探析城市配电网设计及发展

李丹丹

摘 要：配电网的设计属于较为复杂的问题，设计人员应当全面考虑各方面的因素，需要保证变电所以及线路的容量能够满足负荷的需求。因此在设计过程中应当考虑到线路的分布以及变电所的建设等。本文主要针对城市配电网的设计与发展进行分析，为电网的设计提供一定的参考。

关键词：城市配电网；设计与发展；规划原则

长期以来，我国电力建设都存在轻电网建设，重视电站建设等情况，且全国大部门省市都存在地方电网与国家电网互不来往的问题，导致配電网的规划建设缺乏统一的规划与系统的建设，经常出现电能质量差以及配电网的可靠性较低等情况。针对此种情况，电网公司应当对配电网的规划与建设建立统一的规划指标，在充分考虑到未来负荷增长的问题，对城市配电网进行系统性的建设，并且将已经并入网的地方电网一同纳入配电网进行升级，以此满足用户的用电需求。

1 我国城市配电网规划概述

1.1 城市配电网规划的原则

在日常工作中，工作人员应当按照如下原则开展工作：

第一、应当注重整体性与合理性，并做好计划，分步实施，避免出现重复建设或者造成资源浪费。在进行规划的过程中应当从电力网络全局出发，与上下级电网相互配合，形成层次分明且配置合理的电网结构，以此避免结构存在缺陷，实现可持续发展。

第二、规划应当能够满足负荷发展的需求，以此保证电网运行的安全性。且城市电网规划应当以社会总体发展规律为标准，满足多方面的利益需求。

第三、在满足负荷增长的前提下，城市电网规划建设的设备配置应当超前，以电力为先。

1.2 城市配电网的规划的重要性

城市电网的规划属于较为系统的工程，不仅需要了解的城网发展历史，还需对现状网进行分析，同时还需对城市未来的发展情况进行了解。完全依靠规划者工作经验来对城市配电网进行规划已经无法满足当代电力系统的需求[1]。以计算机为基础，采用先进的技术对城市配电网进行规划已经成为新的方式。因此，国内许多电力部门都对此做出了大量的城市，主要包括引进国外城市配电网规划软件，这些工作为提升我国城市电网的规划水平起到了非常重要的作用，且还为城市规划工作提供了一定的经验，为城市电网的规划打下了坚实的基础。

2 我国城市配电网设计现状

2.1 配电网基础差

目前配电网的基础较差是配电建设存在的主要问题，在以往的电网建设中，由于一些工作人员没有提前做好规划以及勘测，导致配电网的设置分布不均，经常出现供电线路较长或者损坏较为严重等情况。还有一些城市出现市中心电力资源充足，周边地区电力资源稀缺等情况，严重影响了周边农村地区的日常生活。

2.2 电路结构不合理

近年来，我国在电网建设过程中经常出现无法移动或者电路复杂交错等情况。此外近电远输等占用主要线路过多等情况也增加了建设电路规划的难度，维修难度也越来越高，这都严重影响了配电网的日常工作。

2.3 供电质量有待提高

电网的基础较差加上线路设置存在问题等直接影响了供电的质量与效率，对供电的可靠性也产生一定的影响。且目前多数地区都在使用架空线输送电能，此种输送电能的方式也会直接对供电的质量产生一定的影响。此外，采用此种架空线路形式，故障出现的频率较高，很容易引发电路漏电或者触电等情况，增加了维修的危险性。

2.4 城市规划问题

由于一些城市过于关注对于发电能源的开发，忽略了基础的配电建设，导致我国城市电力事业建设出现问题[2]。随着科学技术的发展，高质量以及高速度已经成为人们对于电力发展提出的新要求，这就要求电力工作人员需要对城市配电网进行调整。目前城市电网的规划以及城市规划存在一定的问题，由于二者是相互影响的，城市规划包括了电网规划，而电网规划又对城市的规划产生了一定的影响。在进行城市规划的过程中，面对突发问题无法及时进行修改，这就导致城市规划与电网建设之间出现问题，直接影响了居民的日常生活。

3 城市配电网设计规划步骤

3.1 考虑区域电量平衡

在设计城市配电网的过程中，应当按照负荷预测的结果进行电离平衡分析，在制定规划方案时，应当结合主网的规划，按照目标分阶段进行电离平衡分析，同时还需考虑到当地未来的经济发展建设，按照预测的负荷情况以及电力平衡的分析结果制定完整的规划方案。在规划方案中应当提出线路的路径方案以及关于新建变电站的位置，最后确定分期末与规划的目标，并分析电网发展现状，绘制规划地理接线图。

3.2 预测电力负荷

对于电力负荷的预测直接关系到电网规划的基础，预测的准确度将会直接对城市电网的规划质量产生影响[3]。由于在工作中应当负荷需求的不定要素过多，因此必须采用合理的计算方法进行预测，例如按照城市的经济发展情况以及历史负荷等，一般需要采用三个以上的预测方法，通常实施中长期负荷以及近期负荷的预测，最后应当运用空间预测法进行核对，得出的误差值应当能够满足规定的需求。

