湖北县域电网存在问题及对策研究

陈 熙，周小兵，赵雄光，李雨佳，丁 珩，李斯吾

（国网湖北省电力公司经济技术研究院，湖北 武汉 430077）

0 引言

近年来，随着湖北县域基础设施建设的不断完善、新城区和新农村建设的启动、工业园规模的不断扩大以及“家电下乡”、国家“扶农惠农”等政策的有效实施[1]，县域经济发展迅猛，县域居民生活水平明显提高，县域用电需求也在进一步的扩大。截至2014年，湖北县域用电量为896×108kw·h，占全部用电量的54.1%。

随着湖北县域经济的快速发展，未来全省县域用电总量将会持续上升、占比将不断增大、增速也会明显高于全省平均水平，这将给湖北县域电网带来广阔的发展空间。因此，为适应县域经济快速发展对电力增长的需求，湖北省电力公司需主动调整电网发展重心，不断加大县域电网资金投入，积极争取政策支持，加快县域电网建设，持续提升县域电网的电力供应能力[2,3]。

1 湖北县域电网存在问题及所面临的形势

湖北县域电网发展较城市电网落后，存在一定历史欠账，导致县域电网问题较为突出，主要包括以下几个方面：1）县域电网局部供电能力不足，存在县域范围内变电站、负荷分布不均的现象；2）县域电网结构薄弱，满足“N-1”要求的设备比例偏低，导致负荷转供能力较弱，供电可靠性偏低；3）设备负载率整体偏高，部分设备存在重载情况；4）设备老化严重，仍存在一定比例运行年限超过20年的设备；5）设备技术水平落后，如：中压配电线路绝缘化率水平偏低，抗灾害能力较差；高损配变占比偏高，不利于线损控制等；6)县域“低电压”问题较为突出。

湖北县域电网发展形势主要受内部和外部因素的制约。内部因素主要包括以下5个方面：1）县域电网发展理念滞后；2）县域电网投入相对不足；3）规划落地难度较大；4）可靠性统计和信息化手段相对落后；5）规划人员业务水平有待提高。外部因素主要包括以下4个方面：1）电力需求将持续快速增长；2）电网建设难度加大；3）用户对供电质量和可靠性的要求越来越高；4）分布式发电与多元化负荷快速发展。

2 湖北县域经济发展对县域电网的影响

2.1 县域经济发展为县域电网发展提供了较大空间

随着湖北县域经济的快速发展和县域居民生活水平的不断提高，县域用电需求仍有较大增长空间，用电量也将持续稳步攀升，这将是未来湖北县域电网的发展机遇。

未来县域用电增长将成为全省用电增长的最大拉动力。预计“十三五”期间，湖北县域用电量年均增速将高出全社会平均水平1.4个百分点。县域经济的快速发展，对湖北用电总量的贡献率将进一步提高，预计到“十三五”末，县域用电量占湖北用电总量的比重将接近60%。

2.2 县域经济发展对县域电网提出更高要求

电力是经济发展的基础和保障，县域电网的发展需不断满足县域经济发展的需求。从湖北与浙江近年县域经济对比来看，湖北县域经济平均规模约为浙江县域的一半，预计再经过10年左右的发展，可以达到目前浙江县域的经济水平。电网发展必须与经济发展相适应，为了展望湖北县域电网发展前景，我们以近年来电网数据为基准，分析湖北和浙江县域电网的差距，提出湖北县域电网的发展需求。下面将分别从电网规模、供电能力、电网结构、电网设备、供电质量等5个方面进行对比分析。

2.2.1 电网规模

表1为浙江、湖北县域电网规模指标对比，浙江县域公用变电规模和主变容量分别是湖北县域的2～3倍，浙江县域公用线路条数和长度也大于湖北县域；总之，湖北县域电网规模与浙江县域存在1倍以上的差距。因此，为适应湖北县域经济的快速发展，必须加快湖北县域电网的建设，加大配网投资力度，适度超前建设，多布点，增大主变容量，并根据供电区域用电需求具体发展情况，逐渐向高电压等级电网过渡，在发达县域地区提高电压等级，形成以500 kV为电源点，220 kV为骨干的坚强县域电网。

