湖北縣域電網存在問題及對策研究

陳 熙，周小兵，趙雄光，李雨佳，丁 珩，李斯吾

（國網湖北省電力公司經濟技術研究院，湖北 武漢 430077）

0 引言

近年來，隨著湖北縣域基礎設施建設的不斷完善、新城區和新農村建設的啟動、工業園規模的不斷擴大以及“家電下鄉”、國家“扶農惠農”等政策的有效實施[1]，縣域經濟發展迅猛，縣域居民生活水平明顯提高，縣域用電需求也在進一步的擴大。截至2014年，湖北縣域用電量為896×108kw·h，占全部用電量的54.1%。

隨著湖北縣域經濟的快速發展，未來全省縣域用電總量將會持續上升、占比將不斷增大、增速也會明顯高于全省平均水平，這將給湖北縣域電網帶來廣闊的發展空間。因此，為適應縣域經濟快速發展對電力增長的需求，湖北省電力公司需主動調整電網發展重心，不斷加大縣域電網資金投入，積極爭取政策支持，加快縣域電網建設，持續提升縣域電網的電力供應能力[2,3]。

1 湖北縣域電網存在問題及所面臨的形勢

湖北縣域電網發展較城市電網落后，存在一定歷史欠賬，導致縣域電網問題較為突出，主要包括以下幾個方面：1）縣域電網局部供電能力不足，存在縣域范圍內變電站、負荷分布不均的現象；2）縣域電網結構薄弱，滿足“N-1”要求的設備比例偏低，導致負荷轉供能力較弱，供電可靠性偏低；3）設備負載率整體偏高，部分設備存在重載情況；4）設備老化嚴重，仍存在一定比例運行年限超過20年的設備；5）設備技術水平落后，如：中壓配電線路絕緣化率水平偏低，抗災害能力較差；高損配變占比偏高，不利于線損控制等；6)縣域“低電壓”問題較為突出。

湖北縣域電網發展形勢主要受內部和外部因素的制約。內部因素主要包括以下5個方面：1）縣域電網發展理念滯后；2）縣域電網投入相對不足；3）規劃落地難度較大；4）可靠性統計和信息化手段相對落后；5）規劃人員業務水平有待提高。外部因素主要包括以下4個方面：1）電力需求將持續快速增長；2）電網建設難度加大；3）用戶對供電質量和可靠性的要求越來越高；4）分布式發電與多元化負荷快速發展。

2 湖北縣域經濟發展對縣域電網的影響

2.1 縣域經濟發展為縣域電網發展提供了較大空間

隨著湖北縣域經濟的快速發展和縣域居民生活水平的不斷提高，縣域用電需求仍有較大增長空間，用電量也將持續穩步攀升，這將是未來湖北縣域電網的發展機遇。

未來縣域用電增長將成為全省用電增長的最大拉動力。預計“十三五”期間，湖北縣域用電量年均增速將高出全社會平均水平1.4個百分點。縣域經濟的快速發展，對湖北用電總量的貢獻率將進一步提高，預計到“十三五”末，縣域用電量占湖北用電總量的比重將接近60%。

2.2 縣域經濟發展對縣域電網提出更高要求

電力是經濟發展的基礎和保障，縣域電網的發展需不斷滿足縣域經濟發展的需求。從湖北與浙江近年縣域經濟對比來看，湖北縣域經濟平均規模約為浙江縣域的一半，預計再經過10年左右的發展，可以達到目前浙江縣域的經濟水平。電網發展必須與經濟發展相適應，為了展望湖北縣域電網發展前景，我們以近年來電網數據為基準，分析湖北和浙江縣域電網的差距，提出湖北縣域電網的發展需求。下面將分別從電網規模、供電能力、電網結構、電網設備、供電質量等5個方面進行對比分析。

2.2.1 電網規模

表1為浙江、湖北縣域電網規模指標對比，浙江縣域公用變電規模和主變容量分別是湖北縣域的2～3倍，浙江縣域公用線路條數和長度也大于湖北縣域；總之，湖北縣域電網規模與浙江縣域存在1倍以上的差距。因此，為適應湖北縣域經濟的快速發展，必須加快湖北縣域電網的建設，加大配網投資力度，適度超前建設，多布點，增大主變容量，并根據供電區域用電需求具體發展情況，逐漸向高電壓等級電網過渡，在發達縣域地區提高電壓等級，形成以500 kV為電源點，220 kV為骨干的堅強縣域電網。

