刍议城市中低压配电网络的规划

李阿鹏 乐程毅 贝斌斌 熊家敏 石贤伦

摘 要：随着我国经济水平的不断发展，各种各样的新兴电器涌入了我们的生活，在提高民众生活幸福感的同时，也对我国城市的中低压配电系统提出了越来越高的要求。随着中低压用电需求的增加，直接影响着城市的中低压配电系统的质量，进而影响民众的正常生活。中低压配电网络规划是一个综合型的过程，需要考虑到方方面面。这篇文章从探讨中低压配电网络的意义出发，介绍了规划的原则及规划的思路。

关键词：城市;中低压;配电网络;规划

一、对城市中低压配电网络进行规划的意义

配电网络又名中低压配电网络，是电力网络中最重要的一个环节，和电力用户息息相关。随着时代经济的发展，各种各样的电子设备涌入我们的生活，为我们生活带来了极大的便利，同时用电需求也随之增大，用户对供电系统提供了更高的要求。因此，建设一个符合大众需求的安全、设置合理、绿色环保、经济节能的配电网络是电力企业不可忽视的重要内容。科学地进行配电网络规划具有以下重要意义。首先减少配电系统的损耗，进一步保障系统的安全稳定，保证电网的正常运行。其次对配电网络进行合理规划，为配电自动化打下了坚实的基础，保护了系统投资的效益。

二、目前在城市中低压配电网络规划中存在的问题

（1）供电位置无法满足规划需求。我们的生活中充满着各种各样的电器、电子设备，对电的需求量越来越大，导致有的城市用电负荷出现问题。同时，对配电网络的需求量增大，使配电变压器也随之增加，从而出现变压器的横截面变小等问题，导致城市供电变得不稳定。有的中低压电网布局不合理，供电位置与规划需求不匹配，从而使电力企业的运行出现问题。

（2）数据收集难度系数高。数据收集难度系数高，供电企业无法收集到具体的数据。在这个收集的过程中需要大量的人力、物力和财力来支撑，而且对财力和人力无法进行有效的控制，所以所需付出的成本很高，给项目的实施带来了障碍。

（3）配电网络设计不合理。TT或TNC是中低压配电最常用的系统，可以实现三相、单相的混合使用。但是这两个系统并没有在主干线设置统一的接地线，从而导致用户只能选择三角插座和三芯电源，整个设计欠缺规划，从而导致配电网络不合理。

三、在配电网络规划过程中所遵循的原则

（1）以現有电网为主，不断优化主干网架。在配电网络的规划过程中，要遵循以现有电网为主，对主干网线进行不断优化，满足负荷持续发展的需求。采用分区的方式对配电网合理处理，将各个变电站之间建立起联系，成为一个不可分割的大整体，同时增大对配电网的建设资金的投入，促进配电网络建设能够更安全、更可靠、更合理的开展进行。

（2）可以满足多方利益。在对配电网络进行规划的过程中，要从社会发展的整体角度出发，确保整体规划的合理，适应社会多方面发展的需要，能够保证多方的利益。

（3）确定具体规划年份。要合理安排规划的年份，以免出现因为安排时间不合理导致配电网络混乱的情况发生。

四、配电网络规划的总体思路

对现有的配电网络进行分析，并在原有的现状网络基础上对其进行调和和网络结构这两个方面的重新规划。区网络主要进行调荷、优化改造，具体的接线模式要考虑到变电站的供电范围。总体思路主要分为下面三个部分：

（1）目前的网络线路负荷压力比较大。因此，此次规划主要是调荷改造压力大的负荷线路。正常来说负荷的增长需求是15%左右，所以以大于等于16%增长速度对此次的配电网络规划的电网负荷发展进行设计，保证网架具有超前性，满足线路负荷需要，同时减少对配电网络的改造频率，降低成本。

（2）从目前实际的电网情况出发，考虑到供电分区的不同特征，将以下三种模式：①单环电缆线模式;②三回馈线环网模式;③主备接线模式，作为未来的主要接线模式，从而加强了各个站之间的联系，使中低压配电网的负荷能力得到提高。从各个供电分区的具体情况出发，对网络规划的思路和具体措施进行确定，用过渡方式接线，向目标网架看齐。

（3）对那些供电范围、负荷能力明确的线路进行合理分配，最大可能地使其负荷均匀。对新建变电站来说，要对它的供电范围进行合理规划。

五、各供电分区具体规划思路

（1）新城区的配电网络具体规划。对于新建的变电站，它的主要目的是减少原有变电站的负担，调荷负荷压力大的线路，同时对目前的网络的复杂性进行进一步优化，使其过渡到主备接线模式。特别是对那些开发区，要考虑到未来的负荷压力，主要以电缆线路的方式进行线路建设，以主备接线的模式进行网架结构建设。

