城市中的配电网络规划

城市中的配电网络规划（精选10篇）

城市中的配电网络规划 篇1

1 考虑通道规划的配电网络规划模型

随着城市的发展, 人们对道路景观的要求越来越高。在市中心、商业闹市区、大中型住宅小区等地段进行配网规划时常常采用电缆线路。目前, 地下电缆的敷设方式较多, 主要有直埋、沟道、排管、隧道等。电缆敷设方式的选择由周围环境、电缆数目、市政规划等多方面因素决定。本文模型适用于采用全电缆敷设的新城区配电网规划, 假定在规划之前, 负荷点的大小、位置和高压变电站的容量、位置都已确定, 网架规划的目的是通过优化布线, 确定规划区的电缆线路网络结构、敷设方式和电缆通道的网络结构等, 使配电网在保证电能质量和可靠性的前提下做到经济上的最优。

1.1 目标函数及改进策略

本文采用年综合投资费用最小作为规划的目标函数。其中包括电缆通道土建费用、电缆材料费用和年运行费用 (主要为网损) 。

式中, f (x) 为规划年计算费用, 即目标函数;X为n维决策矢量, 即问题的解。x= (x1, x1, …, xn) 代表规划问题中可选的n条路径;费用计算一般采用动态经济原理中的“现值转年值”法, 将总的建设费用折算成平均分布在每年内的建设费用。为等年值系数, 其中r0为电力工业投资收益率, 现阶段取为0.1, n为电气设备的经济使用年限, 一般取30a。等式右侧第1项为年电缆投资综合费用, 包括电缆通道建设费用LD和电缆材料投资费用LC。其中, LD=Dk×Li, LC=Ck×n×i Li。Ck为所选用电缆的单位长度造价;Dk代表不同电缆敷设方式的电缆通道单位长度造价, Li表示路径i的长度, ni代表铺设在路径i上的电缆回路数, D1为待建路径集合;xi是矢量X的元素, 当待选路径i被选中时, xi=1, 否则xi=0。等式右侧第2项为网损费用, λ为综合电价, ΔPj是通过线路j的有功损耗, τmax是最大负荷损耗小时数;D2为待建电缆线路集合。第3项为过负荷的惩罚费用, U1是过负荷惩罚系数, W1是网络的过负荷部分;U2是非连通网络惩罚值, 本文中U2设置为惩罚系数U1的10倍, 用此来优先淘汰不可行解。

1.2 约束条件

1.2.1 网络连通性约束条件

可通过广度优先搜索算法判断网络连通性。若为非连通网络, 则赋予U2一个很大的值, 以淘汰不可行解。

1.2.2 电缆容量约束

Pd与Pdmax分别为电缆线路d上有功功率之和与电缆最大允许传输有功功率;D为规划区电缆线路数目总和。

1.2.3 敷设电缆路径数约束条件

N为同一路径中允许敷设的电缆回路数的最大值。

2 求解策略

2.1 离散二进制粒子群算法

粒子群优化 (Particle Swarm Optimization, PSO) 算法最初是由Kennedy博士和berhart博士提出的一种全新的启发式搜索技术。在PSO中, 粒子的位置代表问题的解, 速度值决定粒子飞翔的方向和距离, 然后粒子群就追随当前的最优粒子在解空间中搜索。粒子寻优遵循以下基本公式:

式中, i=1, 2, …, m, m为粒子总个数;d=1, 2, …, D, D为粒子维数;ω为惯性权重因子;c1和c2为学习因子;r1和r2为介于[0, 1]间的随机数;vid∈[-vmax, vmax], vmax为常数, 由用户设定。

最初的PSO是从解决连续优化问题发展起来的, Eberhart等又提出了PSO的离散二进制算法, 用来解决工程实际中的组合优化问题。在模型中, 每一维xid和pbest被限制为1或0, 而速度vid不作这种限制。用速度来更新位置时, 如果vid高一些, 粒子的位置xid更有可能选1, vid低一点, 则选0, 阈值在[0, 1]之间, 取Sigmoid函数:

二进制PSO的公式为

νidk+1=1当pidk+1

νidk+1=0当pidk+1≥Sigmoid (νidk+1) 时 (5)

向量pidk+1的各个分量是[0, 1]之间的随机数。为了防止Sigmoid函数饱和, 可以将vid钳位在[-4.0, 4.0]。其他部分与基本连续PSO类似

2.2 粒子群的初始化

由于在模型中考虑了街道交叉点的影响, 相邻的道路交叉点有可能会出现没有电气节点的情况, 在这时如果运用图论中常用的广度或深度搜索算法初始化图, 生成网络备选树, 会出现大量不可行解。同时, 根据现实规划要求, 对于同一个规划区内类型不同的负荷应采取不同的供电方式。如居民负荷采用变电站直供开闭站方式, 商业负荷采用电缆分界室转供方式。因此本文将采用开闭站布线算法和电缆分界室布线算法对这两类负荷分别布线, 然后将其结果进行叠加, 得到规划区网架结构。

2.2.1 开闭站布线算法

从开闭站集合中随机选择一个开闭站作为第一条线路的起点, 标记这个节点, 表示已被搜索过, 根据节点相邻矩阵, 搜索该节点所有的相邻节点, 并且在这些相邻节点中去掉该线路中已经存在的节点, 避免形成环。然后在处理后的相邻节点中, 随机选择一个节点, 作为这条线路新的起点。按照上述方法反复进行, 直到搜索到电源点为止。从而完成第一条线路的布线。然后, 再次对该开闭站采取上述办法完成另一条线路的布线。以满足开闭站两条进线应来自不同变电站的规划要求, 若一个开闭站的两条线路搜索到同一变电站, 则认为两条进线来自于该变电站的不同母线。按照以上方法反复进行, 完成其他线路的布线。将得到的结果记录到线路信息矩阵中。

2.2.2 电缆分界室布线算法

一次分界室布线可分为两条辐射线路的布线。第一条线路的布线方法和单条开闭站线路的布线方法基本相同, 但允许周围的电缆分界室节点接入已完成布线的线路, 直到满足线路的最大允许传输功率限制为止。第二条线路布线以第一条线路布线结束后在其末端附近随机选择的负荷节点为起点, 以供电分区内的变电站为终点进行搜索布线, 两次搜索结果构成一条分界室供电线路。如果第一条线路搜索到的电源与第二条线路搜索到的电源相同, 则选取长度较短的一条线路执行一次“复制”命令, 构成双射线式供电方式;如果第一条线路搜索到的电源与第二条线路搜索到的电源不同, 则对两条线路都执行“复制”命令, 形成双环网式供电方式。

2.3 算法流程

1) 设置粒子群规模和算法参数, 确定粒子的维数, 设置最大迭代次数。2) 采用开闭站布线算法和电缆分界室布线算法生成初始种群的位置, 并随机生成初始种群的速度。3) 根据得到的线路信息矩阵, 用公式 (1) 计算每个粒子的适应值。4) 将每个粒子的当前位置设置为个体极值pd, 最佳粒子位置设置为全局极值pg。5) 对每个粒子, 将其适应值分别与个体极值的适应度值和全局极值的适应度值进行比较, 如果较优, 则更新当前的个体极值和全局极值。6) 根据公式 (3) 、 (5) 对每个粒子速度和位置进行更新。7) 检测更新后的粒子组成的网络是否满足网络连通条件。如果不满足, 将其适应值定为U2;如果满足, 则采用开闭站布线算法和电缆分界室布线算法生成新的配电网络结构, 根据更新后的线路信息矩阵, 计算各粒子的适应值, 更新pd和pg。8) 检测是否达到迭代次数。如果达到最大迭代次数, 运算停止;如果没有, 转入步骤4。