表1 浙江、湖北县域电网规模指标对比Tab.1 Comparison of scale index of Hubei and Zhejiang county power grid

2.2.2 供电能力

湖北县域电网各电压等级（除35 kV外）容载比均低于浙江县域，变电设备重载情况严重，出线间隔少，且间隔利用率较高，具体数据参见表2，说明湖北目前县域电网的适应能力较弱，在负荷快速增长的情况下，极易出现过载及“卡脖子”情况。因此，为适应湖北县域经济的快速发展，要尽快解决现有的电网负担过重问题；要进一步做好县域电网规划工作，在规划中考虑原地改造现有过载变电站，对于负荷增长潜力较大的地区应加快建设，适当留出裕度，增强县域电网的承受能力。同时，在现有变电站的基础上对变电站出线间隔进行科学合理的规划，实现出线间隔最优配置。

表2 浙江、湖北县域电网供电能力指标对比Tab.2 Comparison of power supply capability indexes of Hubei and Zhejiang county power grid

2.2.3 电网结构

图1为浙江、湖北县域110 kV电网结构分布图，对比浙江、湖北县域电网接线模式，浙江县域电网接线以链式和双辐射为主，电网结构较湖北坚强，电网发展水平较湖北先进。为适应湖北县域经济的快速发展，需不断优化湖北县域电网的网架结构，实现高、中、低压电网三个层级相互匹配、强简有序、相互支援，实现湖北发达和中等发达的县域地区110 kV及以上等级的电网接线无单线模式，并逐步实现县域电网接线向双辐射、双环网、双链模式发展。

图1 浙江、湖北县域110 kV电网结构分布图Fig.1 Structure distribution of 110 kV power grid in Zhejiang and Hubei county

2.2.4 电网设备

表3为浙江、湖北县域电网设备指标对比，将浙江、湖北县域电网设备的运行年限进行对比，可以发现湖北县域电网存在较大比重的公用老旧主变和线路，老化情况非常严重，此外，还有一定比重的高损配变，大大降低了湖北县域电网的供电可靠性和经济性。为弥补湖北县域电网的发展欠账，应对老化、残旧、高损设备进行有计划、有针对性地更换；对变压器容量、导线截面、开关遮断容量应留出合理裕度，保证设备有较强的适应性。为适应湖北县域经济的快速发展，新购设备应实现电网设备标准化、序列化；有条件的地区选用设备应考虑配电自动化的建设需求，适应智能配电网的发展要求。

2.2.5 供电质量

表4为浙江、湖北县域电网供电质量指标对比，湖北县域电网“低电压”问题比浙江严重，主要原因是湖北县域变电站布点偏少、台区供电半径偏大、导线截面偏小、户均容量偏低等。为适应湖北县域经济的快速发展，必须不断优化“低电压”台区电网结构，缩短供电半径，并结合负荷发展情况逐步解决并最终消除县域电网“低电压”问题，提高供电质量。

表3 浙江、湖北县域电网设备指标对比（单位：%）Tab.3 Comparison of equipment index of Hubei and Zhejiang county power grid（%）

3 湖北县域电网规划思路及对策建议

3.1 县域电网规划思路

湖北县域电网现状较为薄弱，县域电网发展规划要做到因地制宜和远近结合。

2015～2020年为县域电网快速发展阶段，其发展思路是：加快电网建设，注重电网量的发展，按照“广覆盖、多布点、少增容、勤改造”的原则，完成县域电网空间布局和老旧电网更新换代。

1）优先考虑220 kV、110 kV电网布点；充分预留线路走廊和站址土地资源；35 kV配电网优化改造，部分35 kV变电站考虑升压到110 kV，部分老旧变电站退出运行。除偏远地区外原则上不再建设35 kV配电网。

