葉舟

（國(guó)電南瑞南京控制系統(tǒng)有限公司，江蘇 南京 210000）

城市配電網(wǎng)是關(guān)系到城市建設(shè)與發(fā)展的重要因素，而配網(wǎng)不僅關(guān)系到電網(wǎng)的建設(shè)和改造，而且還關(guān)系到整個(gè)城市的電力供應(yīng)和質(zhì)量保障問(wèn)題?？茖W(xué)地規(guī)劃與建設(shè)城市配電網(wǎng)，是當(dāng)前我國(guó)電力系統(tǒng)相關(guān)人員的重要工作，電力供應(yīng)是保障人民經(jīng)濟(jì)、安全、高質(zhì)量用電的根本，也是我國(guó)城市發(fā)展的長(zhǎng)期戰(zhàn)略。長(zhǎng)期以來(lái)，由于種種原因，我國(guó)的城市配電系統(tǒng)存在諸多問(wèn)題，這不僅會(huì)對(duì)城市居民的生活品質(zhì)產(chǎn)生很大的影響，也會(huì)成為城市長(zhǎng)期發(fā)展的瓶頸。本文就目前我國(guó)城市配電網(wǎng)建設(shè)中的幾個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了討論，以期為今后進(jìn)一步發(fā)展城市配電網(wǎng)提供有益的借鑒，同時(shí)，也為我國(guó)城市可持續(xù)、穩(wěn)定地發(fā)展，改善居民的生活品質(zhì)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1 城市配網(wǎng)的整體規(guī)劃概述

分配網(wǎng)規(guī)劃一般是指長(zhǎng)遠(yuǎn)的計(jì)劃，該計(jì)劃一般長(zhǎng)達(dá)5～10 年甚至20 年之久。在短期內(nèi)的計(jì)劃，僅僅是根據(jù)負(fù)載的增加來(lái)調(diào)整原有的電配網(wǎng)。計(jì)劃的重點(diǎn)是確定合適的擴(kuò)建時(shí)間、合理的變電站位置和變電站的大小，還要考慮到電網(wǎng)的線路規(guī)范和電網(wǎng)的電壓水平等。另外，還應(yīng)當(dāng)達(dá)到供電可靠性和供電質(zhì)量一定的要求，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合該地區(qū)今后數(shù)年的用電量及地理環(huán)境，制定本地區(qū)的配網(wǎng)規(guī)劃。這種分配制度具有以下特點(diǎn)：與城市的建設(shè)和美化息息相關(guān)，其分布范圍很廣，電氣設(shè)備種類繁多，結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜。分配系統(tǒng)的投入一般可以達(dá)到總投資的40%左右。配電網(wǎng)的設(shè)計(jì)與可靠性，將直接影響到用戶的供電連續(xù)性和供電質(zhì)量。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，電力供應(yīng)中斷的主要原因是配電系統(tǒng)發(fā)生故障所產(chǎn)生的。因此，在電網(wǎng)的總體規(guī)劃中，配電計(jì)劃的重要性不言而喻。

2 城市配網(wǎng)規(guī)劃與建設(shè)發(fā)展現(xiàn)狀

（1）沒(méi)有深入地理解配電網(wǎng)絡(luò)。目前，國(guó)內(nèi)許多地方都不能對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃內(nèi)容進(jìn)行深入的剖析，同時(shí)，也沒(méi)有更好地辦法進(jìn)行深入地分析電網(wǎng)的規(guī)劃，存在著容載率和負(fù)荷率概念混淆、文字表述不清楚、數(shù)據(jù)不一致、數(shù)據(jù)采集不完整等問(wèn)題，有的地方甚至只能對(duì)線路的負(fù)荷率和聯(lián)系方式都只是進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單的分析，并不能真正地反映出配電系統(tǒng)的問(wèn)題，而且無(wú)法對(duì)正在運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)備進(jìn)行綜合分析，不能有效地保障設(shè)備的安全使用，導(dǎo)致了經(jīng)費(fèi)的浪費(fèi)。

