電力配網(wǎng)規(guī)劃與建設(shè)思路研究

鄭志軍

（國(guó)網(wǎng)福建省電力有限公司仙游縣供電公司）

電力配網(wǎng)規(guī)劃與建設(shè)思路研究

鄭志軍

（國(guó)網(wǎng)福建省電力有限公司仙游縣供電公司）

配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)的重要組成部分，對(duì)于城市的建設(shè)而言十分重要，隨著城市建設(shè)不斷的推進(jìn)，我國(guó)城市配電網(wǎng)逐漸開(kāi)始出現(xiàn)電網(wǎng)建設(shè)用地緊張、供電可靠性低下等等問(wèn)題，因此配電網(wǎng)規(guī)劃過(guò)程中必須要充分考慮城市未來(lái)發(fā)展及如何合理利用資源等等問(wèn)題，本文主要就當(dāng)前我國(guó)城市配電網(wǎng)規(guī)劃之中存在的問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)單的討論，重點(diǎn)探討電力配網(wǎng)規(guī)劃及建設(shè)的思路。

電力配電網(wǎng)規(guī)劃方法；存在問(wèn)題；配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)；配電自動(dòng)化系統(tǒng)

城市配電網(wǎng)規(guī)劃必須要與上級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)，目標(biāo)電網(wǎng)架構(gòu)時(shí)應(yīng)做到安全可靠、結(jié)構(gòu)堅(jiān)強(qiáng)、運(yùn)行靈活、負(fù)荷轉(zhuǎn)移方便。城市電網(wǎng)規(guī)劃必須要保證目標(biāo)網(wǎng)架及實(shí)施細(xì)則必須要符合地區(qū)電網(wǎng)的特點(diǎn)及各種電力技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，要滿(mǎn)足規(guī)劃年內(nèi)城市發(fā)展的需求。城市電網(wǎng)規(guī)劃過(guò)程中要保證短期方案、中期方案及遠(yuǎn)期方案要保持一致，盡可能避免重復(fù)建設(shè)或者電網(wǎng)建設(shè)不久急頻繁改造或者擴(kuò)建等等問(wèn)題。電網(wǎng)規(guī)劃必須要與城市的遠(yuǎn)期規(guī)劃保持一致，要預(yù)留足夠的變電站站址、線路走廊等等，為后期的擴(kuò)建等奠定良好的基礎(chǔ)，同時(shí)盡量為電力企業(yè)謀取更大的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益。下文主要就當(dāng)前城市配網(wǎng)規(guī)劃中存在的問(wèn)題進(jìn)行歸納總結(jié)，就電力配網(wǎng)規(guī)劃及建設(shè)的思路進(jìn)行分析探討。

1 當(dāng)前我國(guó)城市配網(wǎng)規(guī)劃過(guò)程中存在的問(wèn)題

現(xiàn)階段我國(guó)許多地區(qū)的配網(wǎng)規(guī)劃工作都存在著發(fā)電及輸配電不均衡的問(wèn)題，盡管近年來(lái)國(guó)家對(duì)于配網(wǎng)改造的力度有所增加，一定程度上改善了我國(guó)城市電網(wǎng)存在的問(wèn)題，但是整體來(lái)說(shuō)，配網(wǎng)運(yùn)行的水平還比較低，依然還存在著不少問(wèn)題，比如，電網(wǎng)規(guī)劃過(guò)程中沒(méi)有立足于電網(wǎng)整體進(jìn)行，存在著電源布點(diǎn)不夠合理，供電半徑比較長(zhǎng)等等問(wèn)題，眾所周知，電力能源在線路傳輸?shù)倪^(guò)程中會(huì)存在著一定的線路損耗，且線路越長(zhǎng)，損耗越多，會(huì)造成不必要的能源浪費(fèi)。除此之外，電源布點(diǎn)不合理，會(huì)導(dǎo)致部分區(qū)域的主變負(fù)載不均衡，會(huì)影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性；線路故障率比較高，影響了電力系統(tǒng)供電可靠性。目前來(lái)說(shuō)，絕大多數(shù)城市的輸電線路依然采用的是架空線路，實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中故障率比較高，從而嚴(yán)重影響了電力系統(tǒng)的可靠性。另外，部分城市電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不夠合理，電力系統(tǒng)檢修及發(fā)生電力故障之后轉(zhuǎn)電十分不方便，也會(huì)影響系統(tǒng)的供電可靠性；網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不夠合理，影響了電網(wǎng)運(yùn)行的靈活性。電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中，由于種種原因，經(jīng)常會(huì)遇到變電站全站停電、變電站移址等等問(wèn)題，這種情況下往往需要新加聯(lián)絡(luò)線或者新出線才能夠?qū)⒇?fù)荷轉(zhuǎn)出，比較麻煩；隨著城市建設(shè)的不斷推進(jìn)，電力負(fù)荷正在飛速的增長(zhǎng)，電力負(fù)荷密度在不斷增加，但當(dāng)前城市土地資源本來(lái)就比較緊張，用于電網(wǎng)建設(shè)的土地資源更少，種種原因影響之下，電力資源供求不平衡的矛盾日益突出，嚴(yán)重影響了社會(huì)穩(wěn)定。

