配电网规划体系

配电网规划体系（精选十篇）

配电网规划体系 篇1

1电网规划评价指标体系的构建原则

在构建电网评价指标体系时, 需要选择适合的指标, 要对电网的运行情况进行真实的反映, 不能遗漏评价指标, 在制定评价体系时, 一定要做好全面性。相关工作人员还要考虑数据采集, 保证计量的真实性, 避免出现数据重复的问题。对评价指标体系构建时应遵循的原则主要有:数据的可测性、可比性, 评价指标应具有独立性, 评价指标之间应具有内在的联系, 要要与评价目的相一致。评价指标体系的制定是一项重要的工作, 电网评价体系的结构比较复杂, 当前社会, 人们对电能的需求量比较大, 电网的覆盖面也在不断的扩大, 则促进了电力行业的发展, 也对电力企业提出了更高的要求, 相关工作人员应了解电网规划的特点, 在制定指标时, 应保证简洁性。电网规划还需要与该地区的用电情况结合, 与当地的电力负荷相一致。电网规划评价综合评价指标体系对配电网规划的质量的优劣性有着评定的作用, 相关工作人员一定要重视这项工作。

2配电网规划评价指标体系

在了解评价指标体系的构建原则后, 工作人员还要了解电网规划的特点, 明确体系制定的目的, 选择适合的方法, 在电力行业中, 应用比较多的是层次分析法, 下面笔者对配电网规划的综合评价指标体系进行简单的介绍, 以供参考。

2.1指标体系

在对配电网进行改进与优化时, 应保证电网供电的可靠性、安全性, 还要降低供电的经济性, 保证电网的顺利运行。电网规划需要按照考虑电网的负荷, 由于负荷预测的难度比较大, 所以, 电网规划也是一项难度较大的工作。电网规划应考虑电网的整体性, 对电网配合协调性进行量化分析, 在考虑专家对电网规划评价指标体系的意见后, 相关人员制定出了电网规划评价指标体系结构图。

2.2评价指标

(1) 供电安全性

供电安全性是配电网规划时需要参考的重要指标, 如果电网存在故障问题, 则会影响电网的供电能力, 会影响用户的用电质量。在对配电网进行规划时, 应满足用户的用电需求, 电网运行需满足安全、稳定的特性, 避免电压表等设备出现崩溃或者损坏, 从而造成大面积的断电。在配电网规划的过程中, 需要提高电网承受负荷的能力, 降低电网存在的故障率。在电网中, 有着较多的电力设备, 只有保证电网安全的供电, 才能降低电网维护的成本。

(2) 供电可靠性

在对电网规划质量进行评定时, 还应用考虑供电的可靠性, 电网元件的容量需要保证在允许的范围内, 母线电压不能超过安全标准, 希望的频率也不宜过高。电网运行的质量影响着用户的用电质量, 对于一些工业企业, 生产系统的运行也需要电能维持, 如果供电的可靠性无法保证, 则可能对企业造成较大的经济损失。供电可靠性还需要保证系统停电持续时间的均匀性, 系统停电的频率不能过于频繁。

(3) 经济性

在对电网进行规划时, 需要对电网规划方案进行优化, 要降低电网项目的建设成本, 保证项目决策的科学性, 避免出现决策失误等情况, 规划人员要保证项目建设的经济效益。电网在建设与运行时应保证经济性, 减低电网的损益率。电网建设需要降低资金的投入, 保证供电的收益, 从而保证电网运行的经济效益。电网建设是一项重要

3电网规划评价的实施步骤

在规划评价阶段, 首先, 导入电网规划评价原始数据;然后, 对规划报告中给出的现状电网、中间年以及目标年方案, 分别进行单项指标评价和综合评价;最后, 根据不同的评价目的, 对上述评价结果进行对比, 以衡量规划方案的优劣。评分标准指通过一定的标度体系, 将各种原始数据转换成可直接比较的规范化格式。评分标度多采用百分制、十分制和五分制。指标权重反映了同层指标之间的相互重要性关系, 采用归一化的向量来表示。评分标准和指标权重的选择要考虑到城市的特点及负荷的发展阶段, 例如若城市处于发展中期, 负荷增长速度很快, 要求电网有较高的裕度, 则应适当提高评价体系中“适应性”各指标的评分标准, 并加大其所占的权重。

结语

本文对配电网规划的综合评价指标体系进行了介绍, 还与传统的评价方法进行了对比, 当前新的评价指标体系有着较多的优点, 弥补了传统评价体系存在的缺陷与漏洞。传统的评价方法主要是对现状电网的评价, 缺乏长远意义。当前评价体系将配电网的抗停电能力作为评价的指标, 而且强调对配电网规划的协调, 可以增强电网的适应能力。这种规划方法分析了影响电网稳定运行的因素, 而且提出了电网未来发展的方向, 对配电网的规划有着重要的指导作用, 可以促进我国电力行业更快的发展。

参考文献

[1]李欣然, 李培强, 朱湘有, 彭国荣, 欧阳力.基于最优化原理的高压配电网建设规模评估[J].电力系统自动化, 2007 (04) .

[2]李连结, 姚建刚, 龙立波, 院晓涛, 李会杰.组合赋权法在电能质量模糊综合评价中的应用[J].电力系统自动化, 2007 (04) .

配电网优化规划 篇2

随着国民经济的飞速发展，电网为地区经济社会发展做出巨大贡献的同时，也暴露出供电能力不足、网架结构薄弱、可靠性有待提高、电网建设难度大等突出问题，对城市配电网进行科学合理的规划，以保证电网改造建设的合理性和电网运行的安全性和经济性，保证供电质量，是供电企业的重要职责。

配电网规划主要采用科学的方法确定规划区何时何地新建或改造电力设施，使得未来的电网能够满足：（1）符合的发展和各种电网技术的要求，安全可靠地为客户提供所需质量的电能；（2）能够满足城市建设规划的要求；（3）满足环保、美观等其他公众要求。在满足以上约束的基础上为企业谋求最大的经济效益和社会效益。

配电网的规划、改造重点是完善网架结构，并消除设备设施安全隐患，改造应从系统整体出发，综合考虑供电可靠性、电能质量、短路容量、保护配合、无功补偿及经济运行等因素，最大限度地解决实际运行中的问题。

城市配电网应有明确的目标网架，目标网架应结构坚强、经济可靠、合理简洁、行灵活，现状网架应按目标网架的要求进行改造。根据市中心区、市区等不同区域的负荷类型、预计负荷水平、供电可靠性要求和上级电网状况，合理选择适合本地区特点的10kV 配电网目标网架。

10kV 配电网目标网架应满足下列要求：

（1）接线规范合理、运行灵活，具备充足的供电能力、较强的负荷转供能力、以及对上级电网有一定的支撑能力；（2）能够适应各类用电负荷、分布式电源、电动汽车充电设施等新能源的增长与发展，适应负荷接入与业务扩充；（3）设备设施选型、安装安全可靠，具备较强的防护性能，有一定的抵御事故和自然灾害的能力；（4）线路设施及其结构便于开展带电作业；（5）保护配置、保护级数合理可靠；应根据城市发展规划和电网规划，结合分区具体地块的饱和负荷预测结果，预留目标网架的线路走廊路径及通道，以满足预期供电容量的增长。配电网规划的意义：(1)通过配电网的优化规划，可以降低系统的网络损耗，改善电网运行的经济效益；（2）科学合理地确定变电站容量和位置划分变电站供电范围，减少系统跨区交叉供电，有助于提高系统管理和运行效率；（3）配电网络的优化规划，可以大大提高系统的供电可靠性；（4）配电系统的优化规划是提高系统投资效益的最有效途径；（5）配电网络结构的合理性直接影响配电自动化设施的投资效益，配电系统规划是配电自动化实施的基础。规划人员的主要工作：

1、规划基础资料的收集和管理（日常工作）

规划人员与运行班组和专责加强沟通协调，收集运行需求，和线路基础资料(线路基础台账表、线路历年负荷数据表、电缆走向图、一次接线图)，为规划工作的开展提供第一手的资料。同时对线路走廊和通道情况进行常态化监控，掌握线路走廊和通道的使用情况，完善和更新地理接线图。根据地区经济的发展预测负荷发展趋势。针对各个地区的用电特性，组织开展配变台区典型日负荷实测工作，了解重点大用户和典型居民小区用电负荷特性，核实台区过载和低电压情况。

2、围绕优化配网结构和满足运行需求开展规划立项和项目优选排序工作 规划人员通过收集的第一手运行资料，进行重载、轻载线路分析，并形成分析报告，结合新投运的变电站及区域经济发展情况，针对当前存在的问题，召集相关部门、运行人员进行讨论，按照三个目标确定规划方案：一是优化配电网结构，二是平衡重载、轻载线路负荷（即解决正常运行方式下线路重载过载，异常运行方式下重载过载问题，重载过载线路与轻载线路负荷割接调整），三是对线路故障超过3次以上或运行状况恶劣的线路进行改造，对老旧线路及设备综合整治。根据线路问题的轻重缓急和变电站及相关工程的建设时序开展项目优选排序工作，并编制规划项目说明书。

3、按照省公司对城网项目投资的要求，以配电网运行单位在日常积累的丰富实践经验作为项目支撑依据，为项目立项的必要性提供充分的数据和图片等证据，确保90%以上的需求得到了省公司评审通过。（城网建设资金来源）

4、项目分包、可研编制及设计出图

根据项目的内容、地域和线路互联情况，对评审通过的项目进行分包。根据市局统一部署，配合设计单位开展项目的设计查勘工作（设计交底）。联合运行班组对项目涉及到的架空线路走向、电缆路径及通道情况、环网柜位置及间隔剩余情况、配变台区等逐点、逐线进行确认，涉及方案调整的项目，与运行、设计人员沟通、讨论，并提出优化方案。

5、主动作为，积极跟踪协调规划项目实施进度

城网项目实施周期较长，城网项目从规划到项目落地实施周期为1年左右（七个步骤：规划评估-项目优先排序-省公司审核立项-项目可研编制-设计查勘出图-施工招标-项目施工），项目实施过程中的可研、设计阶段是项目的第一个阶段，可研设计工作启动的时间及可研设计质量的好坏，直接影响到城网项目及时性、合理性、经济性、可实施性等等。设计的滞后影响工程项目的按时开展，从而使得项目的后续工作随之延后，无法在规定的时间内取得工程实效。需要规划人员主动作为，积极跟踪协调规划项目实施进度，确保各类项目的规划、可研、建设的一致性，保证项目建设的事实效果与规划目的一致。对运行的要求：

1、资料及时准确（补点需求 低压图纸 线路及设备台账、运行情况、故障分析报告及照片）

2、规范上报数据格式

规划表格内容繁复，填报内容各有需求，搜集表格内容，转换填报格式等耗费大量的人力物力，重复劳动量大。3、4、5、一次图的完善、图纸异动规划人员是否可以参与审核 电缆通道图的完善和更新