表1 浙江、湖北縣域電網規模指標對比Tab.1 Comparison of scale index of Hubei and Zhejiang county power grid

2.2.2 供電能力

湖北縣域電網各電壓等級（除35 kV外）容載比均低于浙江縣域，變電設備重載情況嚴重，出線間隔少，且間隔利用率較高，具體數據參見表2，說明湖北目前縣域電網的適應能力較弱，在負荷快速增長的情況下，極易出現過載及“卡脖子”情況。因此，為適應湖北縣域經濟的快速發展，要盡快解決現有的電網負擔過重問題；要進一步做好縣域電網規劃工作，在規劃中考慮原地改造現有過載變電站，對于負荷增長潛力較大的地區應加快建設，適當留出裕度，增強縣域電網的承受能力。同時，在現有變電站的基礎上對變電站出線間隔進行科學合理的規劃，實現出線間隔最優配置。

表2 浙江、湖北縣域電網供電能力指標對比Tab.2 Comparison of power supply capability indexes of Hubei and Zhejiang county power grid

2.2.3 電網結構

圖1為浙江、湖北縣域110 kV電網結構分布圖，對比浙江、湖北縣域電網接線模式，浙江縣域電網接線以鏈式和雙輻射為主，電網結構較湖北堅強，電網發展水平較湖北先進。為適應湖北縣域經濟的快速發展，需不斷優化湖北縣域電網的網架結構，實現高、中、低壓電網三個層級相互匹配、強簡有序、相互支援，實現湖北發達和中等發達的縣域地區110 kV及以上等級的電網接線無單線模式，并逐步實現縣域電網接線向雙輻射、雙環網、雙鏈模式發展。

圖1 浙江、湖北縣域110 kV電網結構分布圖Fig.1 Structure distribution of 110 kV power grid in Zhejiang and Hubei county

2.2.4 電網設備

表3為浙江、湖北縣域電網設備指標對比，將浙江、湖北縣域電網設備的運行年限進行對比，可以發現湖北縣域電網存在較大比重的公用老舊主變和線路，老化情況非常嚴重，此外，還有一定比重的高損配變，大大降低了湖北縣域電網的供電可靠性和經濟性。為彌補湖北縣域電網的發展欠賬，應對老化、殘舊、高損設備進行有計劃、有針對性地更換；對變壓器容量、導線截面、開關遮斷容量應留出合理裕度，保證設備有較強的適應性。為適應湖北縣域經濟的快速發展，新購設備應實現電網設備標準化、序列化；有條件的地區選用設備應考慮配電自動化的建設需求，適應智能配電網的發展要求。

2.2.5 供電質量

表4為浙江、湖北縣域電網供電質量指標對比，湖北縣域電網“低電壓”問題比浙江嚴重，主要原因是湖北縣域變電站布點偏少、臺區供電半徑偏大、導線截面偏小、戶均容量偏低等。為適應湖北縣域經濟的快速發展，必須不斷優化“低電壓”臺區電網結構，縮短供電半徑，并結合負荷發展情況逐步解決并最終消除縣域電網“低電壓”問題，提高供電質量。

表3 浙江、湖北縣域電網設備指標對比（單位：%）Tab.3 Comparison of equipment index of Hubei and Zhejiang county power grid（%）

3 湖北縣域電網規劃思路及對策建議

3.1 縣域電網規劃思路

湖北縣域電網現狀較為薄弱，縣域電網發展規劃要做到因地制宜和遠近結合。

2015～2020年為縣域電網快速發展階段，其發展思路是：加快電網建設，注重電網量的發展，按照“廣覆蓋、多布點、少增容、勤改造”的原則，完成縣域電網空間布局和老舊電網更新換代。

1）優先考慮220 kV、110 kV電網布點；充分預留線路走廊和站址土地資源；35 kV配電網優化改造，部分35 kV變電站考慮升壓到110 kV，部分老舊變電站退出運行。除偏遠地區外原則上不再建設35 kV配電網。