2 城市配網(wǎng)規(guī)劃與建設(shè)思路

2.1 配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的規(guī)劃

電力配網(wǎng)建設(shè)之前必須要進(jìn)行全局的規(guī)劃，必須嚴(yán)格按照國(guó)家及行業(yè)相關(guān)的法律法規(guī)開(kāi)展電網(wǎng)規(guī)劃工作，規(guī)劃過(guò)程中要對(duì)城市實(shí)際的用電需求進(jìn)行勘察分析及預(yù)測(cè)，從整體的角度進(jìn)行電力資源的優(yōu)化配置，要始終以電網(wǎng)供電可靠性為目標(biāo)，盡可能選擇出最科學(xué)、經(jīng)濟(jì)的規(guī)劃方案。一般情況下，我國(guó)市縣級(jí)電網(wǎng)多以110kV為標(biāo)準(zhǔn)，鎮(zhèn)區(qū)往往是10kV及以下配網(wǎng)。電量預(yù)測(cè)大多以年段來(lái)實(shí)施，特殊地段需要按照季節(jié)的變化進(jìn)行預(yù)測(cè)。

目前來(lái)說(shuō)，我國(guó)110kV及以上等級(jí)的電網(wǎng)已經(jīng)逐漸完成了優(yōu)化工作，少數(shù)落后的地區(qū)還在優(yōu)化過(guò)程之中，電網(wǎng)優(yōu)化時(shí)必須要考慮主網(wǎng)與配電網(wǎng)配合的問(wèn)題，主網(wǎng)規(guī)劃過(guò)程中必須要考慮配電網(wǎng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、相關(guān)參數(shù)，以免影響主網(wǎng)的可靠性、安全性。各級(jí)電網(wǎng)規(guī)劃過(guò)程中必須要充分考慮不同層級(jí)電網(wǎng)相互支援及負(fù)荷轉(zhuǎn)移的問(wèn)題，提高電網(wǎng)整體的協(xié)調(diào)性及電網(wǎng)的供電能力。合理的規(guī)劃供電半徑是減少線路損耗、節(jié)約電力能源、提高電網(wǎng)可靠性的有效手段。除此之外，為了盡量減少線路損耗，必須要做好無(wú)功功率補(bǔ)償工作，一般來(lái)說(shuō)無(wú)功功率補(bǔ)償主要有集中補(bǔ)償、分散補(bǔ)償兩種補(bǔ)償手段，其中集中補(bǔ)償主要應(yīng)用在高壓電網(wǎng)之中，分散補(bǔ)償主要應(yīng)用于低壓配電網(wǎng)之中。

合理的安排配電站點(diǎn)分布問(wèn)題，能夠有效地減少電網(wǎng)線路的損耗、提高經(jīng)濟(jì)效益，從而促進(jìn)電網(wǎng)建設(shè)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。一般來(lái)說(shuō)，電網(wǎng)后期線路走廊的范圍大多是有限的，常常會(huì)出現(xiàn)布局不夠合理的問(wèn)題，部分城市在后期電網(wǎng)建設(shè)過(guò)程中為了保證居民的用電需求，往往需要重新鋪設(shè)電纜，電網(wǎng)建設(shè)成本增加的同時(shí)也影響市容，且各種因素影響之下，線路走廊的開(kāi)發(fā)難度比較大，電源點(diǎn)分配不足是我國(guó)電力系統(tǒng)建設(shè)中最常見(jiàn)的問(wèn)題，為電網(wǎng)的后期規(guī)劃工作帶來(lái)了許多的不便。因此，電力部門(mén)在電網(wǎng)規(guī)劃過(guò)程中必須要合理的選擇電源點(diǎn)位置，要能夠從減少電力線路損耗、提升經(jīng)濟(jì)效益等多方面來(lái)考慮電源點(diǎn)位置確定問(wèn)題。線纜鋪設(shè)過(guò)程中，盡量減少高空線數(shù)量，減少電網(wǎng)故障率的同時(shí)，也有利于城市美觀。