2.4 结果对比分析

不考虑街道约束的影响, 采用文献[2]的模型, 利用地理复杂系数, 将规划区配电网抽象为不考虑地理信息约束的初始网络结构, 运用离散二进制粒子群算法对进行优化布线, 首先得到电缆线路最优方案, 再计算与之相适应的通道敷设方案, 两者结果叠加, 得到最终方案, 最后计算优化方案的经济投资。将本文计算结果与不考虑街道约束影响的规划方案投资费用进行对比分析, 数据表明, 虽然考虑街道约束影响的配网规划使电缆投资增加了2.96万元, 占电缆投资总额的2.35%, 但排管投资节省了25.14万元, 占排管投资总额的31.21%, 网损费用节省0.767万元, 占网损费用总额的18.71%, 将各项投资费用相加后, 总投资额节省了22.947万元, 占总额的7.97%。同时, 由于敷设排管数目的减少, 道路开挖费用和工人施工维护费用也会相应地减少, 得到的规划结果将使配电网规划工程的整体经济性更好。

3 结论

从现代城市电网规划建设的实际情况出发, 提出了一种考虑道路交叉点和电缆沿街道敷设特点的配网规划模型, 在模型中包括了电缆通道的建设费用, 使其更加切合工程现实的需要。在模型的求解中, 考虑到实际规划中居民负荷和商业负荷分开供电的要求, 采用开闭站布线算法和电缆分界室布线算法相结合的方法生成规划区备选初始网络, 使用离散二进制粒子群算法进行优化, 得到最终优化结果。算例表明, 本文采用的模型与不考虑街道走向约束的文献[3]模型相比, 能有效地减少投资, 更具有经济性和实用性。

摘要：本文笔者主要针对城市新建城区的配网网架规划问题, 提出了一种新的配电网规划模型, 并最后得出结果证实该模型符合现实规划要求, 效率高且更具有实用性和经济性, 对实际的配电网规划更具指导意义。

关键词：配电网规划,约束条件,算法

参考文献

[1]王锡凡.电力系统优化规划[M].北京:水利电力出版社, 1990.

[2]张宪, 苑津沙, 杨薛明.基于粒子群算法的配电网网架规划[J].华北电力大学学报, 2006.

[3]高炜欣, 罗先觉.基于蚂蚁算法的配电网网络规划[J].中国电机工程学报, 2004.

浅谈城市配电网规划设计 篇2

[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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城市中的配电网络规划 篇3

1 配电网络规划的意义

所谓配电网络, 也称作中低压配电网络, 它是电力网络的末端环节, 与电力用户直接相联, 其重要性是不言而喻的。新时期, 我国社会经济发展十分繁荣, 人们的用电负荷量也在迅速增长, 不但用户对于供电的可靠性提出了更高要求, 而且配电网的现代化建设也倍受关注。那么, 建立一个“安全可靠、结构合理、技术先进、环保节能、经济高效“的配电网络, 已是电力企业战略发展过程中的一项重要任务, 即探讨科学的配电网络规划具有一定的积极意义。1科学的配电网络规划, 有利于降低中低压系统的网络损耗;有利于提高系统的供电可靠性;有利于提升电网的运行效益。2科学的配电网络规划, 也是提高系统投资效益的最佳途径, 更是配电自动化规划和实施的基础。

2 配电网络规划的特点和原则

2.1 配电网络规划的特点

关于配电网络规划的特点, 主要包括几个方面:1不确定因素较多, 以至于规划的结果不确定, 比如:负荷空间分布往往具有不确定性等等;2涉及部门较多, 一般包括电力部门、市政规划部门等等;3涉及专业领域广泛;4规模十分庞大, 很少找到适当的方法;5进行配电网络规划时, 必须满足安全性、可靠性和经济性, 满足电力供需平衡的基本要求, 满足城市整体发展的要求, 甚至要能反映政治、社会意愿等等。因此, 从配电网络规划的特点可以看出, 这项工作不但繁琐, 而且十分艰难。

2.2 配电网络规划的原则

(1) 坚持配电网络规划的基本原则。进行配电网络规划时, 需要以现有电网为基础, 不断满足负荷持续发展的需要。与此同时, 做好配电网络规划工作, 还要不断地优化主干网架, 对配电网进行分区, 将各个变电站之间的网架进行联络, 不断提高配电网建设资金的使用效率, 以便从根本上确保配电网络建设的安全性、可靠性、经济性与合理性。

(2) 坚持配电网络规划的适应性原则。进行配电网络规划时, 必须以社会总体发展规划为依据, 重宙整体和长期的合理性与适应性, 目的是为了满足多部门、多方面利益的根本要求。

(3) 坚持合理确定规划年份的原则。进行配电网络规划时, 需要将远景、中期、近期规划进行有机结合。长期以来, 我国习惯进行五年规划任务、十年规划任务、长期规划任务等等, 而忽视了远景规划。当然, 为了科学地进行配电网络规划, 一定要重视远景规划, 而且要求规划年份不能过多, 比如:一般远景, 需要一个年份;中期, 需要一到两个年份;近期, 需要三年, 可以分年度列出项目。

(4) 坚持合理确定规划的具体技术原则。需要参考“南方电网城市配电网技术导则”, 以及各省市供电企业的相关技术导则, 以便详细地制定技术原则。比如:电网供电安全准则, 中压网络接线模式, 线径规格, 10k V的接地方式等等。

3 配电网络规划的工作步骤和内容

3.1 明确规划的范围和年份

配电网络规划过程中, 首先要明确规划的范围和年份, 主要由供电企业提出要求, 规划者应当结合实际情况, 将自己的建议提出来。

3.2 规划数据的收集

配电网络规划过程中, 需要收集规划数据, 这一步是配电网络规划的重要步骤, 也是进行现状分析, 以及开展负荷预测的现状中低压配电网络分析。

3.3 现状中低压配电网络分析

进行现状中低压配电网络分析时, 需要在现有配电网络的电源情况的基础上, 认真分析配电网络规模设备水平、运行情况、配电网络的网架结构等一系列情况, 以便找出配电网络的存在问题, 或者找出配电网络的薄弱环节, 从而为下一步规划做好充足准备。

3.4 负荷增长及负荷分布预测

负荷增长及负荷分布预测也是一个至关重要的步骤, 负荷预测是配电网规划中的一项基础工作, 它的精度直接影响着配电网规划质量的优劣。所以, 做好负荷预测工作, 必须具备较强的科学性, 一定要有大量的能够反映客观规律的科学数据, 积极地采取适应发展规律的科学方法, 基本参数要切合实际。比如:以现状年水平为基础, 预测未来水平负荷时, 可以采用时间序列、灰色系统和等增长率等多种预测模型, 依据各种各样的曲线模型预测结果, 取其平均值得到各供电区域总电量;预测总负荷时, 可以依据规划区历史负荷情况, 参考规划区域市政发展规划, 预测整个规划区域的负荷;可以依据规划区域供电分区情况和市政规划的实际情况, 预测各个供电分区的负荷。

