芻議城市中低壓配電網絡的規劃

李阿鵬 樂程毅 貝斌斌 熊家敏 石賢倫

摘?要：隨著我國經濟水平的不斷發展，各種各樣的新興電器涌入了我們的生活，在提高民眾生活幸福感的同時，也對我國城市的中低壓配電系統提出了越來越高的要求。隨著中低壓用電需求的增加，直接影響著城市的中低壓配電系統的質量，進而影響民眾的正常生活。中低壓配電網絡規劃是一個綜合型的過程，需要考慮到方方面面。這篇文章從探討中低壓配電網絡的意義出發，介紹了規劃的原則及規劃的思路。

關鍵詞：城市;中低壓;配電網絡;規劃

一、對城市中低壓配電網絡進行規劃的意義

配電網絡又名中低壓配電網絡，是電力網絡中最重要的一個環節，和電力用戶息息相關。隨著時代經濟的發展，各種各樣的電子設備涌入我們的生活，為我們生活帶來了極大的便利，同時用電需求也隨之增大，用戶對供電系統提供了更高的要求。因此，建設一個符合大眾需求的安全、設置合理、綠色環保、經濟節能的配電網絡是電力企業不可忽視的重要內容。科學地進行配電網絡規劃具有以下重要意義。首先減少配電系統的損耗，進一步保障系統的安全穩定，保證電網的正常運行。其次對配電網絡進行合理規劃，為配電自動化打下了堅實的基礎，保護了系統投資的效益。

二、目前在城市中低壓配電網絡規劃中存在的問題

（1）供電位置無法滿足規劃需求。我們的生活中充滿著各種各樣的電器、電子設備，對電的需求量越來越大，導致有的城市用電負荷出現問題。同時，對配電網絡的需求量增大，使配電變壓器也隨之增加，從而出現變壓器的橫截面變小等問題，導致城市供電變得不穩定。有的中低壓電網布局不合理，供電位置與規劃需求不匹配，從而使電力企業的運行出現問題。

（2）數據收集難度系數高。數據收集難度系數高，供電企業無法收集到具體的數據。在這個收集的過程中需要大量的人力、物力和財力來支撐，而且對財力和人力無法進行有效的控制，所以所需付出的成本很高，給項目的實施帶來了障礙。

（3）配電網絡設計不合理。TT或TNC是中低壓配電最常用的系統，可以實現三相、單相的混合使用。但是這兩個系統并沒有在主干線設置統一的接地線，從而導致用戶只能選擇三角插座和三芯電源，整個設計欠缺規劃，從而導致配電網絡不合理。

三、在配電網絡規劃過程中所遵循的原則

（1）以現有電網為主，不斷優化主干網架。在配電網絡的規劃過程中，要遵循以現有電網為主，對主干網線進行不斷優化，滿足負荷持續發展的需求。采用分區的方式對配電網合理處理，將各個變電站之間建立起聯系，成為一個不可分割的大整體，同時增大對配電網的建設資金的投入，促進配電網絡建設能夠更安全、更可靠、更合理的開展進行。

（2）可以滿足多方利益。在對配電網絡進行規劃的過程中，要從社會發展的整體角度出發，確保整體規劃的合理，適應社會多方面發展的需要，能夠保證多方的利益。

（3）確定具體規劃年份。要合理安排規劃的年份，以免出現因為安排時間不合理導致配電網絡混亂的情況發生。

四、配電網絡規劃的總體思路

對現有的配電網絡進行分析，并在原有的現狀網絡基礎上對其進行調和和網絡結構這兩個方面的重新規劃。區網絡主要進行調荷、優化改造，具體的接線模式要考慮到變電站的供電范圍。總體思路主要分為下面三個部分：

（1）目前的網絡線路負荷壓力比較大。因此，此次規劃主要是調荷改造壓力大的負荷線路。正常來說負荷的增長需求是15%左右，所以以大于等于16%增長速度對此次的配電網絡規劃的電網負荷發展進行設計，保證網架具有超前性，滿足線路負荷需要，同時減少對配電網絡的改造頻率，降低成本。

（2）從目前實際的電網情況出發，考慮到供電分區的不同特征，將以下三種模式：①單環電纜線模式;②三回饋線環網模式;③主備接線模式，作為未來的主要接線模式，從而加強了各個站之間的聯系，使中低壓配電網的負荷能力得到提高。從各個供電分區的具體情況出發，對網絡規劃的思路和具體措施進行確定，用過渡方式接線，向目標網架看齊。

（3）對那些供電范圍、負荷能力明確的線路進行合理分配，最大可能地使其負荷均勻。對新建變電站來說，要對它的供電范圍進行合理規劃。

五、各供電分區具體規劃思路

（1）新城區的配電網絡具體規劃。對于新建的變電站，它的主要目的是減少原有變電站的負擔，調荷負荷壓力大的線路，同時對目前的網絡的復雜性進行進一步優化，使其過渡到主備接線模式。特別是對那些開發區，要考慮到未來的負荷壓力，主要以電纜線路的方式進行線路建設，以主備接線的模式進行網架結構建設。