2）根據遠景年飽和負荷以及目標網架合理確定新增變電站的終期規模，充分預留未來的增容、擴建空間。

3）安排專項資金用于10 kV電網的新增、調換和老舊臺區的全面改造，全面改善電能質量，解決目前“低電壓”和“卡脖子”問題。

4）加快完成電網結構的標準化、典型化，設備選型模塊化。

2020～2030年為縣域電網精細發展階段，其發展思路是：優化電網結構，注重電網質的提升，提高供電可靠性，逐步實現縣域電網城鄉一體化。

1）發達縣域逐步建成以500 kV為電源點，220 kV為骨干，各級電網協調發展的堅強縣域電網。

2）中等發達和欠發達縣域爭取每個中心區域至少擁有一座110 kV變電站。

3）全面改善網架結構，進一步提升供電可靠性，將供電可靠性要求較高的縣域中心區域建設為高可靠性典型。

4）優化10 kV電網結構和自動化水平，實現縣域電網城鄉一體化。

3.2 對策建議

近年來，在湖北省政府和國家電網公司的大力支持下，縣域電網建設資金投入不斷加大，為縣域電網發展奠定了堅實基礎，今后我們仍需從以下幾個方面加強縣域電網的建設。

1）高度重視縣域電網規劃工作，增強縣域電網規劃指導性。要堅持電網統一規劃，科學制定遠景目標網架，實現由電網規劃引領、目標網架引導縣域電網發展。

2）更新縣域電網規劃理念，提升規劃精益化水平。貫徹以可靠性為中心的配電網規劃理念，引入可靠性量化分析方法，科學制定規劃方案。貫徹全壽命周期管理理念，考慮縣域電網資產在規劃設計、建設改造、運維檢修全過程中的成本，科學選擇規劃方案，實現規劃成果經濟性整體最優。

3）聯合地方政府共同制定縣域電網規劃[4]，增強縣域電網規劃的權威性。電網企業應加強與政府部門溝通匯報，并聯合省、地、縣三級政府制定并發布各個地區電力設施布局規劃，使各級政府明確本地未來需要支持建設的主要工程項目，增強電網規劃的權威性。

4）增強縣域電網供電能力，提高對負荷增長的適應力。湖北縣域電網發展速度相對滯后[5]，必須堅持適度超前布點，并加快湖北縣域電網建設，圍繞全省“兩圈一帶”的總體戰略和縣域經濟發展規劃，全面提升縣域電網的供電能力，為湖北縣域經濟跨越式發展提供堅強的支撐。

5）利用先進技術，加強縣域電網智能化建設。應從提升裝備水平、推行配電自動化、加強配電網信息化建設和發展分布式發電技術等方面構建網架堅強、網絡智能的縣域電網，進一步解決縣域電網網架結構薄弱、供電能力不足和自動化水平偏低等問題。

（References）

[1]湖北省委政策研究室.2011年湖北省縣域經濟發展報告[J].當代經濟,2012(7):10-13.Hubei Provincial Policy Research Office.County economic development report of Hubei province in 2011[J].Contemporary Economics,2012(7):10-13.

[2]尹正民.加強電網建設，促進縣域經濟發展[J].咨詢與決策,2012(9)：70-71.Yin Zhengmin.Strengthening the construction of pow?er grid and promoting the development of county econ?omy[J].Consultancyand Decision Making,2012(9)：70-71.

[3]彭昌勇.低碳與能源視角下的湖北電網發展[J].湖北電力,2012,36(5):8-10.Peng Changyong.Hubei power grid development under the perspective of low carbon and energy[J].Hubei Electric Power，2012,36(5):8-10.

[4]周靈剛,徐華,朱濤，等.縣域電力設施布局規劃的研究與實踐[J].浙江電力,2013(12):16-19.Zhou Linggang,Xu Hua,Zhu Tao,et al.Research and practice of arrangement planning of coun?ty-level electric power facilities[J].Zhejiang Electric Power,2013(12):16-19.

[5]尹正民.為湖北跨越式發展提供電力保障[J].咨詢與決策,2013(8)：61-62.Yin Zhengmin.Providing electric power support for the leaping development of Hubei[J].Consul?tancy and Decision Making，2013(8)：61-62.