3.5 上级供电电源 (110k V及以上变电站) 规划

划分上级供电电源时, 常常依据规划分区负荷的分布进行预测, 参考规划区域高压电网规划, 进而确定110k V及以上变电站站点及其规模, 从而确定变电站的实际供电范围。

3.6 规划区中压配电网主干网架规划

通常来说, 中压配电网的网络结构在一定程度上影响着城市配电网供电的质量和可靠性, 它是城市电网发展的基础, 即规划城市配电网的网架结构是整个配电网规划的主要内容和目的。通过城市中压配电网的近期和中期的规划, 从而使近期和中期中压配电网的建设符合城市配电网的长期发展目标, 这样可以避免重复建设, 减少资源浪费, 从而提高供电企业的运营效率。另外, 由于低压配电网的结构比较简单, 与实际的联系十分紧密, 存在一定的不确定性, 则这种规划只要明确规划原则即可, 以下为中压配电网主干网架规划一般步骤:

(1) 依据现状电网分析结果及上述规划原则, 合理地确定10k V配电网络规划思路和目标。由于网架目标网架是中压配电网主干网架规划的指南, 必须与供电企业进行多次沟通, 方可确定。

(2) 依据变电站的供电范围计算结果, 按供电范围, 对中压配电网进行分区规划。

(3) 根据可靠性的要求和采用的主要接线模式, 需要考虑不同110k V变电站之间10k V联络线的设置, 以及考虑同站不同母线的联络情况, 所规划的方案一定要满足各种系统约束条件, 比如:短路容量、限制电压水平、限制线路过负荷等等。

(4) 根据远景负荷分布预测结果, 以及变电站选址的基本方案, 严格依据规划目标和技术原则, 按照最为理想的供电模式和网架结构, 将远景的配电网架科学地规划出来。

(5) 以远景年网架为目标, 以现状网络为基础, 严格按照中间年负荷预测的结果, 合理地进行中间年的网络规划, 将解决现状网络存在的问题作为重点任务, 最大限度地考虑中间年网络到远景年目标网架的之间存在的过渡问题。

(6) 近期配电网络规划过程中, 需要同时考虑远景年变电站的分布位置, 以及配电网架规划方案, 努力做到远期与近期规划方案的统一性。与此同时, 针对现状配网存在的问题, 比如:线路供电半径过长、迂回供电供电范围模糊、网架结构薄弱等问题, 需要重点地进行解决, 如果在城市发展过程中发现新情况, 就应当非常灵活地发展成为其他供电模式。

(7) 认真地分析规划区中低压配电网投资估算和经济效益, 严格根据规划区中压配电网规划网架, 总体安排配电网建设项目, 同时要针对规划电网建设与改造项目进行投资估算和经济效益分析。另外, 对于投资计算中所依据的设备单价来说, 应当参考规划区域的一些典型投资值, 在实际投资过程中, 需要以工程概算为标准, 尽量从完善电力网络供电企业效益的整体社会效益方面分析其经济效益。

4 结束语

综上所述, 配电网络是国家的基础设施, 大力建设和改造配电网络, 有利于实现国家和社会的整体利益。科学地进行中低压配电网络规划, 使配电网络形成供电可靠、经济合理的网络结构, 这样可以带来更多的经济效益和社会效益。同时, 由于配电网是电力供应的末端环节, 直接影响着人们的日常生活, 尤其是在现代化建设过程中, 进一步探讨城市“中低压”配电网络规划具有积极意义。

摘要：伴随着科学技术的进步, 社会经济的发展十分迅速, 社会对配网的供电要求也越来越高, 这是满足电力体制改革、开拓电力市场的根本需要。对于中低压配电网络而言, 其供电线路短、分支线路多过渡, 且电阻对短路电流影响较大, 以至于严重抑制了其故障定位技术的发展。因此, 本文从配电网络规划的意义出发, 然后分析了配电网络规划的特点和原则, 最后探讨了配电网络规划的工作步骤和内容。

关键词：中低压,配电网络,规划

参考文献

[1]马新民.对城市中低压配电网络规划的分析[J].广东科技, 2008 (12) :153.

[2]李成.浅论城市“中低压”配电网络规划[J].广东科技, 2007 (3) :46.

10kV城市配电网规划发展综述 篇4

关键词：城市配电网；10kV；电网规划

中图分类号：TM715 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）23-0111-02

随着我国经济的快速发展，城市化建设也在日益完善，而城市中10kV配电网的规划也显得越来越重要。10kV城市配电系统与人们的日常生活息息相关，那么应该如何合理规划10kV配电促进用电安全，就是本文将要研究的

问题。

1 国内外10kV城市配电网的发展现状

1.1 我国10kV城市配电网的发展现状

我国城市配电网由于起步晚，发展水平比较低，所以配电网络存在规划和建设方面的不足和缺陷，城市配电网的自动化水平和配电网发展状况相对薄弱，主要表现在以下三个方面：

1.1.1 结构性问题。目前，我国10kV城市配电网整体结构比较薄弱，城市配电网的整体技术水平还比较落后，自动化网络建设还有待提高，线路损耗比较严重，线路绝缘水平依然比较低，尤其是城市配电网的整体结构性还比较脆弱，不够健全。在城市电网设计中，依然有大量线路交叉供电，接线复杂等结构性问题，这就为城市网络建设的自动化改造带来了不便，且加大了线路维护的难度。

1.1.2 基础设施比较薄弱。过去城市配电网建设由于缺乏经验，没有考虑整体电力供应以及未来发展规划，影响到我国目前配电网的布局规划。如果配电网的建设想要更加合理，就必须加强对基础性电网的全面更新改造，对城市配电网进行新型布局规划。

1.1.3 城市供电故障性问题。由于我国城市配电网自身的不足及其缺陷，这就严重影响到我国城市供电的整体质量和供电可靠性，目前还有部分城市仍采用架空线供电的方式，而这种供电方式比较容易因外部因素导致线路故障，而且抢修维护比较麻烦。

1.2 国外10kV城市配电网的发展状况

西方发达国家，工业起步早，城市化水平高，所以城市配电网的发展比较完善，供电设施比较高端，自动化水平也较高，主要表现在以下两个方面：

1.2.1 基础设施比较完善。城市10kV配电网的发展模式比较健全和完善，形成了一种规范化的发展模式，在基本电网发展的基础上研究出来一些与社会经济发展相符合的供电模式。另外西方国家的城市规划比较健全，这就在一定程度上促进了城市电网的合理化和规范化发展。

1.2.2 很多西方国家采取智能化电网发展和规划，促进了城市电网配电发展。根据美国电网设施规划可知，目前其国家电网运用的可靠率基本达到99.97%，智能电网的建设和规划主要是致力于基本设施比较老，可靠健全并且成本较低的基础上，在很大程度上适应了城市用电的发展。