（2）老城區的配電網絡具體規劃。老城區的電網比較老舊，大多數是輻射線路，有的線路供電距離比較遠。在老城區的配電網絡具體規劃中，對主干線的供電區域進行明確。對于各供電分區的中心，進行電纜網絡建設，對于周邊地區則進行架空網絡建設。從新建變電站的具體供電范圍的角度出發，當線路供電范圍過長，對其進行切改;當線路的負荷壓力過大的時候，對其進行調荷，建設為一個以單環網、主備接線為中心的網絡結構。

六、城市中低壓配電網絡規劃具體方法

考慮到10千瓦的線路多而集中，其他的供電分區則較為分散，且以單輻射接線模式為主，導致很多人沒有可靠的電力支持。因此，需要對這些地區的線路進行整改，進行形成由單環網接線模式或三回主備饋線模式向主備接線模式過渡。

（1）進行網絡規劃。隨著人們用電需求量的增加，導致負荷的高速發展。因此，在進行道路建設之前，要進行整體的網絡規劃，使其滿足需要。所以在網絡規劃的過程中，需要對網絡結構進行重新規劃，建設以四單元環網柜為主的三供一備接線模式。現狀網的主要接線模式為單輻射，條件允許的話，將各個線路聯系起來，形成單環網或者是三回主備饋線組;條件不允許的話，可以沿用以往的輻射狀供電方式。

（2）進行饋線組接線建設。從地區環境的具體情況出發，才能實現配電網絡的網架結構、接線模式的科學合理。比如有些地區地理位置比較偏遠，不具備建設成環網的條件;對于處于中心地帶的地區，主要接線模式為主備接線;對于有的地區，考慮到地理條件、負荷水平，則比較適合單環網或者是三回主備饋線組的模式。隨著人們生活水平的提高，對線路的負荷能力要求越來越高，可以將單環網模式改造成主備饋線組的模式，使其滿足時代負荷發展的需要。當單環網的負荷水平超過線路率60%的線路，周圍的負荷都在進一步的擴大的時候，在條件允許的情況下，可以將周圍的輕載線路用作備用路線。為了使網絡更加靈活，在建設的過程中，可以預留環網設備，對環網點的位置進行精心安排。例如，可以在主干線的建設過程中多設置幾條座環網柜。對負荷發展進行合理預測，合理的安排出線的數量。

配電網絡是電力供應的最后一個部分，與人民的生活息息相關。通過對中低壓配電網絡的科學規劃，可以使配電網絡變得更加安全、經濟、綠色、可靠，對整個社會帶來極大的便利。

七、配電網絡規劃的主要工作內容和相關步驟

（1）對規劃的時間、年份確認。這個要求正常情況下是供電企業提出，規劃者可以從具體情況出發，提出相關的建議。

（2）開展規劃數據的收集工作。對規劃數據進行收集是所有步驟中最重要的一步，根據對收集結果的分析，可以清晰地了解配電網絡的電源相關情況、配電網絡的規模大小、設備的相關信息及其運行情況等，對現有配電網絡中存在的不足進行分析，更好地進行相關優化工作。

（3）對負荷增長、分布進行預測。對負荷進行預測是規劃中的基礎內容，預測結果的精確度和配電網規劃的質量高低息息相關。對負荷進行預測是一個具有科學性的工作，需要大量的科學數據作為支撐，選擇符合客觀發展規律的方法，選擇切合的科學參數，對未來的發展情況進行預測。時間序列是進行負荷預測最常用的方法，使用等增長率等預測模型，由曲線模型預測結果的平均值得到各分區相關總電量及總電荷。

（4）對上級供電電源進行規劃（主要針對110kV及以上的變電站）。負荷電荷分布是對上級供電電源進行規劃的依據，以高壓電網規劃作為標準，對電壓大于110千瓦的變電站的數量和規模大小進行確認，從而使對供電范圍進行確定。

（5）對位于規劃區的中壓配電網的主干網架進行規劃。對位于規劃區的中壓配電網的主干網架進行規劃工作是影響城市配電網的質量的重要因素。所以，對配電網的網架結構進行規劃是非常有必要的。通過開展相關的規劃工作，促使配電網的建設更符合長期發展的需要，最大限度地避免浪費、重建。低壓配電網的結構比較簡單，不確定強，因此，在規劃的過程中只要確定相關的原則。對于中低壓配電網網架進行規劃主要有以下步驟：①根據相關的規劃原則，對電壓為10千瓦的配電網絡規劃思路進行確定。②以供電范圍的計算結果作為依據，對中低配電網進行分區處理。③以要求的可行性為出發點，結合所用的接線方式，對變電站之間的聯絡線的設置情況進行綜合考慮。④以負荷分布結果作為參考標準，遵循相關的規劃目標，采用相關的技術原則，最終得到遠景的配電網絡，這個配電網絡的規劃標準是理想化的供電模式和理想化的網架結構。⑤將遠景年網架作為目標，在現狀網絡的基礎上進行重新規劃，主要是解決現狀網絡中的不足，需要注意的是要將中間年網絡到遠景年網絡的過渡考慮在內。⑥在進行配電網絡規劃的時候，需要將景年變電站的分布、規劃方案考慮在內，對近遠期的方案進行統一。⑦對中低壓配電網進行投資估算并分析配電網的經濟效益。

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作者簡介：李阿鵬（1988—?），男，漢族，江西九江人，本科，工程師，研究方向：配電網網架改造、電力系統及其自動化。