（2）電纜鋪設(shè)不合理。在市政城市建設(shè)工程中，請(qǐng)務(wù)必聽(tīng)從專業(yè)技術(shù)人員的指示使用電纜線。關(guān)于電纜進(jìn)入地面的特定操作規(guī)程，由于沒(méi)有統(tǒng)一的法規(guī)，而且與地方當(dāng)局的交流也不多，某些地方在興建城市的時(shí)候，過(guò)于講究美觀，如果沒(méi)有專門的技術(shù)人員進(jìn)行指導(dǎo)，貿(mào)然將這些線路全部埋入地下，實(shí)在是一種極大的浪費(fèi)。這對(duì)未來(lái)城市的配網(wǎng)規(guī)劃，也有很大的影響。另外，這些行為也會(huì)對(duì)城市配網(wǎng)增加日常維護(hù)和管理工作的難度。

（3）電力計(jì)算有很大的偏差，而且不能準(zhǔn)確地預(yù)報(bào)負(fù)載。由于對(duì)電力系統(tǒng)的負(fù)荷預(yù)報(bào)知識(shí)缺少更多的認(rèn)識(shí)和沒(méi)有專用的計(jì)算機(jī)軟件的使用，由于所收集到的資料不完整，在城市的配電網(wǎng)規(guī)劃中，很難對(duì)其進(jìn)行精確的負(fù)荷預(yù)測(cè)，在電網(wǎng)結(jié)構(gòu)方案的布置、線路路徑規(guī)劃等方面存在較大的偏離，從而造成無(wú)功電壓計(jì)算、電器潮流計(jì)算、短路電流計(jì)算等計(jì)算誤差。未按有關(guān)規(guī)范檢查短路水平、線損率、電壓等，甚至有一些地方在沒(méi)有進(jìn)行電力計(jì)算的情況下，就開(kāi)始編制計(jì)劃，缺少了一定的理論依據(jù)，使得計(jì)劃很難在實(shí)踐中付諸實(shí)施，從而造成了大量的人力、物力的浪費(fèi)。

（4）技術(shù)經(jīng)濟(jì)指導(dǎo)是沒(méi)有原則的，投資估計(jì)不正確。在設(shè)備投資方面，各國(guó)有不同的標(biāo)準(zhǔn)，也沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的技術(shù)經(jīng)濟(jì)原理。例如，A 區(qū)域同樣型號(hào)的電纜，售價(jià)為1020,000 元/公里和1720,000 元/公里。同樣的生產(chǎn)廠商和型號(hào)的環(huán)網(wǎng)柜造價(jià)，成本為2.5 萬(wàn)/臺(tái)和13.5 萬(wàn)/臺(tái)。同時(shí)本區(qū)域的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的價(jià)格分別為413 元/kvar與190.6 元/kvar，這樣，在計(jì)劃的時(shí)候，對(duì)投資的預(yù)算就會(huì)出現(xiàn)很大的偏差。

3 城市配網(wǎng)規(guī)劃與建設(shè)發(fā)展中存在的問(wèn)題

在傳統(tǒng)的電力建設(shè)中，我國(guó)常常把發(fā)電放在首位，如圖1 所示，在供電過(guò)程中，事故是次要的，而對(duì)城市的配電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)卻沒(méi)有給予足夠的關(guān)注，這就造成了一直以來(lái)存在的電力供應(yīng)和分配的不平衡問(wèn)題，這對(duì)城市的發(fā)展造成了很大的影響。后來(lái)政府開(kāi)始將注意力放在城市的布線規(guī)劃和建設(shè)上。目前，國(guó)內(nèi)已經(jīng)開(kāi)始考慮改變“重發(fā)電、輕輸送配電”的現(xiàn)狀，通過(guò)對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)總體布局的規(guī)范、合理性進(jìn)行完善，已取得了一些成效。但是這其中依舊存在一些重要的問(wèn)題，主要概括為以下幾個(gè)方面：

