中低压配电网网格化规划探讨

深圳供电局有限公司 刘瑞生

0 引言

中压配电网网格化供电是指在中低压配电网发展到一定阶段以后，将某一供电区域在地理位置上划分成若干个相对独立的、供电范围不重叠的供电片区（即供电网格）。每个供电网格内按“N供一备”或者双环网的配电网标准化接线原则形成典型接线。供电网格内的各回主供线路只为该供电网格内的负荷供电，从上级变电站到该供电网格内沿途不带任何负荷。

通过合理的配电网分区分片、网格化规划，可将一个复杂的区域配电网划分为若干简单、清晰的细分片区，打破配电网网架“原生态”式的无秩序发展的状态，是现阶段配电网完善和优化网架结构、提升配电网可转供电率和标准化接线率的有效途径之一，也将为中压配电网的运行、维护与管理提供便利。

1 中低压配电网网格化规划的原则

中压配网网格化要以当地中长期市政规划、城市更新、交通规划、土地规划、法定图则以及电网主网中远期发展规划为基础，做出合理的负荷预测，结合配电网现状，根据负荷的需求特性，有层次、分区域、有顺序地进行开展。按典型接线规划目标网架，渐进式全类别（基建、技改、修理、业扩等）分时段滚动细化修编，形成合理的配网网格化规划，低压网格化规划应在中压网格化划分的基础上，以台区为单位划分网格，不应跨网格供电。

2 中低压配电网网格化规划的方法

2.1 中低压配电网网格化规划的分区

结合电源点的布点供电范围情况（要考虑中期），结合负荷统计与预测情况；注意负荷与变电站供电容量的匹配。每个分区应纳入若干个站点，且各区界线清晰。每个分区以2～3个变电站为宜，片区内要考虑变压器主变能否满足N-1，即容载比要满足要求，容载比合理取值为1.8～2.1，远期取高值。各站点的供电半径，A类供电区：1.5km；B类供电区：2.5km；C类供电区：4.0km。结合市政区域划分，即政府的街道办、社区划分，分区最好不要跨街道办；明确各分区哪些站主供，哪些站备用，即根据各个变电站的位置确定各个变电站的主要供电范围，每个变电站周边的网格一般要该变电站主供，片区内的其他变电站备供，尽量避免同一变电站供一个网格，严禁同一台主变供一个网格。

2.2 中低压配电网网格化规划的分片（形成各个供电网格）

收集片区的城市规划信息和各网格地块未来的土地规划方案（即用地性质、负荷密度、占地面积以及容积率），参考政府规划划分网格，使配电网规划与城市整体规划相一致；网格要进行负荷统计，每个网格的负荷要控制好,单环网10000～15000kVA、两供一备20000～30000kVA、三供一备30000～40000kVA(居民15000/商业12000/工业10000）。单环网居民负荷控制在15000kVA，商业负荷控制住12000kVA，工业负荷控制在10000kVA；两供一备居民负荷控制在30000kVA，商业负荷控制在24000kVA，工业负荷控制在20000kVA；三供一备居民负荷控制在40000kVA，商业负荷控制在36000kVA，工业负荷控制在30000kVA。建议以市政道路为界或有利于运行维护划分网格。网格划分好后进行评估，提出对市政规划中上级电源点布点、出线走廊设置等方面的建议。重要用户、大用户可纳入各大的供电分区，但不纳入各细分片区。

3 中低压配电网网格化规划的步骤

3.1 中低压配电网网格化规划网格的线路规划

在前面分区分片初步网格的基础上对网格进行负荷进行统计，每个网格的负荷要控制好（单环网10000～15000kVA、两供一备20000～30000kVA、三供一备30000～40000kVA），网格最好以市政道路为界或有利于运行维护划分，对前期初步划分的网格不太合理的网格进行调整。

（1）计算居民、商业、工业三类用电性质的配变平均负载率

第一步：根据配网规划编制技术规定，10kV线路装接配变容量边界条件为工业用户不大于10000kVA、商业及办公用户不大于12000kVA、居民住宅用户不大于15000kVA，由此推出各类性质负荷配变负载率之比R（居民用电）：R（商业用电）：R（工业用电）=1：1.25：1.5。

