陳冰青

國(guó)網(wǎng)漳州供電公司

淺析城市配電網(wǎng)規(guī)劃存在的問(wèn)題和對(duì)策

陳冰青

國(guó)網(wǎng)漳州供電公司

我國(guó)電力行業(yè)較20世紀(jì)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，電力市場(chǎng)供求關(guān)系發(fā)生了翻天覆地的變化，2015年全國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量超過(guò)15億千瓦。但在取得可喜的成績(jī)的同時(shí)，我國(guó)電力行業(yè)仍存在許多問(wèn)題，特別是在配網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)方面明顯滯后，用電量、用電形式多樣化的城市尤為突出。因此，城市配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)與建設(shè)改造工作是加速城市發(fā)展的必要工作。城市近年來(lái)發(fā)展速度十分之快，積極探究城市當(dāng)前配電網(wǎng)存在的問(wèn)題，然后針對(duì)這些問(wèn)題提出相應(yīng)的解決措施，以促進(jìn)我國(guó)中小城市的配電網(wǎng)絡(luò)更加快速安全穩(wěn)定的構(gòu)建。

配電網(wǎng)；規(guī)劃；問(wèn)題

城市配網(wǎng)規(guī)劃與建設(shè)是一個(gè)系統(tǒng)性的工作，我國(guó)城市配網(wǎng)進(jìn)入高速發(fā)展時(shí)期，智能電網(wǎng)是未來(lái)的發(fā)展方向，但當(dāng)前存在電網(wǎng)構(gòu)架不合理等基礎(chǔ)問(wèn)題，管理者需要有長(zhǎng)遠(yuǎn)的計(jì)劃，合理的架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，一方面需要關(guān)注110kV接入方式，另一方面需要構(gòu)建城市的信息網(wǎng)絡(luò)。

1 城市配電網(wǎng)規(guī)劃要點(diǎn)

1.1 城市配電網(wǎng)規(guī)劃的基本思路

配電網(wǎng)的規(guī)劃分為長(zhǎng)期規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和施工設(shè)計(jì)。長(zhǎng)期規(guī)劃主要是由于確定未來(lái)主要投資項(xiàng)目和主網(wǎng)架的結(jié)構(gòu)，是供電企業(yè)規(guī)劃活動(dòng)的基本環(huán)節(jié)，規(guī)劃的主要目的是確定最優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)接線方式、投資水平及投資的時(shí)間安排，對(duì)供電質(zhì)量、安全、協(xié)調(diào)性進(jìn)行調(diào)整，盡可能地降低系統(tǒng)的壽命周期總費(fèi)用；網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃用于處理近期的投資項(xiàng)目，施工設(shè)計(jì)主要考慮網(wǎng)絡(luò)元件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及后期的各種設(shè)備和材料的獲取。未來(lái)投資主要是應(yīng)對(duì)負(fù)荷增長(zhǎng)的問(wèn)題解決和設(shè)備的更換，技術(shù)可行的基礎(chǔ)上，新線的路徑占地費(fèi)對(duì)現(xiàn)有架空線路和某個(gè)廠站的升級(jí)通常比架設(shè)新線路更加經(jīng)濟(jì)，而設(shè)備的更新或新增需要考慮網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的長(zhǎng)期費(fèi)用、材料和能源的費(fèi)用等各種因素，根據(jù)規(guī)劃的研究結(jié)果制定一系列年度主要投資計(jì)劃，并與有關(guān)的財(cái)政預(yù)算進(jìn)行比較，根據(jù)假設(shè)條件進(jìn)行編制，達(dá)到收支平衡，在穩(wěn)定、可接受的售電價(jià)格前提下達(dá)到技術(shù)、資金各方面的目標(biāo)。

