城市配电网提升改造投资方向的有效策略分析

刘 云

（国网河北省电力公司经济技术研究院，河北 石家庄050051）

0 引 言

过去7年国家电网公司的投资重心在主网，城市投资一直有所忽略。主网投资的目的主要是满足用电量增速的需要。随着国内用电量增速的放缓，国家电网公司的投资重心将朝城市配网转移。2013年这一特征表现得非常明显，在基本网架已经建设完成的情况下，配网建设成为投资的重点。

2013年9月中旬，国务院发布《关于加强城市基础设施建设的意见》。在配电网方面，《意见》明确提出：要将配电网发展纳入城乡整体规划，进一步加强城市配电网建设，实现各电压等级协调发展。总体而言，2014年及以后，投资重点在于城市配网建设。因此，如何提高城市配电网投资效果成为目前城市配网建设的关键课题。

1 城市配网提升改造投资方向

城市配网提升改造投资分析的最大难点在于投资方向的确定。由于投资方向多元化，到底如何衡量各投资方向，对于投资方向的经济效益、社会效益该如何综合考虑，难以清晰地论述。但总体而言，对于一个结构合理的城市配电网来说，其各部分所产生的效益与其投资在一定程度上应该成正比，否则会引起投资比例失调，从这个意义上本文结合相关研究成果，根据配网各部分投资在配网电网总投资中所占比例来确定初步的配网投资方向，在此基础上综合考虑其他因素对其进行修正［1］。

城市配网投资主要涉及以下几个方向：

（1）完善网架结构

建设混合线路多分段适度联络，纯电缆线路为环网接线方式的目标网架，降低用户故障停电时间，提高配网混合线路互联率、绝缘化率、“N－1”比例和电缆网环网率，增强负荷转（互）供能力，进一步完善配网网络结构、潮流优化能力，提高目标网架安全性、可靠性。

（2）扩大自动化区域

因地制宜，不断优化自动化的实现方式，按照供电区域对供电可靠性要求的不同，差异化制定配电自动化建设改造方案，实现线路监控点合理分布，形成“一遥”、“二遥”、“三遥”组合式配电自动化系统。

（3）加大设备改造

对配网设备进行状态评估的基础上，合理提高设备改造标准，重视环境设施建设，完善设备安全标识，对不满足安全运行要求的设备加大改造力度，不断提高设备的抗外力破坏和抵御恶劣天气的能力，切实提升配网设备的健康水平。

（4）提高运维能力

深入推进配网状态检修，完善设备检测技术装备配置，加强配网的全过程技术监督，提高配网设备故障诊断水平和状态管理水平，以状态监测、评价为基础全面开展配网状态检修工作。同时整合配网信息资源，充分发挥配网抢修指挥和配网运行管理对配电安全可靠的支撑作用。

对于四大投资方向，如何保证所产生的效益与投资成正比，下面以某城市配电网为例分析正确的投资方向。

2 某城市配网提升改造投资方向分析

2013年末，某城市建设改造区域有工业用户388户，一般工商业用户21 316户，居民用户43．8万户。2013年建设改造区域10 kV最大负荷1 395．3 MW，供电量43．28亿kWh，平均负荷密度8．13 MW／km2，最大负荷增长率为3．2%。

建设改造区域涉及220 kV变电站2座，其中一站采取内桥接线形式，2路进线，电缆13．222 km，架空8．55 km；另一站采取双母线分段接线形式，4路进线中2路来自500 kV站、2路来自220 kV站，架空31．254 km。220 kV 主变3台，容量600 MVA，2013年最大负荷519．24 MW。

涉及110 kV变电站20座，均为内桥式接线，具备两路及以上进线，架空线路长度136．522 km，电缆线路长度112．149 km，进线电源较为坚强，供电可靠性高，能够满足线路“N－1”要求。110 kV主变47台，总容量2 000 MVA，20座110 kV变电站2013年最大负荷1 445．27 MW。

市区二环内共有10 kV配电线路481条，其中公用配电线路470条，专用配电线路11条。470条公用配电线路中，电缆线路297条，架空和电缆混合线路173条，线路总长2 036．462 km，电缆线路总长1 513．185 km，电缆化率74．30%，架空线路总长523．277 km，绝缘化率100%，核心区项目已改造75条，本期改造395条。