2 10kV配网规划方法分析

10kV配网应该建立在建筑密度、建筑性质、规划配电地区的用地性质等因素清晰明了的状况下，进行专项电力规划。对于城市配电网规划方法的应用，需要符合城市经济以及建筑发展状况，在保证不影响其基本设施建设和发展的状况下，促进配网供电的安全可靠性。具体城市10kV配电网规划的方法有如下四点：

2.1 负荷预测

进行城市电网规划和设计首先需要做好城市负荷预测，负荷预测的预见性以及正确性与城市基本电网规划有很大的影响，所以做好城市电网规划的负荷预测非常

重要。

2.1.1 城市电网的总负荷预测。一般情况下，对城市电网预测采用的是确定性电网预测方法，也就是把城市电力负荷和电量通过方程式来表述，把它们之间的关系用数学表达式表述出来，通过基本关系的推测促进城市配电规划的发展。

2.1.2 城市分区电力负荷的预测。对城市进行分区负荷预测的主要目的是促进城市电压变电站更合理的利用，并保证其建立的位置位于负荷中心。将目前城市中的10kV电压供电的范围作为依据，进行城市区域电网规划的划分，以使每一个区域电网规划与城市地理分布向负荷，并最终确定电网总负荷的基本分配比例。然后通过对城市发展的规划性分析，确定较大负荷比例以及重点区域的位置，进行分配比例的提高，最后相互综合分析形成预测

结果。

2.2 站点规划

站点规划主要包括电网配电的变压器选址、开关站、供电线路半径、供电基本范围划分等，要想做好上述工作，必须要紧密结合城市的基本发展规划，不单单要以城市的用地规划以及经济发展状况等进行负荷预测、供电范围预测、供电区域预测、开关站预测等，还要促使供电规划和城市基本建设相配合，保证变压器、开关站、线路等位置的正确。

2.3 网架规划

城市配网规范化和可靠性最关键的就是要有一个可靠并且灵活的网架。在进行网架规划的时候，要符合城市结构要求，基本上达到主次分明、层次区域清晰的要求。一般情况下，在进行电网规划的时候，城市电网供电方式为环网供电，且开环的运行方式满足“N-1”安全原则，也就是说，不相同的变电站之间应该运用联络性开关相互链接。采用这种方式有助于在线路出现故障或计划停电时能保障线路转供电率，保证供电的可靠性。

2.4 开关站设置的原则

促进城市配电规划需要合理安排各方面的事项，保证各项设施建设与城市发展的基本状况相符合。在进行开关站选择的时候要遵守以下原则：第一，接线要尽可能地做到简化，有利于故障维修以及线路管理。第二，留有一定的发展余地，能满足未来5～10年城市负荷增长。第三，靠近负荷中心，更好地利用开关站。第四，节约投资，避免电缆线路迂回供电等。第五，有利于管理和维护。

3 针对10kV配网规划方法优劣情况的看法

10kV配网规划方法只是一种对配网建设的规划分析，通过规划合理分析城市配网的基本模式，在分析的过程中也会存在一定的问题，例如与城市实际情况结合不紧密，基本规划中某一细节性问题与考虑不健全等。这就要求在进行城市配网规划的同时注重考虑城市的实际状况，做好各方面的管理工作。

配网规划方法的劣势：第一，就目前情况来看，我国电网的基本设施状况比较落后，那么就要针对配网的基本拓扑结构进行优化，例如进行配网环网化、馈线分段化等，促使其更加符合配网自动化的需求。第二，上述规划虽然是对整体形配网的考虑，但是仍然存在一定的细节问题，要通过城市基本实际状况的分析，提供与现实情况相符合的措施。

依据上述10kV配网规划方法可以看得出来，基本规划具有一定的优势：不仅要进行负荷预测、站点规划、网架规划等，还需进行一系列的电气设备位置选择分析，通过对开关站、环网柜设置选择以及其他电气设备位置的选择，更有利于配电网实施和维护。

城市10kV配电对城市发展来说有很重要的作用，所以要把其放在首要考虑的位置，不仅要考虑基本设施问题，保证供电的质量和可靠性；还要考虑施工的经济性问题，在用户供电可靠性和投资经济性之间寻找促进供电合理的平衡点。

4 结语

就目前状况来看，10kV城市配电网自动化发展是经济和社会发展的必然结果，智能电器的发展和研究、新时期互感器的健全和完善、通信网络技术的发展等都为城市配电自动化发展提供了基础。总之，我国10kV城市配电规划中还存在一系列问题，想要日益完善和健全我国城市配电网络，就要不断优化我国城市电网的结构，健全完善我国城市电网基础设施，推进我国城市化配电网智能化的发展和运用；只有这样，才能将负荷预测、站点规划、网架规划、开关站设置等10kV配网规划方法的优势运用到具体的城市配电规划之中，才能不断健全我国城市配电网络，推动我国10kV配电网自动化发展结构的完善。

参考文献

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作者简介：刘涛（1984—），湖南人，供职于深圳供电局有限公司，硕士，研究方向：配网规划、建设、运

城市供配电设施规划 篇5

市区变电所的设计应尽量节约用地面积, 采用占地较少的户外型或半户外型布置。中心区的变电所应考虑采用占地空间较小的全户内型, 并考虑与其他建筑物混合建设;必要时也可考虑建设地下变电所。

市区变电所的建筑物设计应考虑与环境布局相协调, 立面美观, 并适当提高建筑标准。如表1所示。

2 配电所

市区配电所及开闭所应配合城市改造和新区规划同时建设, 作为市政建设的配套工程。

市区配电所一般为户内型, 单台变压器容量不宜超过630k VA, 一般为两台, 进线两回。

315kVA及以下的变压器宜采用变压器台, 户外安装。在主要街道, 路间绿地及建筑物中, 有条件时, 可采用电缆进出线的箱式配电所。

3 城市供电网络与线路规划

3.1 城市供电网络。

电压等级对城网的标称电压, 应符合国家电压标准。电力线路电压等级有:500kV、330kV、220kV、110kV、66kV、35kV、10kV、380V/220V等八类。通常城市一次送电电压为500kV、330kV、220kV, 二次送电电压为110kV、66kV、35kV, 高压配电电压为10k V, 低电压配电电压为380/220V。

城网的典型结线方式有:放射式、多回线式、环式、格网式和联络线。城网分为送电网和配电网。城市送电网中一次送电网是系统电力网组成部分, 又是城网的电源, 应有充足的吞吐容量, 一般宜采用环式 (单环、双环或联络线等) 。二次送电网应能接受电源点的全部容量, 并能满足供应二次变电所的全部负荷, 共电网结构应与当地城建部门协商, 布置新变电所的地埋位置和进出。

线路走廊, 并纳入城市总体规划中预留相应位置。城市配电网又分高压配电网和低压配电网。高压配电网架应与二次送电网密切配合。且比后者有更大的适应性, 一般采用放射式、环式或多回线式。低压配电网一般采用放射式、环式或格网式。配电网应不断加强网络结构, 尽量提高供电可靠性。