圖1 城市配網(wǎng)規(guī)劃中存在的問(wèn)題

3.1 城市配網(wǎng)的發(fā)展受到城市建設(shè)的影響

（1）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，條理不清。在早期的配網(wǎng)建設(shè)的過(guò)程中,對(duì)配網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)考慮不嚴(yán)謹(jǐn)、缺乏整體性,因而，一旦電網(wǎng)出現(xiàn)故障，線路維護(hù)工作就會(huì)變得非常復(fù)雜，有時(shí)，還必須增加一些其他的因素，增加了工作的復(fù)雜性，員工工作起來(lái)很困難，這就造成了電力設(shè)備的不靈活。

（2）電力分配不當(dāng)，造成電力供應(yīng)半徑太大。供電電力線太長(zhǎng)，會(huì)產(chǎn)生更高的導(dǎo)線，這一切都是由于前期總體規(guī)劃的不夠完善，沒(méi)有充分考慮到電網(wǎng)供電節(jié)點(diǎn)的分布。因此，在供電質(zhì)量、線路維護(hù)等諸多問(wèn)題中，一些地區(qū)還存在著負(fù)荷不平衡現(xiàn)象。一方面不僅會(huì)降低人們的生活品質(zhì)，還會(huì)帶來(lái)不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

（3）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不足，影響以后的靈活運(yùn)作。由于在前期的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中，沒(méi)有充分的考慮，也沒(méi)有全面的規(guī)劃。這就造成當(dāng)需要維修或者增加線路的時(shí)候，設(shè)備無(wú)法進(jìn)行靈活的調(diào)節(jié)，這就限制了他們的工作，有一定的局限性。

3.2 電力使用期間事故頻發(fā)

較高的故障率和電力供應(yīng)的可靠性降低。由于受環(huán)境、技術(shù)條件等因素的制約，我國(guó)大部分電力系統(tǒng)采用的是高架線，但最近幾年，環(huán)境越來(lái)越差，氣候也越來(lái)越惡劣，這樣一來(lái)，高架橋的損壞程度就會(huì)大大提高。高架線的損壞會(huì)降低電力供應(yīng)的可靠性，而且修理的難度和維修的安全性也不能估計(jì)。

3.3 城市電網(wǎng)妥協(xié)于城市建設(shè)

由于前期總體規(guī)劃設(shè)計(jì)不夠完善，未充分考慮到電網(wǎng)供電節(jié)點(diǎn)的不均衡等問(wèn)題，給后期的供電質(zhì)量、線路維護(hù)等帶來(lái)了諸多問(wèn)題，在一些地區(qū)，還存在著主變負(fù)荷不平衡現(xiàn)象。這不僅會(huì)降低人們的生活品質(zhì)，還會(huì)帶來(lái)不必要的經(jīng)濟(jì)損失。由于在前期的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中，沒(méi)有充分考慮，也沒(méi)有全面規(guī)劃。這就造成需要維修、增加線路的時(shí)候，裝備不能隨意調(diào)節(jié)，造成一些工作的不暢。

在配電網(wǎng)建設(shè)中，要研究和搜集大量的資料，從而保證在制定科學(xué)、合理、高效的電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，綜合考慮各種因素。如前期的研究、數(shù)據(jù)收集，都需要大量的人力物力資源，花費(fèi)大量成本等，這都需要我們事先做好規(guī)劃。然而，這樣一個(gè)龐大的工程，其實(shí)施的難度可想而知，這也成為了目前我國(guó)城市配網(wǎng)建設(shè)面臨的最大問(wèn)題。