第二步：架设居民用电配变负载率为Rx，则：居民、商业、工业配变负载率分别为Rx、1.25Rx、1.5Rx。

第三步：根据各区域统计的居民、商业、工业用电装接容量Q（居民）、Q（商业）、Q（工业）建立线性方程：

[（Q（居民）×Rx）×同时率+（Q（商业）×1.25Rx）×同时率+（Q（工业）×1.5Rx）×同时率）]×同时率=P（总负荷）

根据上面公式可解出居民用电配变负载率Rx，进而可以算出居民、商业、工业用电配变平均负载率。

（2）计算区域负荷

统计出区域（地块）各类用电性质的配变容量，根据公式算出每个区域（地块）的负荷。

P（地块负荷）=[Q（居民）×R（居民配变负载率）+Q（商业）×R（商业配变负载率）+Q（工业）×R（工业配变负载率）]×同时率

3.2 中低压配电网网格化规划网格内网架的现状评估

对网格内线路的供电区域进行梳理，详细掌握每条线路的供电区域；对网格内主供线路可转供电分析，网格内的可转供电情况分析见表1。

表1

网格实际可转供电率：该网格内在任何情况下均可转供的负荷的比例。计算方法：以与网格内该线路联络的最后联络点的联络线路测算，若最后的联络点不可转，前推至前一个联络点，联络点后的不可以转，联络点前的负荷为可转，计算线路在该网格内可转供电比率。

网格内供电线路联络关系的整理，通过整理明确网格内线路的联络线路、联络点（首首、首尾、尾尾、首中联络），对不是尾尾联络的不满足转供电的线路重点关注。

3.3 中低压配电网网格化规划网格现状分析

对网格内供电线路分析见表2。

表2

网格内设备情况分析见表3。

表3

3 中低压配电网网格化规划的总体思路

1）针对网格内线路、设备、运行环境分析网格内存在的主要问题，分门别类汇总，找出关注重点。

2）单环网10000～15000kVA、两供一备20000～30000kVA、三供一备30000～40000kVA,(居民15000/商业12000/工业10000）。（单环网居民负荷控制在15000kVA，商业负荷控制住12000kVA，工业负荷控制在10000kVA；两供一备居民负荷控制在30000kVA，商业负荷控制在24000kVA，工业负荷控制在20000kVA；三供一备居民负荷控制在40000kVA，商业负荷控制在36000kVA，工业负荷控制在30000kVA），馈线组线路需来自不同变电站或同一变电站不同母段，网格内接线不宜超过四组（不包括专线组）。

3）确定网格内各个馈线组的供电区域，区域最好不要重叠，低压片区最好同时梳理，避免交叉供电，网格不宜太小，太小灵活性差。

4）根据目前的运行情况，首先考虑运行方式如何调整线路运行方式更合理，对需要资金进行改造的，考虑合理利用项目资金，如采用拆除或联通的电缆、调整线路的联络点等方式，在一些投资不大的网格可采用少量维护资金逐步改造。

5）提前收集网格内的负荷增长点（通过政府规划、现场走访或其他渠道了解），根据情况预留好建议接入点。

6）同步考虑配网自动化点的预留，在网格规划时应预留好配网自动化的预留点，典型接线的网络，线路的第一个环网柜和联络环网柜选定为配网自动化预留点，在工程建设时同步预留好配网自动化选定点的电操安装空间及通讯管道。

4 中低压配电网网格化规划的改造方案

网格规划改造投资应保持与公司总体投资策略一致，宜分批逐步实施。网格规划改造应以问题为导向，并结合目标网格实施。应杜绝纯粹为了推行网格而开展改造。个别负荷发展成熟且已形成标准接线的区域可暂时保留原有接线模式。对新建线路或现状网架调整时，应充分结合网格化规划进行，避免重复建设。对于发展不确定区，由于市政规划暂不明确，无法确定负荷增长点，为避免造成投资浪费，该区域仅对突出问题进行处理。网格化改造立项应基于对网格内网架、设备及运行情况等数据的充分分析，按照网格现状问题评估进行分析，对问题评价分值较高的网格优先安排立项。网格改造项目优选应基于网格评估，综合考虑项目风险、绩效和成本，合理安排项目建设时序，如表4所示。

表4