3.2 城市供电线路规划。

3.2.1 高压线路规划原则。

确定高压线路走向, 必须从整体出发, 综合安排, 既要节省线路投资, 保障居民和建筑物、构筑物的安全, 又要和城市规划布局协调, 与其他建设不发生冲突和干扰。一般采用高压线路规划原则为: (1) 高压其线路的应尽量短捷, 减少线路电荷损失, 降低工程造价。 (2) 应保证线路与居民、建筑物、各种工程构筑物之间的安全距离, 按照国家规定的规范, 留出合理的高压走廊地带。尤其接近电台、飞机场的线路, 更应严格按照规定, 以免发生通信干扰、飞机擅线等事故。 (3) 高压线路不宜穿过城市的中心地区和人口密集的地区。并考虑到城市的远景发展, 避免线路占用工业备用地或居住备用地。 (4) 高压线路穿过城市时, 须考虑对其他管线工程的影响, 尤其是对通信线路的干扰, 并应尽量减少与河流、铁路、公路以及其他管线工程的交叉。 (5) 高压线路必须经过有建筑物的地区时, 应尽可能选择不拆迁或少拆迁房屋的路线, 并尽量少拆迁建筑质量较好的房屋, 减少拆迁费用。 (6) 高压线路应尽量避免在有高大乔木成群的树林地带通过, 保证线路安全, 减少砍伐树木, 保护绿化植被和生态环境。 (7) 高压走廊不应设在易被洪水淹没的地方, 或地质构造不稳定 (活动断层、滑坡等) 的地方。在河边敷设线路时, 应考虑河水冲刷的影响。 (8) 高压线路尽量远离空气污浊的地方, 以免影响线路的绝缘, 发生短路事故, 更应避免接近有爆炸危险的建筑物、仓库区。 (9) 尽量减少高压线路转弯次数, 适合线路的经济档距 (即电杆之间的距离) , 使线路比较经济。

在城市供电规划中, 上述原则不能都同时满足时, 应综合考虑各方因素, 作多方案的技术经济比较, 选择最合理的方案。

3.2.2 高压走廊宽度确定。

(1) 单条高压走廊。

L=2L安+2L偏+L导

式中, L安—水平安全距离;L偏—最大风偏;L导—导线宽度。

(2) 在实践中人们主要采取看绝缘子片数的办法来判断高、低压等级 (见表2) 。

(3) 各级高压走廊宽度 (见表3) 。

3.2.3 城市送配电线路敷设。

城市配电网规划设计介绍 篇6

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, 应变能力差, 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电网故障, 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, 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, 首先要搞好配电网规划。做好配电网规划工作, 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、城市建设和各行各业发展的信息、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信通道的建设, 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

配电网规划要充分考虑110 kV及以上电压等级的主网规划, 切实考虑110 k V变电站之间的10 k V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1 000 kW或配变户数5至6个, 市区线路0.5~1 km装设分段开关, 郊区线路2 km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3 km, 郊区小于5 km, 中心区不超过2 km。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250 m, 市中心或负荷密集区控制在100~150 m, 郊区可适当扩大, 但不应超过400 m。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240 mm2, 分支线截面不小于95 mm2, 10 kV电力电缆应采用铜芯交联聚乙烯绝缘电缆, 绝缘等级选用8.7/10 k V, 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300 mm2, 次干线120 mm2, 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10 kV出线及线路走廊不足的问题, 合理地利用变电站10 kV出线开关柜及地下通道的资源, 应该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、开闭所的接线应力求简化, 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-熔断器组合电器设备。当开闭所内单台变压器容量在1 000 k VA以上的10 k V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, 配电自动化及通信、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程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10 000~20 000 m2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630 kVA。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Dyn11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

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, 减少电压损失, 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。

城市配电网规划若干问题探析 篇7

随着经济的繁荣和城市化进程的不断加快, 城市基础设施的需求与日俱增。配电网作为城市电力基础设施的重要组成部分, 是城市建设工作的重要内容。由于城市建设影响因素众多, 不同地区、不同时间的要求也不一样, 城市配电网规划工作难度很大。一些具体问题的存在, 更是严重干扰了城市配电网规划的健康开展, 拖延了配电网建设速度或者是降低了配电网的工作效率, 无论从哪个方面看, 都是对城市的稳定发展造成了较多的负面影响。配电网规划问题已经引起了各级政府和城市建设相关领域专家、学者的密切重视。提高城市配电网规划质量, 推动城市电力事业健康发展, 是当前城市建设管理部门和电力工作者必须面对并加以解决的问题。

1 当前我国城市配电网规划中存在问题分析

1.1 对电力供应范围内的电力需求预估工作准确度不高

要开展城市配电网规划工作, 首先要了解目前区域内在未来一段时间内的电力需求, 这是进行配电网规划和配电网建设的基础。但在实际工作中, 城市配电网建设规划前期的电力需求预估工作准确度距离工作实际需求还存在很大差距。这主要是由两方面原因引起的, 一个原因是客观上科学技术水平限制了对电力需求的精确预计, 另一个原因则是城市配电网设计人员主观上缺乏对城市配电网规划预估工作重要性的充分认识, 没有赋予其足够的重视, 许多本来应该纳入影响因素范围内的内容没有被考虑进来, 从而使得相关电力需求预估工作质量偏低, 精准度不高。规范范围内电力需求预估工作精度不高, 导致电力规划目标与实际需求间存在的差距较大, 影响了城市的健康发展。

1.2 配电网规划与主网规划间不协调

城市配电网是电力网络的一个重要组成部分, 其规划也要与主网相配合、协调。但在实际工作中, 由于配电网的规划是针对某一区域而进行的, 进行规划时考虑的因素往往也是与该区域相关的, 缺乏对电网整体的评估, 从而使得配电网规划与主网规划间有时会存在很大不协调。而城市配电网最终也是要并入总网的, 如果二者间规划存在不协调, 那么这种不协调势必会影响配电网的最终并网和正常使用。就实际情况而言, 我国新建城市配电网规划与主网规划间的不协调问题还是比较常见和突出的。这种问题的存在, 会给电网安全运行带来很多潜在风险, 电网运行时刻处于不确定的威胁之下, 这些风险一旦爆发, 轻则导致电力故障, 重则会引发严重事故, 给国家财产和人民生命安全造成重大损失, 对于我国电力事业的健康发展也会造成严重阻碍。

1.3 配电网无功优化问题

无功问题是阻碍配电网正常高效运转的重要因素。由于我国电力建设体制上的问题, 再加上建设资金有限, 所以在我国城市配电网规划往往只考虑线路、开关、变压器等配电网基础元件的构成与建设, 以满足用电需求作为配电网建设的基本目的, 对于电压质量、电网损耗等问题则无暇顾及。而实际上, 电压质量, 电网损耗等因素对于电网的高效、高质、安全稳定运行有着至关重要的影响。相关统计表明, 部分城市配电网的配变电功率因数尚不足0.6, 大量电能平白浪费。这对于环保压力沉重, 资源紧张的我们来说是十分不应该的。要提高配电网配变电功率, 必须要对电网无功进行优化设置。就实际情况来看, 我国配电网无功优化设置工作尚未有明显改善, 这无疑会成为我国我国城市配电网的使用期限延长的重要阻碍, 也影响到供电企业供电服务的质量和水平。