1.2 城市配電網(wǎng)規(guī)劃的主要流程

首先對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，對(duì)當(dāng)?shù)刈匀毁Y源和自然條件、規(guī)劃區(qū)內(nèi)大的用電負(fù)荷類(lèi)型、數(shù)量、分布及在建或規(guī)劃的大型項(xiàng)目等發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行收集；其次，在現(xiàn)有電網(wǎng)的基礎(chǔ)上對(duì)配電網(wǎng)的規(guī)劃進(jìn)行分析，通過(guò)收集的資料認(rèn)清電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)現(xiàn)狀變電站的運(yùn)行狀況、電網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、設(shè)備的運(yùn)行情況、負(fù)荷分布等情況存在的不足進(jìn)行分析；參考配電網(wǎng)規(guī)劃的相關(guān)導(dǎo)則技術(shù)指標(biāo)要求，結(jié)合當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的運(yùn)行狀況制定可操作規(guī)劃的相關(guān)技術(shù)原則，指導(dǎo)規(guī)劃工作的實(shí)施；利用收集到的資料，運(yùn)用各種負(fù)荷預(yù)測(cè)方法對(duì)負(fù)荷及負(fù)荷分布進(jìn)行預(yù)測(cè)，對(duì)變電站進(jìn)行規(guī)劃并確定供電范圍；結(jié)合變電站的選址和分布改造不合理的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，規(guī)劃合理的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，滿足相關(guān)技術(shù)指標(biāo)并達(dá)到經(jīng)濟(jì)優(yōu)化；對(duì)電力系統(tǒng)無(wú)功優(yōu)化，改善電壓的分布、提高用戶端的電壓質(zhì)量、減少電力輸送；對(duì)規(guī)劃方案進(jìn)行評(píng)價(jià)，產(chǎn)生最優(yōu)方案。

2 城市配電網(wǎng)規(guī)劃存在的問(wèn)題分析

2.1 配電網(wǎng)設(shè)備陳舊、管理不規(guī)范

配電網(wǎng)的組成設(shè)備有許多，其中有電纜、架空線路、桿塔、變壓器、補(bǔ)償電容、隔離開(kāi)關(guān)等多種設(shè)備，這些設(shè)備在配電網(wǎng)系統(tǒng)中都發(fā)揮著十分重要的作用，其中任何一件配電網(wǎng)設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題都可能影響整個(gè)配電網(wǎng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，嚴(yán)重的甚至可能影響城市用電安全及穩(wěn)定性。目前，許多城市的配電網(wǎng)系統(tǒng)為了能夠降低配電網(wǎng)運(yùn)行的成本，而未及時(shí)對(duì)淘汰落后的配電網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行更換與改進(jìn)，配電網(wǎng)設(shè)備較為陳舊，導(dǎo)致城市部分地區(qū)配電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中常因?yàn)樵O(shè)備故障出現(xiàn)問(wèn)題，降低了城市配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與安全性。在城市配電網(wǎng)系統(tǒng)中，我國(guó)配電網(wǎng)管理技術(shù)還相對(duì)較為局限，對(duì)于配電網(wǎng)系統(tǒng)管理的方式仍然較為傳統(tǒng)，因此，配電網(wǎng)系統(tǒng)管理的效率以及質(zhì)量十分有限。城市配電網(wǎng)系統(tǒng)中有許多裸露的線路，這些線路長(zhǎng)期處于風(fēng)吹日曬之中，很容易受到損壞，而目前我國(guó)針對(duì)這一問(wèn)題只有加強(qiáng)對(duì)線路的檢查與維護(hù)，無(wú)法從根本上解決，且線路的檢查與維護(hù)工作量十分巨大，在配電網(wǎng)運(yùn)行管理過(guò)程中很難保證萬(wàn)無(wú)一失。

2.2 配電網(wǎng)網(wǎng)架層次不清

城市配電網(wǎng)絡(luò)無(wú)處不在，因配電網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備接入管理不規(guī)范，業(yè)擴(kuò)方案編制人員規(guī)劃概念不足，單個(gè)地塊分別制定，缺乏片區(qū)整體統(tǒng)合，接線組概念不強(qiáng)；不了解規(guī)劃電源布局，基本上均從現(xiàn)狀變電站引接電源。造成開(kāi)關(guān)站設(shè)置冗余，占用變電站間隔、間隔使用不合理、網(wǎng)架聯(lián)絡(luò)復(fù)雜等問(wèn)題，以致于在部分地區(qū)用電用戶增加的同時(shí)，會(huì)造成原本配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的改變，進(jìn)而影響整個(gè)配電網(wǎng)的運(yùn)行以及檢修。配電網(wǎng)設(shè)備布局的問(wèn)題不僅嚴(yán)重影響了配電網(wǎng)運(yùn)行的效率，降低了城市居民的用電質(zhì)量，同時(shí)，配電網(wǎng)設(shè)備布局的不科學(xué)造成了配電網(wǎng)運(yùn)行成本的增加，造成了更大的電力資源損耗。