2）根据远景年饱和负荷以及目标网架合理确定新增变电站的终期规模，充分预留未来的增容、扩建空间。

3）安排专项资金用于10 kV电网的新增、调换和老旧台区的全面改造，全面改善电能质量，解决目前“低电压”和“卡脖子”问题。

4）加快完成电网结构的标准化、典型化，设备选型模块化。

2020～2030年为县域电网精细发展阶段，其发展思路是：优化电网结构，注重电网质的提升，提高供电可靠性，逐步实现县域电网城乡一体化。

1）发达县域逐步建成以500 kV为电源点，220 kV为骨干，各级电网协调发展的坚强县域电网。

2）中等发达和欠发达县域争取每个中心区域至少拥有一座110 kV变电站。

3）全面改善网架结构，进一步提升供电可靠性，将供电可靠性要求较高的县域中心区域建设为高可靠性典型。

4）优化10 kV电网结构和自动化水平，实现县域电网城乡一体化。

3.2 对策建议

近年来，在湖北省政府和国家电网公司的大力支持下，县域电网建设资金投入不断加大，为县域电网发展奠定了坚实基础，今后我们仍需从以下几个方面加强县域电网的建设。

1）高度重视县域电网规划工作，增强县域电网规划指导性。要坚持电网统一规划，科学制定远景目标网架，实现由电网规划引领、目标网架引导县域电网发展。

2）更新县域电网规划理念，提升规划精益化水平。贯彻以可靠性为中心的配电网规划理念，引入可靠性量化分析方法，科学制定规划方案。贯彻全寿命周期管理理念，考虑县域电网资产在规划设计、建设改造、运维检修全过程中的成本，科学选择规划方案，实现规划成果经济性整体最优。

3）联合地方政府共同制定县域电网规划[4]，增强县域电网规划的权威性。电网企业应加强与政府部门沟通汇报，并联合省、地、县三级政府制定并发布各个地区电力设施布局规划，使各级政府明确本地未来需要支持建设的主要工程项目，增强电网规划的权威性。

4）增强县域电网供电能力，提高对负荷增长的适应力。湖北县域电网发展速度相对滞后[5]，必须坚持适度超前布点，并加快湖北县域电网建设，围绕全省“两圈一带”的总体战略和县域经济发展规划，全面提升县域电网的供电能力，为湖北县域经济跨越式发展提供坚强的支撑。

5）利用先进技术，加强县域电网智能化建设。应从提升装备水平、推行配电自动化、加强配电网信息化建设和发展分布式发电技术等方面构建网架坚强、网络智能的县域电网，进一步解决县域电网网架结构薄弱、供电能力不足和自动化水平偏低等问题。

（References）

[1]湖北省委政策研究室.2011年湖北省县域经济发展报告[J].当代经济,2012(7):10-13.Hubei Provincial Policy Research Office.County economic development report of Hubei province in 2011[J].Contemporary Economics,2012(7):10-13.

[2]尹正民.加强电网建设，促进县域经济发展[J].咨询与决策,2012(9)：70-71.Yin Zhengmin.Strengthening the construction of pow⁃er grid and promoting the development of county econ⁃omy[J].Consultancyand Decision Making,2012(9)：70-71.

[3]彭昌勇.低碳与能源视角下的湖北电网发展[J].湖北电力,2012,36(5):8-10.Peng Changyong.Hubei power grid development under the perspective of low carbon and energy[J].Hubei Electric Power，2012,36(5):8-10.

[4]周灵刚,徐华,朱涛，等.县域电力设施布局规划的研究与实践[J].浙江电力,2013(12):16-19.Zhou Linggang,Xu Hua,Zhu Tao,et al.Research and practice of arrangement planning of coun⁃ty-level electric power facilities[J].Zhejiang Electric Power,2013(12):16-19.

[5]尹正民.为湖北跨越式发展提供电力保障[J].咨询与决策,2013(8)：61-62.Yin Zhengmin.Providing electric power support for the leaping development of Hubei[J].Consul⁃tancy and Decision Making，2013(8)：61-62.