發安全隱患問題。

2.2 配網架構優化中GIS技術的應用

圖1

電網系統中包括了輸電網、配網、變電站等多個組成部分，各部分都有屬于自己的地理坐標，這其中的地理數據信息需要一個系統來進行處理，GIS技術不可或缺，因為它能夠發揮對空間地理數據信息的搜集、存儲、分析等作用，GIS數據庫還具備空間信息查詢、定位等功能，用來支持中壓配電網結構的優化，具有不可替代的優勢。要想確保GIS技術在配網結構優化中發揮積極作用，就要積極設計GIS空間數據庫。科學的方法是應該根據配網架構的具體特點來設計GIS軟件的數據結構模型，例如：實際設計過程中，以道路為準進行分段，使單條道路折線化，道路段或者處于拐點間，或者處于障礙點間，具體如圖1所示。

2.3 基于GIS技術的網架分區優化策略

2.3.1 分區網架的優化。對于中壓配電網架構來說，多數來自于10kV母線分出的若干支線，對應又形成了一個新主線，使得四外配網的負荷都能夠在某種程度上同主線鏈接起來，從而打造出了一個輻射式的中壓配電網架構。

2.3.2 推動數據可視化。啟動GIS技術來廣泛搜集不同電力設備的地理信息，形成一套屏幕坐標系統，確保其能夠在電腦界面得以形象地呈現，同時將所有的數據信息統一存入空間數據庫，并對應在電腦屏幕中標識不同設備的具體空間分布、地理坐標等信息。對于中壓配電網來說，其節點多數為負荷點，應該圍繞負荷點展開配網規劃，可以選擇p+jQ來代表負荷點的功率，使一切計算得出的數據信息都統一錄入空間數據庫，并對搜集獲得的數據進行可視化處理，這樣電腦熒屏中就能夠清晰地呈現不同負荷點的分布特征，以此為參照進行分區規劃，以負荷點為界，對所要優化的區域進行科學劃分，再參照地理實物分布來對應得出各個分區銜接處的地理坐標，從而實現不同區域的科學規劃。

2.3.3 明確分區主線的位置。同城市市區相比，郊區或鄉鎮地區的配網地理空間更加開闊，這樣就為主線的定位提供了充足的街道空間，最佳的線路應該為距離負荷點最近的直線，參照分區內部各個負荷點的地理空間坐標，利用一次函數公式y=kx+b（k≠0）能夠輔助分區內主線位置的確定，通過參看k的大小來對應得出該主線的斜率，從而確定其傾斜角度數，再據此定位主干線。

2.3.4 負荷點的鏈接模式的確定。參照初步確定的規劃來對應得出負荷點的鏈接模式，實際的操作方法：以主線為參照，過節點劃線，確保其同主線保持平行，對應出現平行四邊形，且平行于主干線，以此為基礎來進行計算，得出這一節點同負荷點之間的長度，再對應得出主干線和節點間的距離，這其中最小的距離就可以成為負荷點的鏈接模式。

2.3.5 最初網架的計算。對于最初網架的計算，先忽略功率的耗費。而是參照負荷值對應計算得到配網架構的初始功率，再根據功率消耗情況對應選取合適的導線。參照所提供的參數對應算出最初網架對應的參數，得出不同配網節點的電壓值、功率值等，同時，也要利用相關公式進行檢驗：

U最大值>Ui>U最小值（i=1、2、3）

Pij<0.5Pijmax（i，j=1，2，3）

其中，U最小值代表不同節點的最小電壓，U最大值則代表不同節點的最大電壓極限值，Ui則代表不同節點現實中的電壓值。

Pij中的i和j各自代表不同線路節點對應的功率，Pijmax則代表被改造的線路能夠承受的功率極值。

試著選擇主線末尾鏈接的模式，通常情況下，常規線路的負荷極值在線路負荷的一半以上，當數據能夠順利適應以上公式，就意味著該線路達標，相反，則要更換導線，再利用此公式來檢驗。

2.3.6 分區中壓配電網架構的修正。通過上面的分析能夠看出，負荷點的定位會在很大程度上影響分區主線的選擇，而且主線的最佳定位也會受到線路負荷量、負荷分布等的影響。在修復主線過程中，應該首先明確電源點的位置，明確其是否處于主線上，假設電源點偏離主線，則應該調整主線位置，確保電源點成功分布其中，此時負荷就被分解，形成了i區段負荷、j區段負荷，對應計算得到兩大區段的負荷具體數值，再對應對比i部分負荷和j部分的負荷。

當Si

調整。

當Si>Sj時，則要調整主線至i方向。

通過這種方式，再依托于新的一次函數公式：y=k1x+b1，對應能夠得出架構修正方案。

3 結語

本文分析了中壓配電網架構優化需要遵循的原則以及具體的優化措施，配網網架結構的優化的前提和目標就是提高配網運行效率，提高供電服務質量，要本著這些基本原則進行優化，優化過程中采用科學先進的現代化技術，從而達到預期的優化效果。

參考文獻

[1] 王春生，趙凱，彭建春.基于地理信息系統和遺傳算法的配電網優化規劃[J].電力系統自動化，2000，（14）.

[2] 侯德明.遺傳算法在配電網的網架結構優化中的應用[J].中小企業管理與科技，2009，（7）.

作者簡介：梁勁雄（1969-），男，廣東恩平人，廣東電網有限責任公司江門恩平供電局電氣助理工程師，研究方向：配網運行。

（責任編輯：周 瓊）