目前，建设改造区域254条纯电缆线路，21条实现配电自动化，配电自动化覆盖率仅8．26%；建设改造区域141条混合配电线路，12条实现配电自动化，配电自动化覆盖率仅8．51%；在395条公用配电线路中，光纤通信涉及362条公用配电线路，22座变电站、330座（424段）开闭站及环网柜，350台柱上开关。

对141条混合线路跌落、隔离开关及分支引线等老旧设备进行更换，改造配电变台低压刀闸150组、高压刀闸550组、跌落230组、分支引线13．6 km。

四大方向投资：其中完善网架结构为7 131万元；扩大自动化区域为8 047万元，配套通讯3 736万元；加大设备改造，499万元；提高运维能力，没有投入。比例为：36．7%：60．7%：2．6%：0。

从比例结构来看，投资重点在自动化改造方面，但对于如此规模的城市配网，自动化改造花费高达11 783万元，仔细分析大部分投资用在更换一次设备与配套通讯上面，配合提高自动化覆盖率。

而根据用户供电可靠性系统统计数据，2013年建设改造区域内共有10千伏中压用户5 345户（公用：2 386户，专用：2 959户），供电可靠率 RS－3指标为99．913%。通过对停电原因分析，影响建设改造区域可靠性指标的主要原因是预安排停电，停电时户数为30 952．1时户，影响 RS－3指标为75．87%；其次为故障停电，停电时户数为9 841．8时户，影响RS－3指标为24．13%，因故障平均用户停电时间为110．479分钟。建设改造区域内2013年共处理各类故障74次，其中电缆故障24次，架空线路故障50次。在74次各类故障中，设备质量引起的故障为24次，损失时户数为2 485．32时户；用户原因引起的故障22次，损失时户数2 924．16时户；原因不明8次，损失时户数1 061．61时户；自然因素有关的故障为7次，损失时户数1 513．32时户；运维不当造成的故障为6次，损失时户数1 194时户；安装调试工艺不当的占4次，损失时户数523．17时户；外力破坏引起的故障3次，损失时户数140．19时户。

若将大量资金投入到自动化覆盖率是不经济的，因为完善网架结构，提高“N－1”比例和电缆网环网率，增强负荷转（互）供能力，可以增强安全性与可靠性，可以减少预安排停电；对于各类故障损失的时户，可以考虑通过提高运维能力来加以解决，不必要立刻提高自动化覆盖率，通过设备技术改造逐步提高自动化覆盖率，通过人工转供也是可以的，故障损失的时户也很小，况且核心区已改造。

若将资金投到完善网架结构与设备改造上也是可取的方案，但从目前情况看，完善网架结构的投资主要用在电缆土建上，大部分以排管与顶管为主，顶管平均造价1 500万／公里，排管800万／公里，而大开挖钢筋混凝土沟道造价在800万／公里。大开挖有检修方便的好处，造价低，但开挖电力通道需要市政配合，可以利用绿化带，上面种花，下面是电力通道。

综上所述，完善网架结构，尽量和市政同步规划，充分利用绿化带，增大开挖电力通道比例，减少顶管与排管比例；扩大自动化区域，提高核心区自动化覆盖率为100%，逐步利用设备技术改造机会，提高自动化覆盖率；充分利用运维，提高设备健康水平；增加非核心区运维力量，减少故障损失时户。

3 结 论

根据上面例子，城市配电网提升改造投资方向不是单纯提高配电自动化覆盖率，而是根据历史统计数据，分析电网的城市配电网提升的方向，同时根据投入产出的结果来确定投资的方向。城市配电网提升改造主要投入方向为：重与市政协调发展，重完善网架结构，重一次设备，重核心区；轻二次设备，轻通讯；强运维；防止为改而改，造成浪费。有序开展城市配电网提升改造，才能够深入完善配电自动化系统的高级应用，实现市区配电自动化、实用化、运行指标的在线监测，使设备运维检修技术水平显著提升。

［1］ 吴鸿亮．配网投资经济效益计算分析 ［J］．电网与清洁能源，2010，（9）：14－16．