城市電網規劃設計的關鍵要點分析

國網江西上饒市廣豐區供電有限責任公司

摘要：電網規劃是電網建設的首要任務，它直接關系到電網建成后的運行，同時也在很大程度上影響著我國電力事業的持續發展。所以，做好城市電網的規劃設計，建設安全、經濟、高效、智能化的電網是眼下電力研究人員必須完成的關鍵任務。本文主要從電網負荷預測、網架設計以及電網規劃設計評估這三方面出發進行分析，以期能對城市電網規劃設計工作起到一定的幫助作用。

關鍵詞：城市電網；規劃設計；技術要點

就目前城市電網的發展來看，新問題在城市發展的趨勢下日益突出。城市電網的規劃要在標準化體系流程下提高可行性與可靠性，適應城市發展帶來的新的外部環境，就必須對自然因素、社會因素與人為因素綜合考慮、統籌規劃；同時，應加強智能電網的建設實施，更合理地制定電網內部結構，讓城市電網實現可持續發展。

1 負荷預測

負荷預測通常來說包含了用電量預測、用電最大負荷預測、最大供電量預測和供電最大負荷預測。雖然現階段我們已經掌握了很多技術能夠對城市電力負荷進行預測，但是很多時候所選擇的預測方式都是借助規劃設計人員的主觀經驗來判斷，缺乏準確性和理論依據。

一般情況下進行負荷預測主要分為參數模型與非參數模型兩種方法，參數模型屬于比較傳統的預測方法，通常是對負荷以及影響負荷的因素之間的關系展開分析，從而構建出數學模型，一般包含了單耗法、負荷密度法、外推法、自然增長法以及綜合用電水平法等；而非參數模型預測通常適用于多變量、非線性和具有不確定性的負荷預測，非參數模型一般有灰色預測法、模糊預測法、專家系統方法以及遺傳規劃法等。電網規劃設計人員在選擇使用何種預測方法時，必須要結合當地的實際情況，根據各種方法的優勢和適用性來合理確定，從而確保電力負荷預測的科學性與準確性。另外還必須要運用科學的方法對配電網網架進行設計，這一點我們將會在下文中分析。總而言之，在城市電網的規劃設計過程中，我們要結合不同城市的不同情況，有針對性的選擇負荷預測技術，這樣才能夠在最大程度上確保電網建成之后能夠滿足城市經濟建設的實際需求，從而讓城市電網系統能夠穩定、安全、高效運行，更好的為城市經濟發展以及居民的優質生活服務。

2 配電網網架設計

1）接線方式設計。

第一種是完全放射狀接線方式，這種接線一般適用于電力負荷集中于電源附近的情況，放射狀接線相對簡單，只需要簡單施工（例如說 T 形接線模式結合或者變壓器選擇低負荷率）就可能保證其具有較高的可靠性。如果電源變電站出線間隔允許，因為電源與負荷之間選擇直線連接模式，其成本較低。但因為負荷直接連接于電源變電站的出口，可能會導致出線間隔緊張的情況，從而讓成本增加。

第二種是經過中介點進行放射狀接線，這一接線方式是上述接線方式的一種變形，主要適合電力負荷分塊集中的情況。若電網中使用的線路載流量過大，例如說一條線路帶 2 臺甚至以上的變壓器時，如果選擇這種接線模式，則能夠在不增加電源點到中介變電站的線路回數的前提下，可以通過距離終端變電站更近的中介變電站進行供電，從而有效降低線路長度，還可以縮減電源站出線間隔，增強了電網運行的經濟性。但是中介點放射狀接線和上述接線方式比起來，提高了中介變電站的投資成本，我們在選擇設計方案時必須要根據實際的網絡條件來確定。

第三種是手拉手狀接線，這一接線方式主要適用于電力負荷沿電源的某一個或多個方向分布的情況，利用干線朝沿途負荷供電。因為選擇雙電源供電，因此提升了供電的穩定性，但是因為電力線路相對曲折所以線路長度大大提高，因此也增加了投資成本。

2）系統接線模式設計。

①同電源不同母線輻射接線，變電站設二臺變。這樣的接線方式相對簡單但比較實用，電網運行過程中變電站母線斷路器處于斷開狀態，兩條線路分別承擔一半的負荷，如果某一線路出現故障問題，該線路立即退出運行，隨后變電站母線斷路器處于閉合狀態，無故障的線路帶兩臺變壓器繼續工作。由于斷路器出現故障的幾率非常小，對系統運行產生影響的元件一般都是線路故障率以及開關操作時間，因此這一接線模式具有較好的穩定性。

②同電源不同母線輻射接線，進線側不設置開關。此類接線模式和第一種接線模式相比，其特征在于進線側開關的設置。輸電線路在正常情況下處于滿負荷狀態，如果某一線路出現故障問題，則相應變壓器應立即停電，所以這種接線模式的可靠性相比較低。

③同電源雙 T 接線，變電站設置 2 臺變壓器。這一接線模式利用變壓器母線組的形式，需要的設備相對較少，因此成本較低。該接線模式的可靠性相比同電源不同母線輻射接線模式較低，如果某一線路出現故障，則其相對的變壓器必須停電，此時電力負荷則會通過低壓備用轉帶，供電穩定性會受到較大影響。

3 電網規劃設計評估

1）評價準則。

對城市電網設計完成之后，我們要立即進行質量評估工作，筆者認為，對電網規劃評估必須要做好下面幾點要求：第一是對電網可靠性進行科學合理的評估，評估目標包括電力不足期望、供電可靠率以及系統平均缺點指標；第二是要對電網規劃設計的安全性進行評估，安全性即是對系統負荷率、電壓合格率以及短路電流的評價等；第三是必須科學評估電網規劃的經濟性，經濟性指標主要包括了電網建設安裝以及調試費用、電網運行過程中產生的維護費用、電網設備故障損失等；第四是必須對電網規劃設計布局的合理性進行準確的評估。

2）評估準則。

電網規劃設計可靠性的評估準則主要基于確定性以及概率性準則。所謂確定性準則即是 N-1 或多重故障分析，一般是對城市電網中的 N個元件中的單個元件展開分析，分析這一元件在出現故障之后電網依舊能夠正常運行的性能，同時得到這一元件可能產生故障的頻率以及正常工作的持續時間。進行確定性分析以后，電力技術人員可以對城市電網實施概率性分析，對其可靠性進行評估，得出電網的可靠性參數。

城市電網運行過程中，大多都是選擇輻射狀分區域的供電模式，如果產生故障，則會進行線路切換來進行負荷的轉移，從而確保故障范圍內的用戶可以正常用電。而城市電網的這一特征，讓確定性原則在進行評估時顯得不是很適用，所以筆者認為對縣級城市電網規劃設計的可靠性評估可選擇 N-1+1準則，但在評估過程中應該對可能存在的不正常狀態進行校正。

4 結束語

電能與人們的日常生活、生產息息相關，經濟和社會的發展都離不開電能，通過對城市電網的合理規劃可以實現良好的經濟效益和社會效益。因此，應該引起人們對城市電網規劃設計的足夠重視。作為電網規劃人員，我們必須明確城市電網規劃設計的基本思路、需要遵循的原則以及任務和目標等，分析城市電網規劃設計中的關鍵技術，為城市電網規劃提供可靠的依據。

參考文獻：

[1]金茜，金輝.探討城市電網規劃設計要點[J].科技與企業，2013（10）：51.

[2]盧宏山.電網規劃在城市規劃設計中的運用[J].企業技術開發，2010（08）：26