用户接入规划与总体网架结构规划冲突。

用户项目是长沙电网建设的主要投资来源之一，应该要服务长沙配电大局，但实际上用户项目存在主要以下问题：一是用户项目外线工程部分线路走向设计不合理，但设计单位是以用户规划方案为准，线路走向设计不能做修改，如修改线路走向需重新调整规划方案并重新走流程来实现；二是公专结合项目用户配变设计不合理，部分用户配变容量设计按照设计手册生搬硬套，配变容量配置不合理，采用800kVA以上大容量配变较多，小户型公寓楼、结构可改变的商住楼等建筑用途不限于居住的建筑物的配变容量配置较小，用户同时率系数取值不合理，造成后期配变过载，设备投运后运维过程中又因公用配电间空间不够造成增容困难。

农村配电网规划管理思路研究 篇3

一、存在于农村配电网中的规划性问题

（一）电力需求预测不准

人员的缺乏是导致电力需求预测不准的主要原因。与城市配电规划一样，从事电力检测的人员承担着繁重工作任务，工资待遇却普遍不高，这在农村表现的更为明显。工作人员的流失使得人员难以负担电力预测的工作强度。再加上农村工作人员在技术专业性上的不足，使得负荷预测出现了数据不全、结果不准的局面。以宿州市下属某县为例，该县在进行2015年的电力需求预测时选择三种方法分别进行预测，其预测结果为：①弹性系数法——7.4*108KW/h；②分区预测法——5.9*108KW/h；③人均用电预估法——4.8*108KW/h。这三种方法的预测结果有极大的差异，在进行最终判定时多选择结果居中的方案作为最终结论，这无疑忽视了对各方案准确性的分析，若与实际情况中电源点的分布、具体线路路径的走行比照，与网架结构不符合而带来极大的误差。

（二）投资估算存在偏差

受农村客观条件的影响，电网公司通常在单位工程造价上没有统一的标准，没有技术经济原则的规范，于是单位工程投资通常存在着很大的差别，可比性极低。如在安徽省宿州市，同一型号的电缆，其每千米单位造价有150万元和100万元两种；其无功补偿装置也有400元/千伏与230元/千伏的差别；再观县城居民的改造投资计算结果，有500元/户，也有260元/户，其投资估算差别极大。

（三）配网管理不够完善

我国大部分农村地区在对配电网运行状况进行分析时，依然停留在对现状的简单统计上，不仅数据收集不完全、文字表达不清晰、结果不对应不准确、概念互相混淆，更是没有基于科学规划对电网数据进行全面分析。比如，无法基于线路负载率与联络方式分析出线路的内部缺陷所在，无法针对电压偏低的问题分析出造成电压偏低的实际原因或对原因重要性没有正确的排序。

一些地区虽然实行了电气二次/配网自动化，却缺少应有的建设规划方案，尤其是在设备、技术以及具体工程内容上，缺乏应有的统筹性，管理分散，脱离实际。对于武功补偿和电压补偿缺少应有的专项规划。以宿州市某县为例，当地变电所本为密集型的电容补偿模式，无功补偿容量按规定应为主变容量的1/10左右，电压补偿容量则应为变压器的1/10左右。但在实际的规划中，两种设备无法同时安装，缺少对电压工频的专项分析。

还有一些地区，没有对经过规划的电网结构进行全面分析，使得供电能力大幅下降，线损率升高，对经济效益更是只进行了简单的分析。以安徽省宿州市的另一县城为例，该县人口100余万，占地2000余平方公里，在“十二五”期间获得投资3.4*108元，规划人员在计算效益时仅使用了最简单的列表法，最终利润总额仅为0.3*108元，这样的结果完全无法作为电网投资的可靠依据。

（四）与新农村发展要求相悖

新农村的发展对电网的功能定位提出更高要求，而农村配电网现在仍无法做到对村级配电网进行准确定位，即依然停留在乡镇、年度层面，其建设线路规划尚无法细致到村级。

二、规划管理思路

（一）给予高度重视

农村配电网存在着许多规划性问题，比较为人所熟知的有技术资金不足、主网架构落后、城乡差距巨大、不符合新农村发展需求等。造成这种情况的原因，既有农村地区在硬件和客观条件上的不足，也有规划管理人员对农村配电网的忽视。这就需要规划管理人员对新农村的电网规划建设给予更高的重视，加大、加快对农村配电网的规划，按照农村配电网发展需求，结合实际制定出最适合农村经济建设的配电网规划，避免盲目建设造成的人力、资金、物力浪费。

（二）加大人才培养

造成配电网出现规划性问题的一大原因便是人才的匮乏。现有电力人员虽然在工作经验上非常丰富，但年龄的限制使其在技术专业性上存在着极大的欠缺，这使得农村配电网在电力需求预估结果和电力数据分析结论上出现了很大的偏差。对此，规划管理者应加强人才培养，联合各高校，设置相应的电力专业，与学校签订就业协议，吸引大量高素质的技术性人才进入电网公司，投入到农村配电网的规划管理工作中。对于年纪较轻的现有电力人员，则要结合其个人情况，给予相应的培训，酌情安排其进修，以提高其技术专业能力和工作水平，进而推动农村配电网的规划质量。

（三）及时更新配件

受经济条件所限，农村配电网通常在数十年始终使用同一个配件，配件本身性能已经无法负荷当前电力系统的运行，老化的配件更会带来危险。对此，必须要结合变压器等设备的无功补偿情况以及现有的线损率，适时更新配件，以實现配电网配件的合理规划。

（四）积极发展自动化技术

国内各省市的电网自动化运行结果证明，配电网自动化可以实现电力配电的科学管理，农村配电网也应如此，应结合当地实际情况与发展需求，推动自动化技术的发展，进而优化当地网架基础建设，促进经济的同步发展。

结语

农村配电网存在许多问题，亟待被科学规划管理，电力人员应理清工作思路，通过加大人才培养、及时更新配件、发展自动化技术等方法来积极推进农村配电网的科学规划。

配电网规划体系 篇4

1 管理目标及指标体系

1.1 管理目标

提升配网规划执行力, 实现项目从规划→前期→可研→储备→计划→执行→诊断评估等各环节的无缝对接, 实现现代配电网规划全流程精益化管理。

1.2 指标体系

主要包括规划和执行两个阶段, 其中规划阶段的主要指标包括规划准确率和计划准确率, 执行阶段的主要指标包括目标完成率和投入产出率。

2 主要流程

2.1 规划启动

主要管控措施规章制度, 目的是强化和完善规划执行全过程的考核和责任体系建设。

(1) 建立规章制度, 明晰管理流程。为规范和加强配电网规划执行管理, 明确局属各有关部门、各供电公司的任务、责任、权限、程序和工作要求, 制定精益化管理办法, 提高配电网规划执行管理工作的科学性、规范性和合理性, 强化和完善规划执行全过程的考核和责任体系建设。

(2) 组建专家团队, 强化规划执行全过程管控。构建市县二级一体化配电网规划专业团队, 下设领导小组及4个专业工作组, 即一体化信息平台组、配网规划内审组、前期评审组、项目效益评估组。专业团队由相关分管领导及配电网规划、计划、执行、运行维护全过程领域的权威专业技术人员组成。

2.2 规划编制

主要管控措施为通过规划质量对标, 强化规划质量与深度的管控力度。以规划管理指标对标为核心, 制定配电网规划质量对标评价体系, 开展规划报告、图册、项目、目标4个方面的全过程管理对标, 通过组织配电网规划专业团队对各县公司配电规划及相关指标进行点评、评分、排名, 最终实现以对标提升规划管理水平、以评价结果提升规划深度的管理要求。

2.3 项目前期

充分依托GPMS配电协同设计平台项目管理系统, 实现项目的管理标准化、流程化管理, 同时强化“规划指导项目、项目落实规划”, 并实现“规划引领、计划刚性、投资精益”的管理模式, 并为科学编制公司年度配网投资计划提供依据。主要管控措施为规划准确率、概算调整率。

(1) 下达前期计划。为做深、做细配电网项目前期工作, 满足立项储备深度要求, 根据审查后的配网滚动规划项目库, 组织专家团队对近两年的配网规划项目的必要性及规划方案进行优化审核, 并提前下达近两年10 k V及以下配网前期项目计划, 确保未纳入前期工作计划的项目, 不得开展前期工作。

(2) 可研初设招标。由项目管理部门委托物流分中心提前开展可研初设一体化招标, 并会同相关部门组织开展商务、技术评分, 确立项目前期设计协作团队, 最后再由中标设计单位开展项目相关的可研、初步设计、概算编制工作。

(3) 可研设计评审。根据省公司项目管理办法要求, 组织公司配网专业网团队, 分技术和技经两组开展配网限下项目立项相关的可形性、初设方案、全寿命周期管理LCC、图纸及概算书的可研设计评审, 最后根据可研审查意见, 组织项目的设计优化提升, 目的是加强规划方案→初设方案→设计方案的有效衔接, 并实现“规划引领、计划刚性、投资精益”的管理模式。

(4) 构建项目储备。为科学编制公司年度配网投资计划提供依据, 遵循“规划引导、突出重点、注重实效”的原则, 根据项目规范入库标准、投资项目星级评价标准和可研评审情况, 由项目管理部门开展立项储备入库, 并按类别进行评分和排序, 形成完整有序的项目立项储备库。

2.4 项目计划

主要管控措施为计划编制对标, 目的是提升计划执行力。根据省公司下达计划数及投资合理、效益最大化原则, 根据项目立项储备库中的星级评价顺序及项目优化情况, 开展年度计划审核、下达、跟踪、调整工作, 严格控制未入库项目的计划安排, 确保在预控资金规模范围内合理有效解决现状存在问题, 并达到预期规划目标。

2.5 项目执行

主要管控措施为计划准确率, 目的是加强计划的刚性管理。细化年度项目的计划管理、合理倒排项目进度、加强指导各管理部门对项目实施的投资计划分解、进度节点计划、偏差调整和异常报告的全过程有效投资管控, 同时强化项目偏差、预算偏差的考核力度。

2.6 诊断评估

结合配电网诊断体系, 分析规划期目标执行及完成情况。主要管控措施为规划期目标完成率、投入产出率, 目的是加强规划执行的管控力度, 并行配网规划全流程闭环管理。采用定性与定量相结合的方法, 开展建设规模、可靠性、利用效率、设备及自动化水平和投资效益5个维度、66个指标配电网诊断分析, 对配网项目建设后的配网供电能力、可靠性、电能质量、效益 (包括经济效益和社会效益) 等进行系统客观的分析, 研究提出提升电网发展质量、安全稳定水平、运行效率, 提升企业资源配置能力、可持续发展能力的措施建议。

3 结语

目前我公司通过强化团队协作, 已基本形成了一套由发展策划部归口、各专业部门协同、市县“统一规划、分级管理”的完善工作管理机制, 并通过项目前期设计队伍的长效协作和专家团队的专业评估, 形成项目从规划→前期→可研→储备→计划→执行→诊断评估等各环节的无缝对接, 逐步实现“规划引领、计划刚性、投资精益”的现代配电网规划典型工作管理模式, 2014年地区配网均实现了规划准确率100%、计划准确率100%, 目标完成率>96%、投入产出率>1的目标。

参考文献

[1]崔凯, 史梓男, 赵娟.配电网评价指标体系研究[J].电力建设, 2013, 34 (2) :18-21.