配電網(wǎng)架規(guī)劃過(guò)程中必須保證電網(wǎng)建設(shè)符合國(guó)家有關(guān)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的要求，要與電網(wǎng)所在地周?chē)沫h(huán)境相協(xié)調(diào)，盡可能避免破壞綠化帶、植被，重視水土保持。環(huán)網(wǎng)接線是配網(wǎng)饋線敷設(shè)時(shí)最常見(jiàn)的接線方式，接線過(guò)程中為了保證各段線路負(fù)荷都能夠滿(mǎn)足電力用戶(hù)的使用需求，可以采用分段設(shè)計(jì)負(fù)荷的手段，配合以分段開(kāi)關(guān)。除此之外，配網(wǎng)饋線規(guī)劃時(shí)應(yīng)始終堅(jiān)持以下幾點(diǎn)原則：①出線方向原則。為了保證電力系統(tǒng)的靈活性，同一地區(qū)的饋線應(yīng)該從不同的主變出來(lái)，如果難以滿(mǎn)足這一條件，同一主變出來(lái)的線路需要交叉；②環(huán)網(wǎng)及聯(lián)絡(luò)原則。采用中壓架空線路網(wǎng)絡(luò)時(shí)，線路的負(fù)載率必須要始終小于50％。中壓電纜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以分為雙環(huán)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和單環(huán)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)兩種，單環(huán)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，環(huán)網(wǎng)的電源應(yīng)該從同一個(gè)變電站不同段的母線之中發(fā)出，或者從不同的變電站中發(fā)出，每一個(gè)環(huán)網(wǎng)接線的節(jié)點(diǎn)不能太多。雙環(huán)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要應(yīng)用于供電可靠性要求較高的電網(wǎng)之中，一般來(lái)說(shuō)，四回電纜線能夠組成雙環(huán)網(wǎng)接線方式。這種環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)之中，如果某一臺(tái)主變自動(dòng)退出，且同一個(gè)變電站中其他的主變能夠承擔(dān)起該主變的負(fù)荷，可以直接將這些負(fù)荷轉(zhuǎn)移到其他的主變壓器之上，如果同一個(gè)變電站的其他主變不能承擔(dān)該主變的負(fù)荷，則可以將這些負(fù)荷直接轉(zhuǎn)移到其他的變電站之上。同理，母線自動(dòng)退出運(yùn)行時(shí)，通過(guò)環(huán)網(wǎng)開(kāi)關(guān)，能夠?qū)⒃撃妇€的負(fù)荷轉(zhuǎn)移到該站點(diǎn)的其他母線或者其他的站點(diǎn)之中。如果配電網(wǎng)中某些線路出現(xiàn)故障，利用環(huán)網(wǎng)開(kāi)關(guān)能夠?qū)⒐收隙呜?fù)荷轉(zhuǎn)移到其他段路之中，由此可見(jiàn)，環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的靈活性很好，有利于保證配電網(wǎng)的可靠性、穩(wěn)定性。

2.2 配電自動(dòng)化系統(tǒng)規(guī)劃

配電自動(dòng)化系統(tǒng)規(guī)劃過(guò)程中需要在原有配電通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上，結(jié)合一些現(xiàn)代化的通信技術(shù)，比如EPON技術(shù)、工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)等等對(duì)配電通信系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，首先劃出一個(gè)配電通信主環(huán)，采用工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)通信技術(shù)，小區(qū)變及一些零散的終端則可以采用EPON通信方式。為了更好的監(jiān)測(cè)管理配電通信網(wǎng)設(shè)備及相關(guān)的資源，需要同時(shí)建立起一個(gè)配電通信網(wǎng)一體化的管理平臺(tái)，采用混合組網(wǎng)的方式實(shí)現(xiàn)這一管理目標(biāo)。凡是具備光纜敷設(shè)條件的線路都可以利用EPON及工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行組網(wǎng)，混合組網(wǎng)設(shè)計(jì)過(guò)程中必須要對(duì)電網(wǎng)所在區(qū)域電力線路的實(shí)際情況進(jìn)行細(xì)致的勘測(cè)分析，要做到因地制宜。當(dāng)區(qū)域數(shù)據(jù)量需求較大、對(duì)于數(shù)據(jù)安全性、實(shí)時(shí)性、可靠性要求較高時(shí)，工業(yè)以太網(wǎng)組網(wǎng)方式比較適合，數(shù)據(jù)需求比較低時(shí)，為了節(jié)省電力系統(tǒng)建設(shè)成本，可以選用其他組網(wǎng)方式。為了實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化，電力系統(tǒng)中的環(huán)網(wǎng)柜、開(kāi)關(guān)站、配電房等等均需要對(duì)應(yīng)“遙信、遙測(cè)、遙控”要求進(jìn)行配置，相關(guān)的數(shù)據(jù)信息需要連接到配電自動(dòng)化主站系統(tǒng)、居住區(qū)配電一體化智能信息監(jiān)控系統(tǒng)及用電信息采集系統(tǒng)之中。

3 結(jié)束語(yǔ)

當(dāng)前我國(guó)電力系統(tǒng)配電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)過(guò)程中還存在著許多的問(wèn)題，嚴(yán)重影響了電力系統(tǒng)的安全性、可靠性，難以滿(mǎn)足電力用戶(hù)的用電需求，因此本文主要就這些問(wèn)題進(jìn)行了簡(jiǎn)單的歸納總結(jié)，從配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)規(guī)劃及配電自動(dòng)化系統(tǒng)規(guī)劃兩個(gè)方面就電力系統(tǒng)配電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)的問(wèn)題進(jìn)行了討論分析，希望能夠?yàn)殡娏Σ块T(mén)及相關(guān)企業(yè)的有關(guān)工作提供參考。

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2016-12-14