2.3 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集問(wèn)題

規(guī)劃基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是規(guī)劃的依據(jù)，對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃起到?jīng)Q定性作用。但存在各專(zhuān)業(yè)管理部門(mén)壁壘多，溝通困難，且管理細(xì)度、精確度不夠，原始數(shù)據(jù)質(zhì)量較差，缺乏統(tǒng)一的跨部門(mén)管理規(guī)范、資產(chǎn)管理細(xì)度和設(shè)備的管理細(xì)度不一致等問(wèn)題。

3 完善配電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)

3.1 提高規(guī)劃基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性

通過(guò)人工從各個(gè)系統(tǒng)和渠道收集數(shù)據(jù)并建立各年的電網(wǎng)明細(xì)表、運(yùn)行報(bào)表、電源裝機(jī)匯總表、工程項(xiàng)目投資表、重點(diǎn)工業(yè)項(xiàng)目用電情況、國(guó)民經(jīng)濟(jì)及氣候數(shù)據(jù)表等，跟蹤工程項(xiàng)目進(jìn)展情況，項(xiàng)目竣工投產(chǎn)時(shí)立即更新明細(xì)表相關(guān)數(shù)據(jù)、跟蹤變電站主變負(fù)載率、收集最大負(fù)荷日(典型負(fù)荷日)數(shù)據(jù)、收集工程項(xiàng)目從電網(wǎng)規(guī)劃到投資計(jì)劃的全過(guò)程數(shù)據(jù)，最后形成各類(lèi)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)表格，確保電網(wǎng)規(guī)劃的合理性和可行性。

3.2 建立配網(wǎng)自動(dòng)化體系

城市配網(wǎng)自動(dòng)化體系通常先利用自動(dòng)化設(shè)備與開(kāi)關(guān)的配合，通過(guò)子站、主站以及終端形成雙層數(shù)據(jù)收集與監(jiān)控部分來(lái)監(jiān)控配電網(wǎng)絡(luò)，確保配電網(wǎng)主站指令可以以最快的速度傳遞到每一個(gè)配電終端與子站中去，從而達(dá)到將終端設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)反饋到終端主站的目標(biāo)。在建設(shè)系統(tǒng)主站時(shí)，首先必須考慮主站建設(shè)實(shí)用性與靈活性的問(wèn)題，其次要求配網(wǎng)線路改線率高，針對(duì)監(jiān)控點(diǎn)隨時(shí)更換的情況改變監(jiān)控信息，相關(guān)部門(mén)必須將改變的數(shù)據(jù)信息及時(shí)反饋到配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中去，確保主站得到的信息與線路運(yùn)行情況一致。一旦子站監(jiān)控點(diǎn)信息改變沒(méi)有及時(shí)同步到自動(dòng)化系統(tǒng)中，那么配網(wǎng)線路實(shí)際運(yùn)行情況就會(huì)出現(xiàn)于主站顯示信息不對(duì)稱，也就影響了城市配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)可靠性，系統(tǒng)的價(jià)值將失去。

3.3 做好配網(wǎng)的負(fù)荷預(yù)測(cè)

預(yù)測(cè)的方法包括自下而上、自上而下、相互校核等預(yù)測(cè)方法。自下而上預(yù)測(cè)法，通過(guò)市場(chǎng)部，收集縣區(qū)內(nèi)規(guī)劃年份的大用戶報(bào)裝信息，以某市為例，其電負(fù)荷預(yù)測(cè)，應(yīng)基于全市區(qū)縣的最大負(fù)荷，采用回歸分析法、線性回歸模型等數(shù)學(xué)分析方法，并納入市場(chǎng)變化、經(jīng)濟(jì)政策、關(guān)鍵事件等參數(shù)，建立預(yù)測(cè)模型，盡量減少模型的偏倚，提高預(yù)測(cè)精度，最終錄入未來(lái)出現(xiàn)的參數(shù)，如在未來(lái)2年某廠新增加一家用電量在8.0MVA的生產(chǎn)線，綜合預(yù)測(cè)增長(zhǎng)速度，最終得出全市最大電荷預(yù)測(cè)結(jié)果。電量的預(yù)測(cè)可采用平均增長(zhǎng)率法、電力彈性系數(shù)法、產(chǎn)值單耗法、自適應(yīng)性指數(shù)、回歸分析預(yù)測(cè)、灰色線性回歸模型預(yù)測(cè)等，其中平均增長(zhǎng)率最簡(jiǎn)單、計(jì)算量小，但預(yù)測(cè)效果差，未能考慮變量因素。國(guó)內(nèi)目前普遍采用產(chǎn)值單耗法，也符合傳統(tǒng)的GDP產(chǎn)值管理理念。