[2]王凡.基于多重评价模型的配电网经济性评价[D].河北:燕山大学, 2010.

[3]卢志刚, 马丽叶.配电网经济运行评价指标体系的建立[J].电网技术, 2011, 35 (3) :108-112.

配电网规划体系 篇5

摘要：配电网是国家电力系统重要部分之一，直接面向广大人民群众，是保障电力系统“落得下、用得上”的最重要一个阶段，对建设民生具有极其重要的作用。本文通过分析现阶段我国配电网发展状况，结合“十三五”提出的相关展望与意见，总结出我国配电网存在的相关问题，最后提出解决介意与措施，使电力系统更好地服务于社会发展。

关键词：十三五；配电网；电力保障；发展规划

0 引言

配电网是国家电力系统关键部分之一，直接面向广大群众，是保障电力系统“落得下、用得上”的最重要的一个阶段，对建设民生具有极其关键的作用。经过“十二五”的规划建设与系统改造，配电网在电网结构、满足用户用电能力、对用户供电的安全可靠性等基础方面得到了质的提升，但是其中存在的问题仍然非常突出。为建设更加安全可靠的配电网结构，满足我国经济社会发展的迫切需要，必须加快提升配电网得结构化系统化的改进安，最终提高配电网满足社会的需要，顺利完成配电网 在“十三五”进程中的作用。配电网现存问题

1.1有关部门对配电网现状不了解 配电网现状资料的收集、整理、统计及相关存在问题的分析调查是编制配电网规划的基础和依据，正确把握现实情况电网数据以及比较差的阶段等问题才可以针对性的有效的提出电网网架的搭建与改造措施。各基层配电网规划编制单位对现状及历史基础数据的管理有待提高，对现状存在的问题成因理解存在偏差，数据统计口径有一些偏差，不可以真实的反映出配电网现状有的一系列问题。

1.2 配电网终端预估不正确

对规划期进行负荷预测是编制配电网规划的主要依据，是配电网规划报告的关键部分内容，其结果直接关系到配电网建设规模和时间进度。配电网规划报告的负荷预测应对各高压配电网变电站供电分区内的负荷进行预测，对规划期内的大用户等点负荷进行明确统计，因此得到打算区内负荷提前猜出答案，并检验输电网负荷提前猜出答案。编制的配电网规划报告并对合理安全地进行安全用电电压用电预测，预测过程要严格把关，严格遵守相关部门的执法与要求，并对上级电网的负荷预测提出相应建议。

1.3 各级别配电网建设级别不合理

配电网规划过程中应实现各电压层级的协调发展，避免出现由于下级电网规模限制对上级电网电能无法配出的问题。部分区域对中低压配电网的计划搭建重视不足，本应通过中压配电网的合理规划建设来解决的问题都希望依赖新增高压配电网规模和布点来解决，增加大量电网无效投资的同时造成高压配网设备利用率偏低。同时中压配电网新建规模相对高压配电网规模过小，导致部分高压配电网变电站电能不能有效配出。

1.4 配电网规划项目时间进度不规范

配电网规划应该通过合理的项目进度安排实现与上级电网规划有效衔接，并符合项目实际工程进度及企业投资能力的要求，合理满足用电需求。有一些单位配电网计划项目进程有极其不合理的安排，有项目鳞集于短期内投产的一些问题，没能够思量工程建设能力的问题，计划的可操作性不强。地区对配电网规划工作的重中之重

2.1 加强配电网基础建设

地区配电网具有信息量大，数据化丰富，更新速度快，管理比较困难，最终影响配电网规划作用，公司结合地区配电网规划设计和发展诊断分析需要，加强开展基本数据规划管理任务。（1）组织科研院所与高校共同开展研究制定实施可行的档案管理与大数据信息化库。（2）建立地区配电网规划数据管理机制，横向上由各级发展部门牵头，与运检、调度、营销、基建等专业密切配合，实现数据实时监测；纵向上由公司发展策划部统筹，对各地区数据进行把关，确保数据质量。（3）提前开展计划地区配电网结构诊断分析与应用，结合相关地区配电网往年用电实际状况制定相应的计策与应对措施，改进对应规划系统，而且融入国家电网具体用电系统与改进国网标准，使得用电的可靠度，可靠性能够实现提高，对用户提交满意答卷。

2.2合理制定地区配电网规划指导政策方针

结合本地区近几年用电情况及预测未来用电状况，系统学习与研究我国的相关政策如《地区配电网供电分区及建设标准指导意见》、《地区配电网目标网架建设指导意见》及《配电自动化建设指导意见》等城市配电网规划纲领性文件及指导方针，统一地区配电网规划设计技术标准，切实落实全全周期生命预测与管理理念，在提升地区配电网规划引领作用的同时，强化规划政策标准的约束作用。

2.3 提升专业队伍的专业素质 采取多种可行性措施，着力提升配电网计划职员专业常识的能力。①积极开展专业培训，多邀请国内外相关技术专家进行相关交流并提出宝贵意见，并了解各地供电公司规划成果，同时要组织业务骨干到发达国家等地区进行学习与交流，深入了解人家长处，积极改革本地区落后的方法与方案。②结合地区配电网发展诊断和规划滚动调整进展，分阶段组织集中工作，由省经研院进行业务指导，为各地市地区配电网规划人员提供业务交流平台。③借鉴技术交流工作思路，选拔技术精英到上级规划院进行专业学习与培训。

2.4 加强创新驱动战略手段 不断创新发展思路，解决新常态新世纪下，尤其是落后偏远地区配电网规划工作新难题。（1）在 2013～2020年地区配电网规划滚动调整工作中，规划对全省用电区域进行合理分区，并明确各类型用电区域的建设标准和目标网架结构，突出本地区对配电网规划建设重点，落实地区配电网计划精细化管理要求。（2）创造性提出“有效投资机制”，结合近些年我国各类用电项目工程投资情况、用电规模与建设范围，对供电分区结果进行结果标准对比，确保安排正确的合理性。（3）重点运用现有比较成熟的GIS智能系统，进行开展供电分区制、项目选址选线公平制、及评审工作的正确性。

2.5积极探索规划设计新思路

积极开展试点工作，满足新形势下地区配电网发展需求。①进行220kv下降10kv供电方式研究，破解城市中心负荷密集区站址、路径资源紧张难题。②围绕新型城镇化建设，组织省经研院及设计单位，开展县乡村地区配电网多结构性的典型设计，选取县乡域和中心城乡村，尤其是城中村改造进行规划管理，构建区域目标网架结构并实现更加性价比的优惠用电方案，为很好的发展城乡二元结构地区配电网搭建供应有建设性的意见。

2.6 加强地区配电网协调发展机制

建立健全全面覆盖的战略战策，将用户接入和生产技改工程全部纳入地区配电网规划，统筹考虑用户接入与地区配电网规划、电力设施布局。在各类工程建设过程中，坚持“四个统一”原则，积极推进标准化建设。在供电区域划分基础上，根据区域经济发展水平和可靠性需求，制定差异化建设原则和发展重点，促进现状电网向远景目标网架平稳过渡。“十三五”配电网发展的几个关键问题

在新常态下的发展环境下，“十三五” 配电网发展使供电安全可靠性得到提升，努力做到发展理念的提高，满足社会进步及工业化发展的计策要求，顺应城镇化进步和工业结构化协调进步，努力完善分布电源电桩的使用率与资源高渗透率及多元化结构，一定坚定内部配电与外部用电、内部资料与用户用电相和谐进步。

3.1 新型城镇化对配电网的影响与要求 3.1.1 城乡二元结构对配电网的影响

2014年3月16日，国务院印发了《国家新型城镇化规划（2014-2020年）》，提出中国新型城镇化发展的战略性指导意见：（1）农业人口加快向城镇迁移；（2）使得中小城市更快的进步，重点放在小城镇发展上；（3）进行绿色能源的发展，使都会的绿色和谐的可持续发展很好的进行；（4）使得城乡发展差距大大缩小，城乡基本公共服务迅速发展。新式城镇化会很好的拉动内需，会推进电力需求持续稳定增加，而且将使得电力需求呈现新特点，使城乡二元结构差距明显市与农村电力需求差距缩小。在此基础上，新型城乡二元结构对配电网提出更加具体的智能化、多样化和协同化的新要求。

一方面要加强和推进新能源建设与投资建设和智能电网工程建设与投资，支持发展分布式新能源的接入，推动更加智能电网的有效发展机制，推进居民和大中型及小型企业用电发电的智能监控与管理；另一方面配电网计划必须与都会计划同步推进，一起和谐进步，同时配电网一定要和水路气等别的基础设施和谐进步，形成共建共享格式。

3.2 如何应对分布式电源布置、多元样性负荷用电的接入

3.2.1 分布式电源布置、多样性的用电负荷负荷接入对配电网的影响 分布式电源布置并网对电网基本不会产生影响；但高渗透率下，各种分布式电源出力的波动性会给电力系统带来较大的影响。（1）分布式电源接入配电网后，配电网由原先的单电源网络变为多电源网络，使得原先呈单一方向流动的潮流具有一定的随机性。（2）分布式电源接入对配电网电流保护、距离保护、重合闸配合等均带来影响，使一些保护失去范围、灵敏度或配合失效。（3）分布式电源的启动、停运、输出变化与自然条件、用户需求、政策法规、电力市场等众多因素有关，易导致其功率输出波动，进而造成明显的电压波动。