1.4 配网站点配置不科学

城市配电网体系中的一个重要环节就是配网站点。城市配电网建设规划中必须要对配网站点进行明确、清晰的规划。要进行配电网站电的规划, 必须要对规划范围内的区域情况进行全面、深入的了解, 规范范围内的地形、地貌、水文、地理条件以及预计的城市功能等都是需要了解和掌握的内容。这些都需要设计人员深入一线进行考察。但在实际工作中, 配电网规划设计人员往往在没有实地考察的基础上, 仅凭收集到的一些资料就进行相关配电网站点的分布设计, 从而使得设计与实际需求相差甚远, 损害了配电网整体规划质量, 不利于配电网规划工作的顺利开展。

2 推动我国城市配电网规划健康发展的相关建议

通过对上述城市配电网规划中存在问题的分析, 我们可以看到, 我国城市配电网规划中还存在着许多缺陷和不足, 这些问题对于我国城市建设和电力事业的健康发展造成了严重影响, 亟待解决。由于我国城市配电网规划工作受多种因素影响, 在解决上述问题时必须坚持因地制宜的方针和实事求是的原则, 采取针对性的解决措施, 下面针对于具体的解决措施进行详细的分析。

2.1 做好配电网规划范围内用电需求预测, 提高预测准确性

为保证配电网规划质量, 首先要在进行城市配电网规划的前期, 对规划范围内未来用电情况进行全面的预测和评估。要着重做好包括规范范围、规划时间内的经济、社会发展情况, 比如人口数量、城市用地情况、工业厂房建设情况等数据的评估和预测。在这个环节, 电力需求的计算通常使用弹性系数法、回归分析法、产业及生活用电单耗法等方法, 如此可以最大限度提高城市用电区域用电量规划和实际情况的相符性, 确保城市供电的稳定和科学, 有助于促进电力企业的快速发展。

2.2 提高城市配电网与主网二者间的规划协调性

要充分认识到城市配电网和主网间的密切联系, 认清整体和局部的关系, 配电网规划, 既要有利于城市发展需求, 又要符合主网整体要求。要对配电网和主网间的配合问题、供电半径问题、供电可靠性问题、无功补偿上的配合等问题进行高度重视, 通过做好这几个方面的工作, 才能够对主网进行更好的规划和协调。

2.3 优化无功补偿

要将无功优化设置问题作为配电网规划的一项重要内容, 尽量降低电能在传输过程中的损耗, 提高电力利用效率, 既改善供电企业供电服务, 又有利于供电企业经济效益的最大化。

2.4 科学部署配电网站点

规划人员要对规划范围进行实地考察, 全面掌握规划范围内的实际情况, 做好各项重要信息的收集与整理, 在综合分析的基础上, 提出配电网站点的部署方案, 确保配电网站点规划和设计的合理性, 实现良好的规划效果。

3 结束语

基础设施建设, 规划先行。城市配电网规划作为城市基础设施建设规划中的重要组成, 对于城市的发展有着十分重要的意义, 科学规划城市配电网建设, 不仅可以实现城市电力的高效使用与管理, 更对城市经济建设、民生保障, 甚至文化、社会等各方面发展有极为显著的促进作用。规划单位必须高度重视城市配电网规划工作, 全力解决规划工作中存在的诸多问题, 认真落实保障措施, 提高配电网规划支路, 推动我国城市电力事业健康发展。

参考文献

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关于城市配电网规划问题探析 篇8

1 电源点的分布

在配电网规划中, 对于变电站的选址问题, 有以下几个问题需要注意:

1.1 方便与电源或其他变电站的相互联系, 符合整体布局和城网发展的要求。

1.2 在选择变电站的位置时, 应当尽量靠近负荷中心, 经过相关

规划部门的同意之后, 在不破坏环境的前提下, 进行变电站的设置, 配电网的规划。

1.3 选择变电站时, 需要对周边小区环境以及电源情况进行充分了解, 以便于日后的维护和管理。

1.4 进行变电站的体积设计时要节约土地资源, 而具体数值要考虑变电站对接线数量的容纳和设备的规格来决定。

2 配电网系统的无功补偿原则

2.1 无功补偿按照分层、分区和就地平衡的原则, 采用以就地补偿为主、分散就地补偿和集中补偿相结合的方式。

2.2 配电站的无功补偿宜采用动态补偿装置, 补偿过程中应不引起系统谐波明显放大, 应避免大量无功电力穿越变压器。

电力用户处应配置适当的无功补偿装置, 应避免向电网反送无功电力。

2.3 35~110k V变电站, 其高压侧功率因数, 在主变最大负荷时不应低于0.

95, 在低谷负荷时不应高于0.95, 配电变压器最大负荷时高压侧功率因数和用户处的功率因数均不应低于0.9。

2.4 接入配电网的各类发电机的额定功率因数宜在0.85~0.9中选择, 并具有相运行的能力。

3 无功补偿容量

3.1 35~110k V变电站无功补偿容量应以补偿变压器无功损耗为

主, 并适当兼顾负荷侧无功补偿, 宜按主变容量的10%~30%配置, 无功补偿按主变最终规模预留安装位置。

3.2 35~110k V变电站补偿装置的单组容量分别不大于35Mvar和6Mvar, 当1l0k V变电站的单台主变压器容量为31.

5MVA及以上时, 每台主变配置2组容性无功补偿装置。

3.3 中低压配电网, 变压器配置的电容器容量应根据负荷性质确定, 宜按变压器容量的20%~40%配置。

4 配电系统自动化。

这几年电力事业在国内有了一定水平的提升, 而人们对于供电是水平的要求也更加高标准, 所以, 在进行配电系统的操控时更期望自动化的发展和成熟, 对其关注的更多。通过多年来的发展, 电力通信已经初具规模, 形成了含有光纤的通信体系。电力系统开通了生产管理系统、计算机MIS业务等等, 能够满足基本的生产和管理需求, 但是配电系统的自动化工程仍然是一个急需解决的问题。

5 配电网的一次性规划措施

5.1 负荷预测和电力电量平衡问题

负荷预测是城网规划设计的基础, 包括电量需求预测和电力需求预测两部分内容。负荷预测工作宜先进行电量需求预测, 再进行电力需求预测。一般先进行各目标年的电量需求预测, 再根据年综合最大负荷利用小时数求得最大电力需求的预测值, 也可按典型负荷曲线, 得出各时间断面的电力负荷值。城市网络的设计需要考虑电力的平衡, 而电源的不稳定状况更多的城市, 需要通过平衡标准的计算, 并且同样也要开展电量平衡的计算, 这样的规划结果更好。

5.2 配电网的结构合理化

配电网的状况的平稳和供电的效果有直接影响, 在进行配电设计时, 同样要考虑在结构以及转移两方面。通常的城市能选择手拉手的形式的结构。这样的最简洁的电网构造在安全和稳定性方面有很强的能力, 超过N-l准则, 而在稳定性有更高需求的城市, 则以双回线自投构造为首要标准, 但是, 伴随着稳定性的增长, 费用也在增加。