（2）老城区的配电网络具体规划。老城区的电网比较老旧，大多数是辐射线路，有的线路供电距离比较远。在老城区的配电网络具体规划中，对主干线的供电区域进行明确。对于各供电分区的中心，进行电缆网络建设，对于周边地区则进行架空网络建设。从新建变电站的具体供电范围的角度出发，当线路供电范围过长，对其进行切改;当线路的负荷压力过大的时候，对其进行调荷，建设为一个以单环网、主备接线为中心的网络结构。

六、城市中低压配电网络规划具体方法

考虑到10千瓦的线路多而集中，其他的供电分区则较为分散，且以单辐射接线模式为主，导致很多人没有可靠的电力支持。因此，需要对这些地区的线路进行整改，进行形成由单环网接线模式或三回主备馈线模式向主备接线模式过渡。

（1）进行网络规划。随着人们用电需求量的增加，导致负荷的高速发展。因此，在进行道路建设之前，要进行整体的网络规划，使其满足需要。所以在网络规划的过程中，需要对网络结构进行重新规划，建设以四单元环网柜为主的三供一备接线模式。现状网的主要接线模式为单辐射，条件允许的话，将各个线路联系起来，形成单环网或者是三回主备馈线组;条件不允许的话，可以沿用以往的辐射状供电方式。

（2）进行馈线组接线建设。从地区环境的具体情况出发，才能实现配电网络的网架结构、接线模式的科学合理。比如有些地区地理位置比较偏远，不具备建设成环网的条件;对于处于中心地带的地区，主要接线模式为主备接线;对于有的地区，考虑到地理条件、负荷水平，则比较适合单环网或者是三回主备馈线组的模式。随着人们生活水平的提高，对线路的负荷能力要求越来越高，可以将单环网模式改造成主备馈线组的模式，使其满足时代负荷发展的需要。当单环网的负荷水平超过线路率60%的线路，周围的负荷都在进一步的扩大的时候，在条件允许的情况下，可以将周围的轻载线路用作备用路线。为了使网络更加灵活，在建设的过程中，可以预留环网设备，对环网点的位置进行精心安排。例如，可以在主干线的建设过程中多设置几条座环网柜。对负荷发展进行合理预测，合理的安排出线的数量。

配电网络是电力供应的最后一个部分，与人民的生活息息相关。通过对中低压配电网络的科学规划，可以使配电网络变得更加安全、经济、绿色、可靠，对整个社会带来极大的便利。

七、配电网络规划的主要工作内容和相关步骤

（1）对规划的时间、年份确认。这个要求正常情况下是供电企业提出，规划者可以从具体情况出发，提出相关的建议。

（2）开展规划数据的收集工作。对规划数据进行收集是所有步骤中最重要的一步，根据对收集结果的分析，可以清晰地了解配电网络的电源相关情况、配电网络的规模大小、设备的相关信息及其运行情况等，对现有配电网络中存在的不足进行分析，更好地进行相关优化工作。

（3）对负荷增长、分布进行预测。对负荷进行预测是规划中的基础内容，预测结果的精确度和配电网规划的质量高低息息相关。对负荷进行预测是一个具有科学性的工作，需要大量的科学数据作为支撑，选择符合客观发展规律的方法，选择切合的科学参数，对未来的发展情况进行预测。时间序列是进行负荷预测最常用的方法，使用等增长率等预测模型，由曲线模型预测结果的平均值得到各分区相关总电量及总电荷。

（4）对上级供电电源进行规划（主要针对110kV及以上的变电站）。负荷电荷分布是对上级供电电源进行规划的依据，以高压电网规划作为标准，对电压大于110千瓦的变电站的数量和规模大小进行确认，从而使对供电范围进行确定。

（5）对位于规划区的中压配电网的主干网架进行规划。对位于规划区的中压配电网的主干网架进行规划工作是影响城市配电网的质量的重要因素。所以，对配电网的网架结构进行规划是非常有必要的。通过开展相关的规划工作，促使配电网的建设更符合长期发展的需要，最大限度地避免浪费、重建。低压配电网的结构比较简单，不确定强，因此，在规划的过程中只要确定相关的原则。对于中低压配电网网架进行规划主要有以下步骤：①根据相关的规划原则，对电压为10千瓦的配电网络规划思路进行确定。②以供电范围的计算结果作为依据，对中低配电网进行分区处理。③以要求的可行性为出发点，结合所用的接线方式，对变电站之间的联络线的设置情况进行综合考虑。④以负荷分布结果作为参考标准，遵循相关的规划目标，采用相关的技术原则，最终得到远景的配电网络，这个配电网络的规划标准是理想化的供电模式和理想化的网架结构。⑤将远景年网架作为目标，在现状网络的基础上进行重新规划，主要是解决现状网络中的不足，需要注意的是要将中间年网络到远景年网络的过渡考虑在内。⑥在进行配电网络规划的时候，需要将景年变电站的分布、规划方案考虑在内，对近远期的方案进行统一。⑦对中低压配电网进行投资估算并分析配电网的经济效益。

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作者简介：李阿鹏（1988— ），男，汉族，江西九江人，本科，工程师，研究方向：配电网网架改造、电力系统及其自动化。