设备设施、建设标准等都提出了更高要求。目前，电动汽车充换电设施的接入已初具规模，其对配电网的影响主要体现为快速充电的影响，快速充电负荷具有冲击性，在渗透率较大时会拉大典型区域的负荷峰谷差，如图a, b所示。且快充专用供电设备利用率偏低，负荷的短时波动性增强，相关变压器和配电线路的最大负载率有所增加。

a)充电负荷5%渗透率

b)充电负荷20%渗透率

3.2.2 服务分布式电源发展，主动适应多元化负荷接入需求

在“十三五”期间，要按照“支持、欢迎、服务”的原则，做好配电网规划与分布式电源规划的有效衔接，主动引导设备研制，重点推广分布式电源并网双向保护装置、协调控制器、能量管理平台等并网设备及系统新技术，促进协调发展，积极服务分布式电源项目健康发展。在配电网规划中，要深入研究多元化负荷的接入模式，满足终端用户的多元化需求，通过资源共享，构建综合型配电网能效管理平台，实现多元化负荷一体化管理。尤其是要深入研究电动汽车的充电特性与接入模式，合理确定各类充换电设施的供电方式、接线模式、负荷等级、典型配置、电能质量要求和无功配置等，借鉴变电站规划，对电动汽车充换电设施的选址、进行规划布置，引导电动汽车合理有序充电。3.2.3 建设智能配电网为智慧城市营造良好环境 “十三五”时期，配电网成长一定要加速管理准确供能、电力要求侧打点、电网自由接入、多电源互动以及分散储能等问题，极大程度的对电力终端用户做出很好的服务。一方面，开展“以电代煤、以电代油、以电代气”等电能替换重点模范项目，提高电能在都会能源损耗中的地位，加强都会绿色建设与用电同步进步；另一方面加快研发与建设城市智能电厂与智能配电结构的重点项目的日程提升，实现城市供电主要电力设施智能化，实现城市电网全覆盖实现无一处黑暗，实现电费计数制，光明制。结语

配电网作为国家电力系统的一个重要组成部分之一，对社会经济生活中有着不可取代的作用，配电网规划是国家未来用电计划的指南针和具体实施战略。我国自从进入世界贸易组织我国各方面都得到了快速发展，尤其是我国人民生活水平得到了很大的提高，居民用户对电的需求更是一日都不可缺。建立科学规范的配电网规划管理模式是解决当前配电网运行中的一系列问题行之有效的手段，在完善相关配电网技术标准体系、加强基础数据管理、健全规划编制组织的同时，还必须加强配电网规划人才队伍建设，为配电网的发展建设提供有力的保障，以更好地满足用户用电需求，为地方经济建设保驾护航，使得电网企业的社会对位在人民心目中的形象得以提高。

参考文献：

[1] 刘振亚.中国电力与能源[M].北京:中国电力出版社，2012.[2] 国家电网公司配电网滚动规划（2013-2020 年）[R].北京：国家电网公司，2012.[3] 国家新型城镇化规划（2014-2020年）[R].北京：中华人民共和国，2014.[4] 国家电网公司.国家电网公司农村电力发展“十三五”规划 [R].2014.[5] 马丽，张建华，刘念等.城市配电网规划方案的多阶段综合评估方法[J].中国电力，2013，46（11）：150-154．

浅谈城市配电网规划设计 篇6

[关键词] 配电网 规划 设计

0. 引言

由于早期电力建设存在“重发、轻供、不管用”现象，致使很多城市的配电系统发展水平及建设相对滞后，配电网络比较脆弱落后，应变能力小，不适应现代化建设和发展的要求。在某些沿海地区城市依然会发生因台风等自然灾害引起大面积的配网故障，严重影响人民群众的生产、生活。

城市供电存在的突出问题是：电能质量差、可靠性低、停电时间长。主要表现在：网架结构薄弱，配电变压器容量不足，设备陈旧落后，供电半径太大，导线截面偏小，绝缘水平低，无功补偿严重不足，配电网技术落后，供电可靠性低，网络自动化水平低等。

多年来国家投入巨资进行配电网改造，为搞好这项工作，最大发挥所投入资金的经济效益和社会效益，首先要搞好配网规划。做好配网规划工作，可以为配电网建设和优化改造提供依据和指引。

1.配电网规划的主要步骤

（1）调查负荷情况、收集资料：包括自然资源、自然条件、城市建设和各行业发展的信息，负荷类型和数量，目前负荷分布，用电量的需求规划。

（2）调查电源布局、电量平衡及电源发展情况，收集目前的电网结构及相关数据，

（3）对收集的资料进行归纳、分析，掌握城市负荷的发展规律，并进行负荷预测。

（4）确定供电方式和电压等级，根据负荷预测结果拟定配电网结构布局方案，进行规划的可行性论证。

2.配电网规划的指导思想

配电网的建设和改造应与城市高压主网的规划和建设相结合，与市政建设相结合，与业扩报装工程相结合，与配电网大修、更改工程相结合，以做到统筹兼顾、合理安排、综合治理，努力使有限的资金发挥最大的经济效益。着重从以下几个方面进行规划与改造：

（1）根据城市远期总体规划和负荷预测结果，先确定各规划区的密度及负荷分布，然后合理分配各个变电所的供电区域及供电半径，确定配电线路的走向，网络接线方式，不同变电站之间的联络方式等。要合理的划分各变电站的供电区域和合理安排变电站的新建、增容时间，使每个变电站的负荷趋于平衡，发挥各变电站的最大效益。

（2）解决当前城市配电网络结构的薄弱环节，增强配电线路环网转供能力，提高配电网“手拉手”供电水平。新架设的主干线应按长远规划，一次建成，并有较强的适应性，基本保证10年内不做大的改造。调整负荷过大的馈线，使每条馈线在各种运行方式下都能相互转供。

（3）新建的开闭所、配电站应采用按环网接线设计、实施开环运行。设备选型等方面应考虑配电自动化的需要，选用运行安全可靠、技术先进、经济合理、维护方便(少维或免维护)、操作简单、环保型、节能型的设备。积极采用适合国情的新技术、新设备。中压配电设备应向绝缘化、无油化、紧凑型及智能型发展，并具备实现配电自动化的功能，满足配电自动化发展的需要。

（4）无功补偿应根据全面规划、合理布局、分级补偿、就地平衡的原则进行配置，可采用分散就地补偿和变电站集中补偿相结合的方式，无功补偿装置应能根据无功功率(或无功电流)进行分组自动投切。

（5）在城市配电网改造建设的同时应综合考虑进行通讯通道的建设，合理利用电缆隧道、电缆沟、电缆排管及架空线路的路由资源。电力电缆管沟应预留自动化通信通道。逐步实现配电网络运行操作的现代化。

3.配电网架结构建设原则

配网规划要充分考虑110kV及以上电压等级的主网规划，切实考虑110kV变电站站之间的10kV环网(外环)的重要性，完善网络结构。配电网应力求接线简单，安全可靠。并要适度超前，使之有足够的运行灵活性和备用容量。网络结构应满足“N-1”安全准则。在接线上尽量远近结合，利用和改造原有线路走廊，采用环网接线，开环运行的结构，没有条件的线路，郊区线路可以为放射形。馈线分段原则：每条主干线均应装设分段开关进行分段，按供电范围和负荷分布宜分为3至4段，每段负荷控制在1000kW或配变户数5至6个左右，市区线路0.5-1km左右装设分段开关，郊区线路2km左右装设分段开关。分支线应加装断路器。市区中压配电网供电半径应不大于3km，郊区小于5km，中心区不超过2km。为降低线路损耗及满足末端电压质量的要求，低压配电线路的供电半径一般不大于250m,市中心或负荷密集区控制在100-150m,郊区可适当扩大，但不应超过400m.公用配变的负载率控制在40%-80%,当负荷超过80%时增设新的配电变压器。

4.相关规划设计原则

4.1 配电线路

新建配电线路应使用绝缘导线，对裸导线线路应逐步进行绝缘化改造。个别地方如城市中心繁华地区、住宅小区、交通广场、市政有特殊要求、架空线路走廊受限制等地区采用电力电缆。导线截面选择应考虑城市电力网的发展一次建成。架空线路的设计(线间距离、排列方式等)、施工(杆上配电设备的安装)要为实施配电网的不停电作业创造条件。为使分区的配电网有明确的供电范围，提高供电可靠性和安全作业的环境，架空配电线路尽量不相互交叉跨越，若确实需要，应局部采用电缆。

架空主干线截面一般采用240mm2，分支线截面不小于95mm2，10kV电力电缆应采用铜芯交联聚乙烯绝缘电缆，绝缘等级选用8.7/10kV,并根据电缆敷设方式和敷设地点确定电缆型式，满足热稳定和额定电流的要求。电缆主干线一般选用300mm2,次干线120mm2,分支线不小于70 mm2。为了提高供电可靠性，在主干线上不应使用电缆分支箱，装设环网柜对负荷进行分配。

4.2 开关站、开闭所

为了解决变电站10kV出线及线路走廊不足的问题，合理利用变电站10kV出线开关柜及地下通道的资源，应相应建设一定数量的开闭所（负荷具有较大发展潜力时可考虑建设开关站）；大型住宅区也应建设相应的开闭所向若干个配电站供电。开关站、开闭所一般应为独立式建筑，为减少占地面积，在条件许可的地方，应优先考虑开关站、开闭所与配电站(室)合建。开关站、开闭所位置应考虑进出线方便、近捷，宜建于城市主要道路的路口附近、两座高压变电站的馈线交叉点以及负荷密集区，以便加强配电网的联络。开关站、开闭所应有两回及以上的进线电源，其电源应取自同一变电站的不同母线或不同变电站。开关站、开闭所的结线应力求简化，一般采用单母分段，两回进线，6~10回出线，开关站进出线采用断路器并配置微机型保护装置。开闭所进出线采用负荷开关-熔断嚣组合电器设备。当开闭所内单台变压器容量在1000kVA以上的10kV开关应采用断路器并配置定时限保护装置。附设在其它建筑物内或贴在高层建筑外侧的开关站、开闭所必须采用干式变压器和无油开关的配电装置。开关站、开闭所应按无人值守要求设计，配电自动化及通讯、电源同步建设。应设置直流屏为保护、操作和自动化提供工作电源。应根据运行需要装设必要的备自投装置。开关站、开闭所、配电所应预留配电自动化远方监控终端设备的位置。

4.3 配电站、配电室

在新建的住宅区，根据负荷发展水平或住宅小区的建筑规划面积累计10000~20000㎡应建一座配电站。配电站应靠近负荷中心，宜采用高压供电到楼的方式，一般应为独立式建筑, 满足通风、防火、防潮、防小动物等要求。配电站(室)应按最终容量设计，建设初期按照设计负荷选装变压器，变压器单台容量不宜超过630kVA。变压器应选用全密封、全绝缘的型号，应采用免维护的S11及以上节能型变压器，逐步推广非晶合金变压器和单相变压器。为了在三相负荷不平衡状况下变压器容量得以充分利用，并有利于抑制三次谐波电流，三相配电变压器应选用绕组接线方式为D.yn11结线方式。配电站(室)内低压为单母线分段带联络，低压母线应绝缘化。公用变压器应装设配变监测终端，有条件的地区可加装综合配电箱，对配变进行监控、补偿、保护。

4.4 配电自动化

实现配电网的自动化是提高供电设备的运行、维护和管理水平，加快配电网故障处理能力，提高电网经济运行水平的有效方法。一次网络规划合理，接线方式简单，具有足够的负荷转移能力，变配电设备可靠性高且有一定的容量裕度，并具有遥控和智能功能是实现配电自动化的前提条件。配电自动化的实施应遵循统一规划、分步实施，分析现状、优化设计，合理联网、信息共享，充分利用、适当改造的原则。配电自动化系统应按照调控一体化的设计思路进行功能配置。其硬件、软件应满足安全性、可靠性、实用性、开放性、扩展性和容错性。应选用平台化、模块化设计的产品，便于扩展和现场升级。网际间要有安全保护措施和防病毒措施。