3.4 負(fù)荷分配不合理

負(fù)載量增加飛行速度，電網(wǎng)建設(shè)用地緊張。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和城市建設(shè)的日益完善，住宅的密度也越來(lái)越大，城市閑置土地日益減少，一方面，由于住宅密集的電能負(fù)荷密度不斷提高，而城市土地面積縮減，使得城市電網(wǎng)的規(guī)劃難度加大、電力供需矛盾更加突出。此外，除上述還有一些電源裝置的自動(dòng)機(jī)較差；電力供應(yīng)緊張期間的電力分布及負(fù)載控制；配電網(wǎng)管理混亂，設(shè)備老化，造成電壓下降；配電網(wǎng)絡(luò)的無(wú)功補(bǔ)償問(wèn)題；由于導(dǎo)線截面積小，電阻大，從而影響了供電質(zhì)量。

4 城市配網(wǎng)規(guī)劃和建設(shè)中的優(yōu)化措施

在城市布線規(guī)劃和施工過(guò)程中，存在著許多問(wèn)題。

（1）由于存在諸多不確定性因素，使得電力系統(tǒng)的負(fù)荷發(fā)展和分配情況難以精確地預(yù)報(bào)；（2）我國(guó)城市電網(wǎng)的規(guī)劃和建設(shè)，涉及到多個(gè)行業(yè)，在保證安全性、可靠性、投資成本等技術(shù)和經(jīng)濟(jì)性的前提下，同時(shí)，也要與市規(guī)劃、其他相關(guān)部門進(jìn)行協(xié)調(diào)，以適應(yīng)城市發(fā)展的需求。

因此，在進(jìn)行城市配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時(shí)，需要綜合考慮各種因素。

4.1 做好系統(tǒng)規(guī)劃，形成合理架構(gòu)

在不同的方案中，目前的配電網(wǎng)的布線模式是一個(gè)自然的出發(fā)點(diǎn)，如果從將來(lái)的互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，要做好計(jì)劃，要把所有的因素都考慮進(jìn)去，若不對(duì)現(xiàn)有的負(fù)載狀況或失效狀態(tài)進(jìn)行調(diào)查，對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)能力進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)，對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的缺陷進(jìn)行分析是不現(xiàn)實(shí)的，因此，在計(jì)劃中不能針對(duì)問(wèn)題，并有針對(duì)性地給出解決辦法。為此，我們需要對(duì)已有的網(wǎng)絡(luò)做詳細(xì)的分析與解決，在最大限度地了解規(guī)劃地區(qū)未來(lái)的負(fù)荷發(fā)展趨勢(shì)，并運(yùn)用多種計(jì)算手段準(zhǔn)確、合理地估算該地區(qū)的負(fù)荷，這是電網(wǎng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。由于計(jì)劃期的負(fù)荷水平偏差是導(dǎo)致投資失誤的重要因素，而過(guò)快的預(yù)測(cè)負(fù)荷將導(dǎo)致投資提高、過(guò)剩的電力供給不能充分利用，如果負(fù)荷預(yù)測(cè)偏低，將會(huì)導(dǎo)致電力系統(tǒng)的建設(shè)不能滿足負(fù)荷發(fā)展的需要。只有對(duì)已有的電力系統(tǒng)進(jìn)行全面的認(rèn)識(shí)，準(zhǔn)確地進(jìn)行負(fù)荷預(yù)報(bào)，才能使電力系統(tǒng)具有安全、可靠、適應(yīng)能力強(qiáng)、結(jié)構(gòu)合理、裕度充分的特性。