5.3 配电网网点分布的问题

网点要有广大的覆盖面, 并且数量越多越好, 在布置之前要明确工作范围周边的情况, 详细抓住周围环境的特征, 以及与其可能造成冲突的因素, 对路径和具体站点位置的确定十分重要。所以, 在设置配电网的具体规划是工作的重点, 在开展设置的时候, 要很大精力和时间的投入在一定的准备阶段上, 而后来的工作才可顺利铺展, 不然将导致一定的浪费, 配电网在进行分布位置, 选择城市时都要仔细考虑, 要和整个城市的规划需要都要配合起来, 对供电区确定和划分也跟导线的粗细和标准容量要一致, 以此为方案的确定因素, 将网点的布置进行得更加科学。

6 实现城市配电网的自动化以及节能措施

6.1 自动化开关工程设置。

为了实现配电网的自动化功能, 应当根据供电区域的特点和电网系统运行的管理要求, 配置各种开关自动化的功能。

6.1.1 电缆线路的开关和环网开关, 在电缆线路设置分支开关, 根据开关配置一遥或者两遥的功能;

对于环网线路应当配置三遥功能, 使环网线路的某一段发生故障时, 能够自动进行定位并且自动对故障区域进行隔离, 保证非故障区的供电正常运行, 缩短其停电时间。

6.1.2 对于架空线路设置自动开关功能, 需要设置有就地分合闸

操作功能的自动化设置, 同时进行两遥功能, 实现主站系统对每个网点的监控。

6.1.3 设置架空分支线路的开关功能, 自动化系统的设置需要有

保护功能, 并且需要配置两遥功能, 在一个分支发生故障时候, 能够立即将故障线路切除, 保证主线路的正常供电。

6.2 配电网规划中的节能措施

6.2.1 电压的合理控制是根据变压器的调整以及电容器的状况

的调节来进行的, 电压质量能够稳定的情况下, 完成电压级数的变化, 是有助于节省材料, 减少损伤, 提升节能状态的。

6.2.2 实行线损目标管理。

对于下级部分, 应当根据线损的标准, 将责任分配给个人, 并进行签字确定, 对其工作效果进行考察, 使其成为内部责任的一个部分, 这有助于规范工作者的行为, 并调动其工作行动能力。

6.2.3 平衡三相负荷。三相负荷如果不在平整的情况下, 对线路的损伤也会增大。

6.2.4 对有节约能源效果的变压器进行选择, 能够有助于减少空载损失。

6.2.5 提升线路的保护程度, 杜绝漏电情况, 检查线路要定时, 认

真, 判断故障类型, 控制电阻, 避免发生损害, 对于绝缘子经常检查, 及时替换, 而线路周围的植物, 树木要减少碰触, 对变压器等合理控制。

6.2.6 对检修程序和次序进行确认, 而保证检修达到一定效果,

而如果电力网在平时的运行状态下, 能否符合稳定和经济的需要, 而进行检修就迫使其离开平常运行情况, 线损的几率更大, 所以, 设备检修过程要按照一定的逻辑性来完成, 使修理结果更合理, 降低突发修理的情况, 使修理的时间更短, 而鼓励带电修理。

6.2.7 促进新的技术新方法的运用, 达到节能环保的需求。

7 结束语

城市中的配电网络规划 篇9

城市配电网规划建设和改造的质量直接关系着城市的发展与居民生活的质量。所以，要全面考虑各种因素，对城市配电网进行科学合理的规划，最大限度地实现城市配电网的经济效益和社会效益。对城市配电网进行规划，首先要遵循规划原则做好负荷预测这项基础工作，其次要按照具体的规划方法进行配电网的建设与改造。

1.配电网规划原则

城市配电网要以《城市电力网规划设计导则》为依据，结合城市供电的实际情况，加强配电网规划，合理调整电网结构，提高电网的供电能力和运行安全性。配电网的具体规划原则包括：可靠性原则、安全性原则、资源利用和信息共享原则、可维护原则、可扩充原则、简化原则、信息就地处理原则以及因网制宜原则。通过配电网规划，使城市配电网实现以下目标：（1）供电能力提高，与用电负荷增长速度保持协调一致。（2）供电质量和可靠性达到相关标准。（3）最大限度地节约建设成本，实现一定的经济效益和社会效益。（4）配电网络得到完善，实现合理布局，配电设备得到更新，技术达到现代化水平，配网规划与社会环境最终实现协调发展。

电力负荷预测电力负荷预测是配电网规划与建设的前提和准备，是配电网规划建设的基础工作。负荷预测是对规划用电区域的负荷进行分析，确定该区域的用电负荷构成，进而预测该区域的负荷发展水平，根据负荷发展水平进行配电网络规划。负荷预测决定着网架结构、电源点布点和电压等级的选择，所以要十分重视电力负荷预测。负荷预测常用的方法有两种：综合用电水平法负荷密度法。在实际预测时，不能单一地运用某一方法进行预测，而是要结合功能分布、地理区域、用电性质等因素进行综合预测，这样才能确保预测结果的准确性。下面具体介绍综合用电水平法和负荷密度法：（1）综合用电水平法。此方法是根据单位耗电量推算出各分类用户的用电量，如根据每户或每人的平均用电量可推算城市生活用电总量，根据相关资料和具体调查可推算出现在和历史的综合用电水平。（2）负荷密度法。按照功能的不同把规划区划分为商业区、居民区和工业区，在每个功能区中选择一个负荷密度值，利用公式计算出该区域的用电量。选择负荷密度时，要以该规划区基本情况为基础，综合考虑该区人口数量、居民收入等因素，同时参照其他类似地区的用电量，进而得出各功能区的负荷密度。

2.关于做好线路运行工作的管理措施

（1）明确线路巡视工作的重要性根据巡视工作要求，线路巡视工作通常可以分为正常巡视、特殊巡视、检查巡视、登杆塔巡视、夜间、交叉和诊断性巡视等。当线路事故发生后为便于对事故进行分析研究，一般还应组织线路巡视，找出事故发生的原因和具体位置，对当时的地理环境和气候条件等进行了解，做好相应的记录工作。对于重大线路事故还应制定出科学的应对措施，强化“四不放过”的原则：事故原则不明不放过、防范措施不到位不放过、事故责任人未处理不放过及事故责任者和应受到教育不放过。线路运行特殊区域的划分通常是指运行时35kV及以上送电线路频繁发生故障的线段，对于特殊区域应采取针对性的防范措施，认真做好重点线路巡视工作。一般包括雷击区、覆冰区、风害区、鸟害区、易受外力影响区等。

（2）发动群众进行线路维护除了工作人员的日常线路巡视外，通过广泛发动群众，宣传普及线路维护的常识与经验，设立专门的奖励措施，激发群众护线工作的积极性和主动性，可有效的起到确保线路运行安全的作用。

（3）贯彻落实配套设施的检查测量工作为保证线路运行的安全，还应加强对线路配套设施日常、定期的检查和测量工作，主要包括：线路接地、导地线、线路杆塔倾斜度、拉棒腐锈程度、绝缘子清扫、零值测试以及架空线路交叉跨越其他电力线路或弱电线路等方面。