5.结束语

城市配电网规划是城市总体发展规划的重要组成部分，应得到城建规划部门认可，纳入城市建设总体规划，才能顺利实施。供电部门应与规划、建设部门密切配合，统一安排配电设施用地，做到电力建设与城市建设同步进行。要使规划既有权威性，又有灵活性，在实施中既要严格执行，又要结合实际适当调整。配网规划要与当地经济发展相协调，并适度超前，应具有前瞻性、可靠性和可操作性，正确处理近期建设与远期发展关系，同时还要考虑社会、经济、环境的综合效益。通过规划建设与改造优化配电网结构，缩短供电半径，减小电压损失，建设坚强可靠的现代化配电网，使城市的配电网络适应社会经济发展和人民生活对电力供应的需求。

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配电网规划研究与展望 篇7

关键词：配电网,优化算法,变电站选址

0 引言

电力行业关系国计民生, 电力企业在尽量降低成本提高效益的同时也要考虑社会效益[1]。所以, 电网规划工作就要力求做到经济性和可靠性同时达到最优[2]。电网规划涉及到两个方面:输电网络规划和变电站选址定容。输电网络规划的目标就是在负荷预测及电源布局已知条件下, 确定在何时何地建设何种类型的输电线路以满足经济、可靠地输送优质电能的要求[3]。变电站选址定容直接影响未来电网的结构、供电质量、运行经济性和供电可靠性[3]。如何在负荷预测基础上, 确定变电站站址和容量、网络走廊、馈线型号和数目等, 使得经济性成本和可靠性成本综合最优, 是电网规划的重要课题。

电网规划是一个复杂的组合优化问题, 其中涉及到许多不确定性因素, 现有文献研究的目标只针对电网规划的网架优化或变电站定址定容。本文对现有文献中网架优化或变电站定址定容的模型和算法进行总结和分析。

1 网架规划模型

1.1 网架的目标函数

配电网处于电力系统末端, 直接向用户供电, 是整个电力系统规划的重要组成部分[2], 配电网络的目标是在满足可靠、经济的条件下将优质的电能输送给用户, 因此配电网络的优化显得非常重要。网架优化的目标函数一般考虑的因素有:一是只考虑经济性成本, 以可靠性为约束条件;二是考虑经济性成本和可靠性成本, 计及违反约束条件的惩罚性费用。

1.1.1 考虑线路投资、网损、可靠性成本的多目标模型

受约束于:

(1) 容量约束Iij≤Iij, max;

(2) 电压降落约束Ui, min≤Ui≤Ui, max;

(3) 潮流约束AP=D。

参考文献[2]采用此模型, 其中, fs为变电站投资及运行费用;N为变电站数;ω为等年值投资回报系数;f (si) 为变电容量si的变电站建设费用;u (si) 为运行费用;ff为馈线建设投资费用和线损费用;β1为线路单位长度造价;lmj为节点m到节点j的线路长度;kmj为lmj线路的回路数;xj为线路决策变量;Pj为第j块区域负荷;J为负荷分区总数;Tmax为最大负荷利用小时数;β为电价;fr为用户因停电而造成的损失费用, 即表征配电网可靠性的指标;λt和λl分别为配变和单位长度线路的故障率;Cj (t) 为由用户停电损失费用函数曲线得到的各负荷节点j的停电损失费用。Kmj为线损系数;M为约束条件数目;Yj, i为j节点的第i种约束的惩罚系数, Wi为第i种约束的决策变量;Iij为线路lij的电流, Iij, max为线路lij的最大允许电流;A为节点关联矩阵, P为网络潮流, D为负荷需求;[Ui, min, Ui, max]为Ui的上下限。

1.1.2 考虑线路投资和网损并计及违反约束条件的惩罚性费用的静态优化模型

受约束于:Bθ+PL=PG;

参考文献[4]采用此模型, 其中:F为年综合费用, 包括建设费用和运行费用;kj为支路j中扩建一回新建线路的投资费用;xj为支路j中新建线路回路数;c为年网损费用系数;rj为支路j的电阻;Pj为正常运行情况下支路j输送的有功功率;α为惩罚系数;W为违反约束条件限值的差值;B为系统节点导纳矩阵;θ为节点电压相角矢量;PL为负荷矢量;PG为发电机出力矢量;BL为由各支路导纳组成的对角矩阵;A为系统关联矩阵;Pmax为线路最大输送容量;xj, max为支路j可以新增线路的上限。

1.1.3 考虑输电网所有者、发电厂商、用户三者利益的静态优化模型

受约束于{运行约束条件集合}。

参考文献[5]采用此模型, 其中CTi、Cli、CGi、CLi分别为规划方案i对应的总费用、输电网扩建工程投资费用、电网扩建后系统发电费用以及扩建后的新的电网在各种预想事故下的负荷损费用期望值;下标i表示解空间θ中的任何一个可行解输电规划方案。

1.1.4 只考虑线路投资和网损的静态优化模型

受约束于:

电压降必须在允许范围内;

每条线路容量不能超载;

配电网结构呈辐射状网络结构;

网络规划线路必须沿城市街道铺设。

参考文献[6]采用此模型, 其中:N为变电站的个数;M为路线的条数;Ji为构成第i个变电站辐射型线路的总数;lik为第i个变电站的第k条线路的长度;ml为变电站低压侧线路折旧年限;r0为贴现率;α为单位长度线路投资费用;Pik为第i个变电站第k条线路上的有功负荷;β为线路网损折算系数。

上述1.1.2~1.1.4小节中三种模型都是对单一目标函数进行优化, 处理方法相对简单, 容易实现效益最大化。但惩罚系数如何选取至今没有科学的理论, 有待探讨。

1.2 约束条件

目标函数的约束条件由简单的电力平衡约束, 发展为各种复杂的可靠性约束, 如潮流约束、容量约束、连通性约束、辐射状约束、节点电压约束等[7]。

1.3 求解配电网架的方法

目前一般文献所采用的网架优化方法有以下几种方法。

1) 采用多目标函数的规划方法。该方法以经济性和可靠性各自作为目标函数, 通过赋予权值对综合成本产生影响。该方法除了考虑的因素较多外, 可靠性成本也作为综合成本中的一部分, 得到综合考虑经济性和可靠性的优化方案。但该方法有几点缺陷: (1) 可靠性成本如何转化为经济性成本; (2) 如何确定两者权值大小; (3) 可靠性和经济性是相互矛盾的, 如何处理两者的关系。基于Pareto算法的多目标优化方法可以有效克服以上问题, 且与并行计算方法有天然的兼容性, 可以很方便与遗传算法结合。参考文献[2]应用Pareto的多目标优化方法求解中压配电网网架规划的多目标模型。先按N个目标函数单独优化得到N个子种群, 利用Pareto最优概念将N个子种群进行排序得到一组Pareto最优解, 通过精英选择算子选择精华种群, 并利用个体迁移算子把精华种群中优秀个体迁移到相应的单目标种群中, 避免有效基因流失。

2) 采用单目标函数的规划方法。这种规划方法一般只考虑经济性成本, 以可靠性为约束条件。该方法考虑的因素较少, 编程相对简单, 寻优速度较快, 但经济性因素和可靠性因素地位不平等, 得到的优化方案不一定最优。

参考文献[3]将种群分为S个子种群同时搜索各自的最优解, 把各个子种群的最优解进行比较得到全局最优解, 根据“弱肉强食”淘汰策略将全局最优解替换各个子种群的最差解, 用全局最优解作为指导信息影响子种群的进化, 避免陷入局部最优解。参考文献[4]考虑到线路运行费用占总投资费用的比例较小, 对其不予考虑。同时考虑网络可靠性, 以支路输送容量与支路最大输送容量之差为惩罚因子加入目标函数。参考文献[8]基于整个寻优过程中, 参数的设定对结果影响较大, 本文引入云模型对参数在寻优过程中进行动态调整。参考文献[9]基于现有部分文献采用的方法无法满足配电网的辐射性、连通性、线路不跨接的特性, 同时忽略很多不确定因素, 如负荷变化的不确定性等, 本文通过改进编码方式使其满足辐射性、连通性、线路不跨接的要求, 用区间潮流端点法处理负荷变化。参考文献[10]基于配电网规划是个高维数、非线性混合整数优化问题, 通过序优化理论筛选形成由较优解组成的初始种群, 可以减少计算量, 提高搜索效率。参考文献[11]基于寻优过程中出现违反辐射性约束的结果, 本文在编码上采用二进制编码策略, 将待选线路的建设与否作为优化变量, 同时采用根节点融合法形成初始解。

3) 采用多阶段规划方法。多阶段规划模型求解的关键是各阶段方案通过相互之间的协调以达到各阶段总体优化的目的。参考文献[12]基于单阶段规划机制与多阶段规划机制相似, 结合伪动态规划的思想, 将多阶段规划转化为多个单阶段规划。先利用静态规划的方法得到单阶段规划末期的最优方案, 以此方案为基础基于动态规划的思想得到各个阶段的最优方案。

2 变电站规划模型

2.1 变电站的目标函数

配电网规划中一个重要的问题是对变电站选址, 变电站站址影响电网结构、运行经济性、电能质量等。一个好的站址不但使变电站满足负荷需求, 还可以节省线路投资。目前有许多文献对这部分内容进行了理论研究。

2.1.1 考虑变电站投资、运行费用、变压器损耗费用和变压器二次侧线路网损费用的静态模型

受约束于:

参考文献[13]采用此模型, 其中N为已建和待建变电站总数;Wj为负荷j点的负荷值;Dij为第i个变电站与第j个负荷之间线路长度;Ji为第i个变电站所供负荷的集合;Ri为第i个变电站供电半径;e (Si) 为第i个变电站负载率;Si为第i个变电站容量;gij为j负荷点是否由i变电站供电的标志;C1为折算到每年变电站投资;C2为运行成本费用;C3为变压器损耗费用;C4为变压器二次侧线路网损。

2.1.2 考虑变电站投资及运行费用、馈线投资费用、馈线年网损费用

受约束于:

参考文献[14]采用此模型, 其中C1为折算到每年的变电站投资及运行费用;C2为折算到每年的馈线投资费用;C3为馈线年网损费用;Ji为由变电站i供电的负荷集合;Wj为负荷点j的有功负荷;Si为变电站i的容量;e为经济负载率;cosφ为功率因数;N为已有变电站和新建变电站的总数;lij为第i个变电站到第j个负荷之间线路的长度;L为变电站允许的最大供电半径。

2.1.3 考虑变电站投资运行费用、变电站高压进线投资费用及年网损、变电站中压出线投资费用及年网损

受约束于:

参考文献[15]采用此模型, 其中:Cstation为折算到每年的变电站投资运行费用;Chigh为折算到每年的变电站高压进线投资费用及年网损;Clow为折算到每年的变电站中压出线投资费用及年网损。Wj为负荷点j的有功负荷;e (Si) 为第i个待建变电站的负载率;kij为第i个待建变电站到负荷点j线路常量系数;Iij为该线路额定电流;lij为该线路长度;ΔUi, max为该线路最大允许电压降;gij为负荷点j是否由变电站i供电判别因子, gij=0表示“否”, gij=1表示“是”;Ri为供电半径约束;N为已有和待建变电站总数。

2.2 求解变电站站址的方法

目前大部分文献在进行变电站站址优化中, 并不考虑地理环境因素, 没有河流、山脉或其他影响变电站选址的因素。在实际中总是有许多限制变电站选址的因素存在, 因此部分文献考虑到地理环境的影响, 配合地理信息系统 (geographic information system, GIS) 进行规划。参考文献[16]把不可建区域用规则图形进行标识, 随机生成变电站站址后通过垂线法判断变电站落点是否位于不可建区域。参考文献[17]把地块用多义线 (多段线) 组成闭区间, 闭区间内有所需的地理信息, 变电站的站址在GIS中看做一个点, 点和地块的拓扑关系有三种:点在地块内, 点在地块外, 点在地块边界上。通过射线法判断落点与地块的关系, 决定该落点是否在不可建区域。

虽然地理信息系统 (GIS) 可以处理部分地理因素的问题, 但是还是存在大量不确定性因素影响变电站站址的选择。部分文献考虑用负荷聚类和交替定位来确定站址, 但聚类方法对初始位置的选取依赖性较大。近年来Voronoi图这种特殊几何形状的多边形, 其具有的空间最邻近特性和空心圆特性适合站址规划问题。参考文献[18]考虑区域负荷均匀分布和非均匀分布两种情况, 在负荷均匀分布情况下, 根据Voronoi图顶点所在空心圆半径按大到小的顺序排序, 设置相邻站址最小距离约束, 逐点添加并判断是否满足最小距离约束。在负荷不均匀分布情况下, 设置调整规则并采用交替定位选址方法, 根据已有负荷分布对新建站址进行调整。参考文献[19]利用常规Voronoi图法及综合考虑规划区域地形特点、区域面积和负荷分布情况的坐标几何方法产生初始站址。在此基础上, 通过对Voronoi图进行加权来考虑负荷分布不均匀、各变电站额定容量和负载率不同对变电站供电范围的影响, 进行变电站供电范围的整体优化, 并确定新建站站址。

3 求解电网规划的智能算法

对于电网优化问题, 目标函数的确定是一个重要方面, 但是利用何种工具来寻求这个目标函数最优的同时满足经济性、可靠性和保证网络末端电能质量, 同样是电网优化的重要方面。目前一般文献都是以传统的智能算法为基础, 对算法中存在的问题进行改良, 使其最大限度地发挥算法优势的同时避免该算法存在的缺陷对方案的影响。目前大多数文献所使用的智能算法有蚁群算法、粒子群算法、人工鱼群算法、遗传算法等。

3.1 遗传算法

遗传算法以决策变量的编码作为运算对象, 借鉴生物学中染色体概念, 模拟自然界生物遗传和进化的精英策略, 采用个体评价函数进行选择操作, 并采用交叉、变异算子产生新的个体, 使算法具有较大的灵活性和可扩展性。参考文献[2]引入精英选择算子筛选进化算法到当前代为止产生的Pareto最优解。个体迁移算子将精华种群中的优秀个体迁移到相应的单目标子种群中, 更新每个子种群的相关基因, 使优良基因能不断遗传下来避免优良基因丢失。为避免大量无用的计算, 引入裁剪算子, 剔除每组解对应的目标函数值与其他目标函数值的欧式距离最小的解, 尽量使目标空间比较均匀的分布。参考文献[9]采用根节点融合法生成具有辐射性的网架。为避免陷入局部最优, 采用两点交叉减少交叉的基因位数, 减少不可行解的产生, 变异部分仅仅在同一编码内任意两位进行交换。

3.2 人工鱼群算法

人工鱼群算法是一种基于模拟鱼群行为的现代智能启发式算法, 主要利用了鱼的觅食、聚群和追尾行为算子, 从构造单个人工鱼个体的底层行为做起, 通过鱼群中个体的局部寻优来达到全局最优值的目的。该算法不需要了解问题的特殊信息, 只是对问题进行优劣对比, 很好解决了非线性函数优化等问题。参考文献[4]引入禁忌表减少大量无用的计算, 同时在中小规模电网规划中取消寻优效果不明显的聚群行为, 寻优策略上选择在当前领域中使目标函数改善最大的移动, 将当次搜索结果按优劣排序同禁忌表结果比较, 如果即将执行的移动在禁忌表内, 则选择次优结果进行判断, 直至移动未在禁忌表中则实际执行。

参考文献[11]为保证辐射性要求, 采用改进的二进制编码, 利用根节点融合法得到可进行配网潮流计算的初始方案。参考文献[12]将算法的觅食行为进行混沌优化, 利用混沌优化的遍历性改善人工鱼搜索范围过程中容易陷入局部最优的缺陷。参考文献[20]基于人工鱼群算法很难得到精确最优解, 引入精英选择思想和改进的模拟退火算法对人工鱼群算法的觅食、聚群行为进行改进。

3.3 蚁群算法

蚁群算法作为一种仿生优化算法, 通过模拟自然界蚂蚁群体行为来寻找最优解, 具有较强的鲁棒性、优良的分布式计算机制、易于与其他方法结合等优点。蚁群算法采用了正反馈机制或称是一种增强型学习系统, 通过不断更新信息素达到最终收敛于最优路径的目的。但蚁群算法需要较长的搜索时间, 且容易出现停滞现象, 且该算法的收敛性能受初始化参数的设置影响较大。参考文献[8]引入能处理随机性和模糊性这双重不确定性问题的云理论, 利用云理论调整信息素挥发系数ρ和信息素强度Q的取值, 可以保证算法的收敛速度和全局搜索能力。对于蚁群算法容易出现停滞现象, 本文对信息素数量设定上下限, 避免算法停滞和限制算法扩散。参考文献[21]改进转移概率, 将转移概率由参数α和β控制变为由参数α控制, 从而有较好的联动效果。对信息素进行动态更新, 在传统信息素更新公式增加一项由当前表现最好的个体在时刻t到t+n从i转移到j留下的信息素, 并且赋予变化的权值。

3.4 粒子群算法

粒子群算法模拟社会的群体行为, 每个个体在迭代过程中通过比较自身和群体的最优位置来修正自身的寻优方向和速度, 从而得到最优解。该算法是一种简单、容易实现又具有深刻智能背景的启发式算法, 与其他仿生优化算法相比, 该算法所需代码和参数较少, 而且受所求问题维数的影响较小。粒子群算法中粒子容易受到个体极值点和全局极值点的影响, 粒子群因发生群聚情况容易产生早熟现象。参考文献[3]结合协同进化的思想, 将初始种群分为S个子种群, 子种群进行自我进化并得到子种群最优解, 通过比较得到全局最优解, 并用全局最优解取代S个子种群的最差解, 同时保持子种群最优解, 小群体迭代提高局部搜索能力, 种群信息的正反馈避免陷入局部最优解。参考文献[15, 17]为扩展粒子全局搜索能力和避免陷入局部最优, 对速度和位置更新方程进行修改。参考文献[15]取消粒子速度方程, 并对个体最优值和全局最优值设置极值扰动算子对个体最优值和全局最优值进行修改, 使算法能快速摆脱局部极值。参考文献[17]引入组织概念, 该组织是由一定粒子数目构成的群体, 对自己的行动或行为具有控制权, 无须外部组织干预并与其他组织有信息交互。一个粒子在寻优过程中, 不仅受到个体最优值、全局最优值影响, 还受到组织最优值影响, 减弱了群体的趋同性。为彻底解决陷入局部最优解问题, 引入变异思想, 进一步扩大粒子的寻优空间, 并通过群体适应度方差来监测“群聚”现象。

3.5 其他算法

除了一些传统的算法外, 许多研究者提出一些新颖的方法, 这些方法从其他角度研究配电网规划算法方面的问题。参考文献[5]引用何毓琦教授提出的序优化理论来优化配电网, 在整个解空间中选取有限解集, 估计OPC曲线确定优化问题的类型, 通过粗糙模型在有限解集中选取s个可行解构成集合S, 计算s个可行解的目标函数值并进行排序, 选取前k个可行解作为足够好解。参考文献[22]也是一种仿生算法, 将种群内局部深度搜索和种群间全局信息交换结合起来。将初始种群P个青蛙向量按适应度大小升序排列并分成m个子种群, 每个子种群按进化策略对较差个体进行更新, 完成后再对新种群P进行升序排序并分成m个子种群再进化, 最终得到最优解。

4 结语

城市中压配电网规划研究 篇8

1 10k V中压配电网规划的主要步骤

中压配电网规划是在分析中压电网现状和预测负荷的基础上, 对未来变电站选址, 新建线路走向, 电网网架优化等问题进行科学、合理的规划, 以提高供电可靠性和供电质量。所以主要规划步骤有以下几方面:

1.1 分析中压配电网现状, 提出现状的主要问题。

对所有公用中压线路的主干线长度、接线模式、“N-1”率、分段数、配变装见容量、架空线路绝缘化率进行列表统计。对中压配电网现状有一个比较清晰系统的了解, 并分析其存在的主要问题。这对后面的整体中压配电网规划奠定基础, 提供可靠的现实依据。

1.2 用多种方法进行负荷预测。

目前常用的负荷预测方法有以下几种:

1.2.1弹性系数法———由规划区以往的用电量和国民生产总值分别求出它们的平均增长率K y、Kx, 从而求得电力弹性系数E=K y/K x, 再用某种方法预测未来m年的弹性系数E′及国民生产总值的增长率Kx′, 则可得电力需求增长率K y′, 从而可按比例系数增长预测法得出第m年的用电量。1.2.2回归分析法———回归分析法假定负荷同一个或多个独立变量存在因果关系, 通过寻找因果关系的数学模型, 据此预测出将来负荷值。回归分析模型参数估计技术比较成熟, 预测过程相对简单。但一般为避免数据处理过于复杂, 常将变量间的关系假定为线性。文献[1]将偏最小二乘回归模型应用于年用电量预测, 克服了自变量之间多重相关性的问题, 使得计算结果更为可靠。文献[2]在回归分析中采用了非线性参数估计计算, 从而得到更精确的预测模型。1.2.3灰色理论法———该方法就是对在一定幅值范围、一定时区内变化的灰色量, 通过一定的数据处理技术, 寻找出比原始数据有更强变化规律的新的数据数列, 进而建立一定数学模型进行预测的方法[3]。1.2.4负荷密度指标法———根据规划区各地块的用地性质, 通过统计各不同用地性质的总土地面积乘以与其对应的负荷密度来确定负荷的方法。