4.2 調(diào)整線路負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)用電優(yōu)化

線路的自動(dòng)優(yōu)化。為提高電力供應(yīng)的利用率和電力市場(chǎng)的供電品質(zhì)，實(shí)現(xiàn)線路的自動(dòng)優(yōu)化是必要的，根據(jù)城市的供電特性和電網(wǎng)的運(yùn)行需要，實(shí)現(xiàn)線路配置開(kāi)關(guān)的自動(dòng)化功能。鐵路的自動(dòng)機(jī)改造要因地制宜，要做到科學(xué)，不能盲目。對(duì)電纜線上的開(kāi)關(guān)、環(huán)形開(kāi)關(guān)、電纜線上的分支開(kāi)關(guān)，根據(jù)實(shí)際情況，可以選擇一種長(zhǎng)程或雙程；以及對(duì)高架線路的自動(dòng)切換，那么它應(yīng)該裝有1 個(gè)自動(dòng)開(kāi)關(guān)和1個(gè)雙重遠(yuǎn)程控制的分閉自動(dòng)開(kāi)關(guān)，同時(shí)設(shè)有2 個(gè)遙測(cè)功能，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)站點(diǎn)的主要監(jiān)控。對(duì)架空支線自動(dòng)切換裝置的設(shè)置，應(yīng)增設(shè)自動(dòng)保護(hù)，要增加自動(dòng)化保護(hù)功能，該系統(tǒng)具有2 種遙測(cè)功能，可在某一分支出現(xiàn)故障時(shí)，及時(shí)切斷故障線路，確保主干電源的正常運(yùn)行。

節(jié)能的具體措施：一是有效地調(diào)節(jié)工作電壓，減少有功率損失；二是實(shí)施線路損耗目標(biāo)管理責(zé)任制；三是注重三相負(fù)載均衡，以減少配電變壓器的損失；四是大力推廣節(jié)能型變壓器，減少無(wú)負(fù)荷損失；五是加強(qiáng)對(duì)輸電線路的巡視和維修，防止出現(xiàn)漏電事故；六是盡量減少維修次數(shù)，改善維修質(zhì)量，改進(jìn)帶電維修技術(shù)，有效地縮短維修周期；七是大力推廣國(guó)內(nèi)外新技術(shù)，更新設(shè)備和材料，既能達(dá)到治本的目的，又能有效地減少電力損耗。

4.3 保證系統(tǒng)安全，提升建設(shè)前瞻

城市配電網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)化是城市電力系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢(shì)，尤其是對(duì)電力系統(tǒng)的可靠性要求不斷提高。其目的在于改善城市配電網(wǎng)絡(luò)的供電可靠性，改善電力系統(tǒng)的供電品質(zhì)，減少線路損耗。這是我國(guó)城市中低壓配電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。因此，規(guī)劃人員在規(guī)劃和建設(shè)配電網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)原則時(shí)，必須充分考慮到配電自動(dòng)化的可行性，尤其是在通道建設(shè)、設(shè)備選型等方面，充分考慮到配電自動(dòng)化建設(shè)的需求，避免重復(fù)建設(shè)和資源浪費(fèi)。城市配網(wǎng)規(guī)劃相對(duì)于主網(wǎng)規(guī)劃而言，存在著時(shí)間上的局限性。特別是隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快，城市規(guī)劃的調(diào)整、地區(qū)負(fù)荷的增長(zhǎng)、環(huán)境的變遷、不確定性的增大。在規(guī)劃設(shè)計(jì)低壓配網(wǎng)時(shí)，要主動(dòng)與城市規(guī)劃、施工管理機(jī)關(guān)保持密切的關(guān)系，適時(shí)調(diào)整和確定電網(wǎng)建設(shè)項(xiàng)目及資金的投入，中、低壓配網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)要嚴(yán)格、靈活，才能真正承擔(dān)起電網(wǎng)建設(shè)和投資決策的作用。

5 結(jié)語(yǔ)

總而言之，我國(guó)越來(lái)越重視城市配電網(wǎng)的規(guī)劃，這是一項(xiàng)關(guān)系到整個(gè)社會(huì)、促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要民生項(xiàng)目。因此，應(yīng)充分關(guān)注城市配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中的一些問(wèn)題，并對(duì)其進(jìn)行合理的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，同時(shí)，還應(yīng)及時(shí)采取有效的對(duì)策，使之得到迅速、穩(wěn)定的發(fā)展。此外，電力供應(yīng)計(jì)劃部門的員工在工作之余，也要充分認(rèn)識(shí)到電力在社會(huì)中的重要性，為其更好地發(fā)展做出更多的努力，從而為提高我國(guó)的總體經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平奠定良好的基礎(chǔ)。