3.线路安全运行管理的具体措施

（1）绝缘子的防污闪长期暴露在户外的绝缘子，常年受到工业气体排放的烟雾、有害气体或自然界盐碱蒸汽侵蚀、尘埃沉积等污秽的污染。在毛毛雨、雾、或湿度大的天气条件下，绝缘子表面的污秽尘埃被润湿，表面电导剧增，使绝缘子的泄漏电流剧增.其结果使绝缘子在工频和操作冲击电压下的闪络电压（污闪电压）显著降低，甚至有可能使绝缘子在工作电压下发生闪络。对于运行中的线路。应该防止绝缘子的污闪，保证电力输配线路的安全运行。

城市配电网规划建设与发展 篇10

关键词：配电网,规划建设,网络结构,自动化系统

1 城市配电网规划建设的原则

城市电网建设的服务对象是全体城市居民, 因此不能仅以经济性作为设计标准, 更多的是要考虑电网为人们服务的性能以及给社会带来的贡献。因此, 城市配电网建设的首要原则是用电安全, 其次是供电稳定, 最后才是经济效益。规划时首先要确定各区的用电负荷程度, 根据变电站所能达到的供电能力和供电范围进行供电站的分布设计, 接着确定配电线路的安装、设置方式。其次, 设计时要考虑未来一段时间的发展趋势, 不能只看眼下的情况, 延长电网的使用年限。

2 目前我国城市配电网发展存在的问题

2.1 电源点分布不合理。

从前我国在进行配电网建设时, 缺乏科学合理的规划, 对电网整体的掌控能力很弱, 电源点的分布建设很不合理, 再加上当时大多的设计缺乏前瞻性, 而城市在近十几年得到了翻天覆地的变化, 许多原先设置的电源点早已无法符合所处地段的用电需求, 长期处于过负荷状态;有些电源点却因为城市建设转移等原因而出现用电量少的状况。城市内的电源点同时存在过多和过少的问题, 导致一些居民用电不安全, 一些居民无法正常用电, 给人们的生活带来很大影响。

2.2 配电网络结构不科学。

由于早期的城市配电网在规划建设过程中对于电网结构缺乏总体性的规划, 考虑不周全, 导致有些地方供电不足, 有些地方供电过剩, 总体上电网的线路总体互供率较低。而在早期的电网设置规划中, 普遍存在网络结构模糊、环网互联的问题, 导致现在需要进行电网维护、检修时, 无法很好的找出故障点, 而在用电高峰经常会出现供电周转不灵。尤其是在变电站搬迁和停运时, 如果不另外添加新的联络线路, 根本无法转出。这样不科学的配电网结构, 在短期内或许可以继续运行, 但长期来看是非常不利于发挥配电网的经济效应和社会效应的。

2.3 配电线路绝缘化、电缆化率低。

由于在前期城市配电网规划建设和发展过程中, 受资金、环境和技术等条件的影响较大, 这就导致城市配电网10k V线路多是采用架空线路来进行铺设, 线路电缆化率处于较低的水平, 不仅不利于城市的空间美化效果, 而且电网运行的安全性也降低。

2.4 配电网自动化建设落后。

在城市配电网自动化建设过程中, 因为城市范围的不断扩大, 供电源点的数量越来越多, 这也是在我国发展早期比较大的配电网建设难题。现在虽然已经有很多城市加强了配电网自动化建设的研究工作, 但发展需要时间, 在技术、设备、工艺流程上都还比较薄弱, 而管理效率也始终无法很好的提升。所以在整体水平上, 我国配电网自动化建设还处于较为落后的状态。

2.5 电网建设用地紧张。

在我国过去的城市发展中, 电力规划和城市规划没有能够很好的结合起来, 所以现在随着电力需求的增长, 在城市基础建设和电力建设之间产生了越来越多的矛盾。在一些城市甚至出现了因为用地限制无法新建变电站或新建变电站规模不足的情况。这在很大程度上制约了城市配电网的持续发展。

3 城市配电网规划建设的新思路

3.1 合理布置电源点, 提高配电网运行的经济效益。

在配电网规划建设中, 对于电源的选取, 应做到以下三点: (1) 必须在经过对某地区未来用电情况合理预测的情况下, 以满足未来负荷为目标, 科学的进行规划, 使规划方案能够切合该地区未来的用电需求; (2) 将电源点尽量的靠近负荷的中心地区, 使供电半径缩短, 从而缩短需要建设的供电线路长度, 降低电阻造成的电能损耗; (3) 充分、系统、全面的考虑周边其他电源的分布状况, 以便与其他电源形成联络网络, 提高电网运行的灵活性。

3.2 科学规划电网网络结构, 增强电网运行方式的灵活性。

在进行新的配电网规划, 要合理运用已有的电网网络, 尽量考虑重复利用和改造利用。这样做虽然需要一定的改造和优化, 但还是能节省相当一部分的材料成本和施工成本。而在设计电网结构时, 要根据不同地段的用电需求和电力负荷情况, 通过采用多分段、多联络、多回路等方式连结, 构成网络。这样就算某一区段的线路出现故障或停电时, 可以通过其他线路来转换供电, 避免人们的工作生活受到停电的影响。

3.3 推广城市配电线路的电缆化建设, 提高供电可靠性。

随着城市用电规模的扩大, 越来越多的电塔在土地被支起, 延伸出纵横交错的架空线。这些架空线不仅破坏了城市原有的整体性美观, 将城市观景切割成碎片, 更因为本身性能的不稳定, 导致故障频发。而这些线路虽然经过架空和绝缘处理, 但仍有可能被人触碰, 给人们生活带来危险。因此, 在城市配电网规划中应该尽量减少高空线路的设置, 改用电缆输电, 提高配电线路的电缆化率。

3.4 加大配电网自动化系统规划建设力度, 提高配电网自动化程度。

通过采用配电网自动化系统, 用自动化系统全日无休息的工作来代替人工检测。配电自动化系统能够自行对故障产生的部位、原因进行判别, 在故障发生的第一时间隔离故障并进行修补工作, 使故障对人们生活用电的影响降到最低。配电网自动化水平越高, 在城市的运行就越稳定、越高效。因此, 在城市配电网规划建设中应加大对配网自动化系统的建设力度, 以提高配电网的自动化程度。

3.5 加强与政府部门的沟通, 解决电网建设用地紧张难题。

电力企业一定要与城市规划部门建立联系, 合理沟通, 加强合作。电力建设是一项规模庞大的工程, 没有政府的支持很难高效的完成, 而城市的建设如果没有做好电网规划, 对未来城市内居民的工作生活都会有非常大的影响, 二者互相关联。因此需要城市配电网规划与城市整体规划能够同步发展, 对电力建设用地进行统一的规划和控制, 确保城市配电网建设能够顺利进行, 更好的推动城市的健康发展。

结语

作为城市基础设施的重要组成部分, 配电网的规划和建设水平和人们的日常生活有着直接的影响。因此相关部门更要重视相关的电网规划和建设工作, 推动相关建设指标的完善, 鼓励专业人士更多的参与到设计和规划方法的研究中去, 根据城市现有的规模和未来的发展趋势对城市电网进行改建和完善, 使配电网能够更好的为城市建设和发展以及为人们的生活提供便利。

参考文献