1.3 确定规划原则

1.3.1针对不同供区的近期功能定位、发展特点以及用电状况, 按供区配网的规划标准由高到低划分为A、B、C三类, 每类规划标准对应不同的区域产业特点和用电水平。A、B、C三类供区的近期分类参考指标与典型区域见表1。1.3.2各类供区的中压配电网推荐接线方式如表2所示。1.3.3架空主干线均应装设分段开关 (一般采用柱上负荷开关) 进行分段, 按供电范围和负荷分布宜分为3至4段, 每段配变容量控制在2000k VA以下或配变户数5至6个左右。电缆线路的分段采用开闭所或环网柜作为节点。1.3.4线路分支线超过1km或后端负荷超过1500k VA, 应在分支线装设断路器或负荷开关, 其它分支线可装设刀闸或跌落开关。负荷超过1000k VA的架空支线应采用柱上断路器进行连接。对可靠性要求较高的地区, 可选用具有自动重合功能的开关。1.3.5中压配电网应有较强的适应性, 主干线杆塔及导线截面应按远期规划一次选定, 可以避免远期重复建设和用电高峰期时出现“卡脖子”现象。中压配电网导线截面选择应标准化。1.3.6中压线路供电长度应满足末端电压质量的要求, A类供区供电长度不宜超过2km, B类供区供电长度不宜超过4km, C类供区长度不宜超过10~15km。1.3.7根据城市配电网规划目标网架建议, 中压主干架空网络供电接线模式尽量采用多分段单联络或多分段多联络, 中压主干电缆网络供电接线模式宜按“3-1”环网建设, 今后负荷增长、密度更高时可逐步过渡到双环网或“N供一备”接线方式 (N≤4) 组网。这样可以进一步减少线路故障停电范围, 增强供电转供能力和提高线路供电可靠性。

1.4 规划投资估算。

根据当地实际的设备价格和工程施工报价情况对本次中压配电网规划进行投资估算。分析此次规划投资资金是否在合理范围内, 这也是判断本规划是否合理、经济的重要依据。

2 结论

本文结合城市发展及10k V配电网规划实践经验, 从规划、建设及与城市建设相协调出发, 阐述了10k V配电网规划的主要思路和一些规划原则。配电网建设是电力企业发展的重要部分, 也是社会经济发展的重要基础部分。科学、合理的配电网规划能够提高电网供电的可靠性和供电质量, 并进一步促进国民经济的增长。

摘要：本文通过配电网规划实践经验, 详细阐述了中压配电网规划的主要步骤, 并对负荷预测和规划原则做了进一步说明。通过对各个步骤的说明, 使得大家对中压配电网规划有更深刻的认识和了解, 为配电网规划提供全面合理的指导。

关键词：中压配电网, ,配电网规划,负荷预测,接线模式,可靠性

参考文献

[1]王文圣, 丁晶, 赵玉龙, 张晓明.基于偏最小二乘回归的年用电量预测研究[J].中国电机工程学报, 2003, 23 (10) :17-20.

[2]康重庆, 夏清, 刘梅, 相年德.应用于负荷预测中的回归分析的特殊问题[J].电力系统自动化, 1998, 22 (10) :38

[3]牛东晓, 曹树华, 赵磊, 张文文.电力负荷预测技术及其应用[M].北京:中国电力出版社, 1998.

浅谈粤北配电网规划 篇9

近年来,农村用电需求量的增长趋势远超工业负荷,农村用户对供电可靠性和优质服务的要求也不断提高,传统的配电网技术和管理方法已经很难满足配电网安全、优质和经济运行的要求。我国电网规划一直是重主网轻配网,山区配电网更是起点较低,要建设与小康农村相匹配的农村配电网就必从配电网规划抓起。

2015年年底,国家能源局发布了《配电网建设改造行动计划(2015—2020)》,明确将全面加快现代配电网建设,2015—2020年配电网建设改造投资不低于2万亿元。面对这一机遇,笔者认为粤北山区配电网建设应该向自动化、智能化方向发展,并适当超前,从而实现粤北山区配网建设改造的弯道超车。

1 解读《配电网建设改造行动计划(2015—2020)》

边远贫困地区靠国家投资可实现配电网建设改造的弯道超车,新能源、分布式能源发展迅速。《配电网建设改造行动计划(2015—2020)》指出,通过电网延伸和光伏、风力、小水电等供电方式,2015年解决全部无电人口用电问题。从电力投资收益的角度来看,社会资本不太可能轻易流向边远贫困地区的配电网建设市场,在配电网统一规划下,国家出于改善民生的考虑,有计划、大力度地加强边远贫困地区的配电网建设是必然趋势。边远贫困地区配电网薄弱的现状给采用新型配电设备提供了可能性,并且从建设改造的复杂程度上看要比沿海等发达城市的配电网络简单得多,这就使得后来者居上有了可能。粤北山区配网正巧符合上述特点:配网规划建设历史欠账多,负荷密度小,网络结构相对单一;设备及控制装置技术性能落后,防雷抗灾能力差。同时,粤北山区又是绿色能源———光伏发电、风电、小水电的集散地。

2 粤北山区配电网建设应朝自动化、智能化方向发展

(1)粤北山区分布式能源的引入要求配电网朝自动化、智能化方向发展。

近两年,清远市引进“光伏扶贫”试点项目以达扶贫造血功能,光电和风电项目越来越多,但是现有的配电网盲目接入分布式电源,难以保障电网公司对用户的供电质量。特别是分布式光伏,由于太阳光强、角度的变化,电源点的电压、电流时刻变化,这都考验着配网的承受能力。一旦超出配网的承受能力,就必须有自动隔离装置或自动调节装置,这就要求配电网朝自动化、智能化方向发展。

随着分布式电源点大规模接入配网,配网安全成为了必须关注的问题。任何一个分布式光伏电站都能单独作为一个小系统运行,在检修人员对某条线路进行停电操作时,接入电网的分布式光伏电站依然能够向电网送电,这就是“孤岛效应”。为保障检修人员的安全,电网上必须有一个防孤岛功能的逆变器,但这个逆变器也存在百分之零点几的盲区。所以一旦盲区出现,光伏发电站所发的电传到待检修的线路母线上,就会对检修人员的生命安全造成严重威胁。此外,市民在线路断电后也有可能在家里进行操作,比如换灯泡之类的,一旦线路内有电,对市民的生命安全也是一种威胁。实际上,对于整个配网来说,在大规模接入分布式电源以后,“孤岛效应”仅仅是一小部分,多电源点的配网需要更多的安全保障,而这需要配网智能化来进一步实现。

不可否认,借助配网自动化,配网调度中心可以掌握从变电站到中压网、到配变、到低压网、到智能电表的详细数据,可以监控配网各个节点的数据,实时监测配网潮流变化,还可以智能优化最佳方案,保障配网稳定,这为分布式电源并网提供了有力的支撑。

(2)电力体制改革后山区供电企业要向配电网自动化、智能化方向要效益。

电力体制改革前粤北山区供电企业全都亏损,改革后供电企业要引入竞争机制,逐步走向市场,自负盈亏。县级供电企业只能经营配网业务,未来几年将怎样发展,如何转型升级?山区配网的现状告诉我们,山区负荷分散,负荷密度小,运维量大,人员配置多;配电设备自动化覆盖率低、故障率高,防雷抗灾能力差,巡查故障时间长,不能快速复电;供电员工仍是人工抄表,走收电费,耗费大量人力、物力,成本高、效益低。

粤北山区定位为生态发展区,大工业负荷增长是不可能的,只能向管理要效益,向科技要效益。配电网自动化、智能化是山区供电企业减员增效的有效途径,要利用好国家能源局《配电网建设改造行动计划(2015—2020)》拉动投资这一机遇,认真规划建设好配电网,配电网建设应该向自动化、智能化方向发展。配电网实现自动化,故障能自诊断,实现网络重构和自愈功能,做到员工巡查故障时间短,隔离故障和恢复送电速度快,人工操作量减少,作业风险大大降低;通过安装智能电表,实现远程抄表,充分利用信息化手段,例如微信缴费等,大大减少员工的工作量和工作强度,最终实现减员增效。

(3)配网自动化、智能化是供电企业走向市场化的需要,是供电企业的核心竞争力之一。

电力体制改革要求增强供电企业的服务职能,服务到户,服务项目延伸。配电网是最贴近用户的电网,用户对供电服务需求最直接的感受就是停电时间。《配电网建设改造行动计划(2015—2020)》要求到2020年,中心城市(区)智能化建设,用户年均停电时间不超过1 h;城镇用户年均停电时间不超过10h,这与发达国家(地区)相比还有差距。表1是部分发达地区停电时间指标。

而配网自动化、智能化是减少停电时间、提高供电可靠性最有效的措施,是提升服务水平的重要支撑。减少停电时间不能靠人海战术,配网自动化、智能化是有效途径。配电网实现自动化后,故障能自诊断,实现网络重构和自愈功能,减少停电时间,提高供电可靠性。从表2可以看出配电自动化覆盖率越高,供电可靠性越有保障。

(4)粤北发展旅游业和绿色能源产业,推动了配网自动化、智能化建设弯道超车的实现。

粤北山区是广东省重点扶贫对象,近两年是扶贫攻坚期,省里要求2018年脱贫。粤北山区定位为生态区,主要发展旅游业和绿色能源以达扶贫造血功能,2016年计划发展光伏、风力发电63.8万k W,具体项目计划表如表3所示。本次国家能源局启动《配电网建设改造行动计划(2015—2020)》也有这方面的考虑,要求满足新能源和分布式电源并网,有序建设主动配电网、分布式多能源互补等示范工程,提高分布式电源与配电网的协调能力,满足国家“光伏扶贫”试点区域、绿色能源示范县、新能源示范镇的分布式电源接入。另外,广东省在粤北山区实施了美丽乡村电网示范工程。按照《美丽乡村建设指南》标准,同步实施村级电网升级改造工程,优化网络、提升能力。重点发展旅游业还能就地解决电能消纳问题。

综上所述,若要让光伏发电及风电脱贫项目在2018年前发挥效益,粤北配网自动化、智能化建设刻不容缓,必须以弯道超车的决心大踏步发展,否则又会出现重复性投资,既浪费金钱,又浪费时间。

3 配网自动化的注意事项

(1)分析地区配电网的实际应用情况,本着“实事求是、立足实情”的原则,找出本地区配电网存在的技术方案问题。当前,配电网处于高速发展的时期,但又处于方案的探索时期,不宜开展典型设计,束缚规划思路,所以在吸收国外先进技术和设备的基础上,应广泛开展配电网改造和自动化的讨论,集思广益。

(2)配电网自动化是一项综合性工程,涉及专业多、规划性强,资金一步到位难,因而可以分步实施,先实现“三遥”功能,但设备选型时要考虑功能扩展性,避免重复投资。

(3)配电设备使用面广、量大,运行环境较为严酷,设备选择应符合当前配电网形势要求,具有高度可靠性和优越的技术性能。例如,断路器以真空断路器为主,免维护周期长;二次保护控制设备要具有可靠性、抗干扰能力,并适用于户外高温和低温等较为严酷的运行环境;应有远方通讯接口;自动化程度高,一次开关设备与二次保护装置能良好配合,实现配电网故障自动隔离,恢复正常供电,并具备就地和遥控功能。

(4)需要注意的是,在配电系统中,各级变电站之间、变电站与开闭所及用户之间都必须通过架空线路或电缆线路连接起来,以传送电能。由于在市区、城郊、农村的环境条件有很大差别,线路亦有不同的电压等级,因此对采用线路的类型,以及架空线路的杆型、导线的结构与截面或电缆线路的敷设方法、电缆的型号与截面,均需经过分析才能予以确定。在配电网实现自动化的过程中尤其要注意这些细节,成败往往在此。

参考文献

[1]国家能源局.配电网建设改造行动计划(2015—2020)[Z],2015.