3.4 做好配電網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)景規(guī)劃

首先，針對(duì)城市配電網(wǎng)的電力預(yù)測(cè)應(yīng)該根據(jù)城市的發(fā)展規(guī)劃與經(jīng)濟(jì)情況，并結(jié)合城市的行政級(jí)別對(duì)電力進(jìn)行更加準(zhǔn)確科學(xué)的預(yù)測(cè)，進(jìn)而做好城市配電網(wǎng)的遠(yuǎn)景規(guī)劃與設(shè)計(jì)。其次，城市配電網(wǎng)規(guī)劃與改造的設(shè)計(jì)目標(biāo)應(yīng)該根據(jù)城市的發(fā)展目標(biāo)，堅(jiān)持城市的發(fā)展原則，統(tǒng)籌使用配改業(yè)擴(kuò)資金，整合公共電網(wǎng)，梳理存量，統(tǒng)一負(fù)荷接入原則，溝通業(yè)擴(kuò)接入思路，建立負(fù)荷接入規(guī)范，簡(jiǎn)化清晰網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)城市配電網(wǎng)系統(tǒng)的科學(xué)設(shè)計(jì)與改造。

3.5 合理規(guī)劃與建設(shè)配電網(wǎng)站點(diǎn)

在城市配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)與改造過(guò)程中，配電網(wǎng)的供電范圍的確定以及供電線路的設(shè)計(jì)、輸電導(dǎo)線橫截面積的確定、變壓器的設(shè)置等都是重要的工作，城市配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)過(guò)程中，電力部門(mén)應(yīng)該根據(jù)城市的發(fā)展規(guī)劃以及用電分布情況進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)與規(guī)劃，在滿足城市配電網(wǎng)運(yùn)行的基礎(chǔ)之上盡可能地降低城市配電網(wǎng)站點(diǎn)設(shè)置的成本，同時(shí)節(jié)約資源與空間。城市配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性首先應(yīng)該滿足我國(guó)電網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)的依據(jù)，即《安全穩(wěn)定導(dǎo)則》。其次，配電網(wǎng)站點(diǎn)的設(shè)置要符合城市電網(wǎng)載荷的分布，要保證電力資源在配電網(wǎng)系統(tǒng)中穩(wěn)定安全傳輸。此外，還要充分考慮電力資源在傳輸過(guò)程中的損耗，盡可能地改善電力傳輸技術(shù)，降低電力傳輸過(guò)程中的損耗。

3.6 完善城市配電線路改造

對(duì)于配網(wǎng)的組成方式，在進(jìn)行城市配電線路改造，供電規(guī)模、功能應(yīng)不低于原有的設(shè)計(jì)水平，考慮遠(yuǎn)期發(fā)展，對(duì)于普通居民，可采用“小容量，多布點(diǎn)”原則配置，將小型單相變壓器就近布局在居民社區(qū)，靠近社區(qū)，有助于提高電能利用效率，新的變壓器應(yīng)超過(guò)最大負(fù)載率，以滿足今后的增長(zhǎng)需要。在許多城區(qū)，新的住宅樓因居住率低，明顯偏低，不排除未來(lái)隨著入住率的提高，負(fù)載率上升的可能。為提高供電的可靠性，需考慮采用雙向負(fù)荷開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)主備電源之間的自動(dòng)切換。

綜上所述，隨著現(xiàn)代城市規(guī)模的逐漸擴(kuò)展，城市配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)與建設(shè)改造已經(jīng)成為必然工作，積極探究城市配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)與建設(shè)改造問(wèn)題，對(duì)于促進(jìn)城市的快速發(fā)展十分重要。

[1]陳虹. 淺談城市配網(wǎng)規(guī)劃與建設(shè)[J]. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014，27：181.

[2]陳孟華. 城市配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)及其配網(wǎng)規(guī)劃的應(yīng)用[J]. 企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)，2014，27：86-87.

[3]黃育波，周星星. 城市配網(wǎng)規(guī)劃實(shí)用方法及其實(shí)踐[J]. 電氣技術(shù)，2014，10：98-102.