3.3 制定合理的技术原则

在进行城市配电网设计过程中，应当按照Q/GDW156—2006《城市电力网规划设计导则》以及企业自身的相关规定的需求，结合当地的建设情况等进行设计。在此过程中应当注意提升城市配电网的安全运行水平，制定出适合城市发展的电网规划技术原则，保证城市配电网规划的合理性与安全性。

3.4 站点分布标准化

在城市配电网设计过程中，应当注意简化城市配电网的结构，结构形式不能超过两种。因为结构较为复杂的配电网很容易引起运行与调式的误操作，影响运行的稳定性与安全性。在分布城市配电网站点时，应当对配变的选址以及供电范围等进行合理的决策。路径的选择与配变选址是否合理等，会对供电半径产生一定的影响，因此应当谨慎选择。城市配电网的布置的前期工作应当与城市的发展相结合，不仅要从经济发展角度考虑，还应当从用地方面考虑，将两者相结合，实施负荷分布与预测，合理的划分供电区域以及配变的容量等。除了上述要求外，在设计城市配电网的过程中，还应当考虑到城市建设规划，因为架空线以及杆上变压器等会逐渐被箱式变压器等替代，因此供电部门在开展工作前应当与城市规划与建设部门进行沟通，得出合理的方案。在对新建的主要小区进行规划时，应当考虑到小区的供配电建设，城市规划单位与供电单位应当进行监督，以免出现超负荷情况出现。

3.5 加快城市配电网建设

电网部门在进行二次规划时，增加了智能配电领域的发展目标，主要包括推动智能家电以及智能楼宇等领域的创新，改变用户使用电能的模式，提高电力使用率。且还在配电通信网覆盖了配电开闭所以及公用配电变压器等通信网络，并逐渐延伸了用户室内网以及匯聚用户介入网的业务，逐渐实现了智能配电。此外，还增加了构建智能化双向互动系统，有效的实现了电网与用户间的双向互动，且还提升了供电服务质量，满足了用户的多种需求，提高了供电的稳定性。

4 城市配电网设计发展趋势

4.1 自动化开关工程

4.1.1 电缆线路

为了有效的实现配电网的自动化功能，电力部门应当按照供电区域的特点与电网的运行需求等设置自动化开关。在日常工作中，工作人员通常需要对电缆线路设置分支开关，并按照开关的设置配置一遥或者两遥功能。对于环网线路来说，应当配置三遥功能，假如环网线路某一路段出现故障，就能够立即定位，并且还能够隔离故障区，保证其他电路正常运行，有效的缩短了停电时间。

4.1.2 架空线路

对于架空线路来说，设置的自动开关功能需要设置具有分合闸操作功能的自动化装置，同时配备两遥功能，使主站系统能够监控每一个网点，如此便能够及时发展故障位置，及时断开线路，以免出现超负荷现象发生，保证了线路的安全运行。

4.1.3 架空分支线路

对架空分支线路来说，设置的自动开关功能需要具备保护功能，并且需要配备两遥功能，如此便可保证在其中一个分支出现问题时，及时将故障线路切除，保证主线路能够正常供电，缩小停电的范围，保证其他居民能够正常用电。

4.2 环保节能措施

首先可对电压进行调节，可对变压器分接头以及母线的电力电容器进行调整，在保证电压质量的情况下，对于电压进行调整，以此降低有功损耗，实现节能配电的目标。

其次可制定线损管理目标。供电部门应当对下属管理部门制定责任制，并签订责任书，将其纳入内部经济责任制度中，以此激发员工的工作热情[4]。此外还应当加强对线路的维护，以免出现漏电现象。在日常工作中，供电单位应当安排专业人员定期巡查线路，及时处理漏电或者接头过热等事故，以此避免因为接头电阻过大造成的损失，且还需适时更换损坏的绝缘子，经常对电力线路沿线的树木进行修剪，保证线路的安全性。

最后应当科学的制定检修计划，当电力网正常运行时，通常是安全的，当进行设备检修时，正常的运作方式会出现变化，线损也会由此增加。为了有效的减少线损的增加，应当提前制定检修计划，尽量缩短检修时间，保证线路的稳定运行。

5 结语

综上，在进行城市配电网设计的过程中，应当注重整体性与合理性，规划应当能够满足负荷发展的需求。在设计过程中，由于一些工作人员没有提前做好调查，出现了配电网基础差等问题，为了有效的解决这些问题，电力部门应当从考虑区域电量平衡、预测电力负荷、制定合理的技术原则、站点分布标准化以及加快城市配电网建设几方面入手，以此提升规划效率，促进城市的和谐发展。

[参考文献]

[1]濮文青，宋燕燕，齐飞.南京电网规划的不确定性分析及优化调整建议[J].电力科技与环保，2014，（03）：11-13.

[2]王友春，文闪闪，秦跃进，范黎，杨再鹤，郑丹.基于ARIMA-SVM模型的微电网短期负荷组合预测研究[J].陕西电力，2014，（03）：19-23.

[3]宋若晨，何维国，刘涌，沈正华，杨光，徐文进.以可靠性为中心的配电开关站网架结构设计[J].华东电力，2013，（12）：2522-2526.

[4]苗增强，姚建刚，李婷，李佐胜，肖辉耀，盛艳.改进的多目标遗传算法在配电网规划中的应用[J].电力系统及其自动化学报，2009，（05）：63-67.