[2]陈章潮.城市电网规划与改造[M].北京:中国电力出版社,1998.

[3]史燕琨.基于供电可靠性的配电网自动化理论与实践研究[D].大连:大连理工大学,2006.

城市配电网规划及设计研究 篇10

1 城市配电网规划的重要性分析

1.1 配电网建设是我国城市的基础设施之一

作为城市发展规划中的重要一项工作, 配电网规划应该与城市建设的发展方向相一致, 同时, 对于城市建设的未来发展区域, 也应该考虑后来的配电网建设, 以防止周边设施拥挤、紊乱的现象发生。配电网的建设周期相对较长, 为了防止与城市规划相冲突, 避免资源的浪费, 需要将两者规划内容较好地结合。因此, 科学制定配电网的发展规划, 较准确地预测城市用电量的需求值, 并做好相应的应对准备, 将是城市发展一项重要保证。

1.2 配电网直接关系到生产生活

广义上讲, 配电网项目不仅包括前期的规划、期间的建设, 还包括了后期的运行维护等工作内容。电网建设项目相比其他基础设施项目, 有着较大的固定性, 即一旦建设完成, 后期再改造的难度相对较大。因此一旦关于配电网的设计符合确定之后, 短期之内一般不会有较大的变动。近年, 城市配电网发生的规划调整的事例屡见不鲜, 有关工业区的用电负荷经常满载或者超额的现象逐步增多, 不得不对配电网网架结构进行调整, 以满足当地工业生产的使用需求。

2 配电网的规划设计

2.1 配电网的规划设计原则

对城市配电网进行规划设计时, 应该秉承以下三方面的原则:首先, 可行性原则。多为可行性原则, 即配电网的规划设计应该与实际情况相结合, 并且具备良好的可行性和可操作性, 不是完全凭经验取值, 避免主观的随意性。其次, 灵活性原则。灵活性指的是配电网项目规划时候应该考虑到未来一段时间可能出现的问题, 例如可能会和相关部门的规定有一定的交集, 为了避免项目的延误, 应该结合实际相关部门的规划内容, 对配电网项目做适当的修改, 保证项目在实施时不至于出现较大的矛盾。最后, 前瞻性原则。一般前瞻性是指配电网的规划应该能满足未来一段时间的使用, 不至于出现在很短时间内出现配电网不能满足工业生产和人们生活等正常需求。

2.2 配电网规划与建设的目标

我国建设配电网的目的是保障人民生产生产的用电需要, 一旦出现有电送不进、用不上等问题, 会严重影响人民生活水平的提高, 为此国家将发展城乡电网建设及改造等项目纳入国民经济发展的基础产业范围, 投入大量资源进行建设和改造, 逐步将其打造成城市现代化中不可代替的能源供应系统。

3 配电网的规划设计现状中的不足

3.1 管理模式落后

配电网的管理内容主要集中在设备管理和内部员工管理。在设备管理上, 由于部分管理人员的认识薄弱, 对于设备保护措施没有采取到位, 导致设备的偷盗和破坏现象严重, 严重地影响了配电网的正常运转, 给生产生活带来了巨大的阻碍。另一方面, 由于电力行业在我国的特殊地位, 因此在管理上较为严格, 对员工的管理制度较为固定, 在激发员工的积极性方面不足, 因此对于创新人才引进、专业水平提升、技术设备更新等方面发展不足, 给电力系统的管理带来了发展的障碍。

3.2 设备性能落后

据了解, 我国大多数城镇的配电网建设主要集中在20世纪70年代左右, 当时我国正提倡进行现代化建设, 然而, 由于当时技术的局限, 所生产的设备性能相比现在的配电设备落后很多, 而且当时的生产效率较低, 因而所需电负荷没有现在的需求旺盛。随着改革开放以后, 伴随着经济的蓬勃发展, 关于电力的需求越来越旺盛, 陈旧的设备和落后的设备性能对经济的发展起到了很大的阻碍。在新的形势下, 陈旧设备引发的配电量不足、频道结构薄弱、安全性和可靠性降低等问题逐步显现, 在后续的维护中, 消耗了大量的人力物力和财力等, 且限制了城市的现代化发展。

3.3 稳定性不足

所谓稳定性, 主要指的是配电网在实际运行中经常出现非人为引发的事故。在城市配电网建设过程中, 一般以高空架线为主要设施, 该形式方便施工且尽量减少对周边设施的影响, 但是由于线路的电线一般采用的是裸导线, 因此很容易受到外界的干扰。例如, 对于稍恶劣一些的自然天气, 会出现树木的枝条扰动电线, 在雨天, 最容易发生线路由于树枝导电而发生的断电事故。在雷雨天, 雷电也容易引发电路断电, 严重影响了电力的供应和管理, 减弱了电力电网的稳定性。对于地埋线, 虽避免了上述恶劣天气引发的断电事故, 但是由于地埋线一般较浅, 且在我国推行城市化进程中, 城市经常出现新的规划与老的线路走势大相径庭, 因此出现挖断电线的事故频率逐步增大, 严重影响了居民的正常生活, 给配电网的稳定性带来了巨大的挑战。

3.4 电网线路规划不合理

由于早期的配电线路缺乏科学性, 导致了电线线路不合理的问题相对较多, 在实际生产生活中, 不合理的线路布局也是引发电路事故的主要因素之一。保证线路的合理布局, 需要本着科学合理的方法, 在满足社会电量需求的前提下, 保证线路的安全运行, 坚持电路规划方案中线路布局合理、方便施工和管理。在规划设计之前、需要对线路覆盖区域进行详细的勘查和了解, 本着经济合理的角度出发, 确保规划中的线路在实际施工中稳步前行。对于不合理的布局, 配电网在改造时常常面临各种未知因素, 相比于施工, 改造的难度会明显增加, 且会经常发生断电事故, 给工业生产带来了很大的经济损失。

4 针对不足提出的部分解决措施

针对配电网运行过程中出现的种种问题, 为了加强配电网的运转能力和稳定性, 强化电网的供电能力和供电质量, 本文结合具体的改进措施, 针对现状中的不足, 使其实际运载能力满足生产生活的使用要求。在结合城市规划的基础上, 通过科学的方法预估未来的电负荷量, 设计规划出未来的配电网发展形势, 使配电网的运行于经济发展相统一。

4.1 强化人员培训

针对配电系统中的部分认为错失引发的电力故障, 为了更好地应该类问题, 需要对人员进行培训, 增强管理人员的责任意识和能力, 以安全第一为标准, 贯彻实施配电系统的安全运行为第一要务, 同时, 增强员工的事故处理能力。对于设备管理人员, 需要对其职业技能培养, 使之更好地应对职责范围以内的电力事故, 通过培养员工的能力和意识, 增强企业的风险抵御能力。对于人员的培养结果, 需要定量地进行考核, 切实提高设备管理和维护人员的实际创作能力和业务水平。

4.2 确保规划科学合理

科学性是规划设计中的主要原则, 通过科学合理的电网布局, 能够使电网的供电量满足区域经济的发展需要, 使之与当地经济的发展相协调。通过先进的设备和方法, 对城市用电量进行统计和整理, 以科学的方法预测未来一段时间的用电量走势, 以此结果为设计参考, 科学制定发展规划, 使配电网的运载能力满足未来一段时间的使用要求, 增加配电网的可靠性和稳定性。另外, 对于实际需要改造的区域, 需要依据实际情况制定计划, 在保证质量合格的前提下, 减少改造所增加的额外支出。

4.3 重点改造中低压线路区

城市配电系统中, 中低压线路的使用区域最广阔, 同时也是供电可靠性的重要影响区域。因此, 在实际管理过程中, 应该对中低压区域重点改造, 保障该部分的稳定性和可靠性, 保障正常的工业用电和生活用电。同时, 针对中低压区域的复杂条件, 还应该及时地做好记录和准备, 避免电路发生故障时候难以排查, 同时尽量减少停电时间, 尽量避免停电事故对居民产生更大的影响。对于整个配电网系统, 应该采用长期规划、分期实施的策略, 逐步实现整个过程的技术改造, 完善配电系统的稳定性和安全性。

4.4 适时进行设备更新

配电设备是电力运行的载体, 是保障电力系统稳定的重要支撑, 由于我国部分地区的设备陈旧程度已经超过了电力系统的安全运转, 因此, 为了保证配电网的正常运转, 需要对陈旧的设备进行更新, 通过新潮流、新技术、新工艺等, 增强电力系统的稳定性和可靠性。对于不达标的设备, 需要对其及时采取措施, 通过改造和更换, 及时更替。另外, 随着信息化程度的逐步深入, 智能设备在电力系统中的应用也逐步增多, 可以通过引入智能设备辅助管理, 提高管理的效率和准则率, 进而提高配电网运行的质量和效率。

5 结束语

配电网的安全运行关系到整个城市和社会的发展, 对经济起到重要的支撑作用, 同时也维系着人们的生产生活的稳定和秩序。为了提升整个系统的稳定性和安全性, 本文通过分析了目前城市配电系统中存在的一些不足, 有针对性地提出了部分解决措施, 通过科学合理的规划, 引入科学的管理方法, 引入新的智能设备, 以及人员的培训管理和引入新设备、新工艺、新技术等, 及时对电力事故反馈信息, 然后有针对性地采取措施, 避免了重大的电力事故的发生, 从而以此维护配电系统的稳定。

摘要：随着我国城市化进程逐步深入, 我国的电网项目取得了更大的应用, 然而电网运行过程中的事故经常发生, 对电网的管理工作造成了很大的不便。为此, 针对电网的事故特性和原因, 结合我国“十二五”规划中对电力电网的要求, 在电网的规划过程中提出部分解决电网事故的措施和建议, 为电网建设部门服务。

关键词：电网规划,技术措施,电网改造

参考文献

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