城市中低压配电网自动化规划对策

彭 翔

（国网湖南省电力有限公司邵阳供电分公司，湖南 邵阳 422000）

0 引 言

目前，我国城市配电网结构普遍存在结构混乱的情况，根本在于缺乏科学规划指导。对此，我国应在城市配电自动化改造过程中积极做好统一规划工作[1]，要求必须具有前瞻性、可靠性和可操作性，以逐步建立可靠的电力网络结构，切实提高供电自动化水平，保证供电的可靠性。

1 配电网自动化发展背景

配电网在整个电网中发挥着分配电能的作用，主要构成部分包括配电线路、配电开关类设备、配电所、柱上变压器和配电箱等。根据电压情况可分为三种——低压配电网220～380 V，中压配电网6～10kV和高压配电网35～110kV。

调查显示，我国城市配电网普遍存在布局结构不合理的情况，主要是早期规划、建设和运行管理均较随意。为提高电网供电质量，基于智能电网的发展要求，近些年我国投入了大量资金用于配电网自动化改造，如图1所示。推进配电网自动化发展的意义主要可归纳如下[2]：有利于提高供电可靠性，实现不间断优质供电；有利于提高配电管理效率与水平，减少工作人员的劳动强度；有利于减少运行维护费用，提高配电网的运行经济性；有利于提高整个电网服务质量，为电力事业发展提供可靠的技术支撑。

2 中低压配电网自动化规划原则与内容

2.1 中低压配电网自动化规划原则

根据相关理论与实践总结分析，将中低压配电网自动化规划原则归纳如下。

图1 配电自动化系统结构

统筹兼顾原则。配电网自动化规划不是独立于整个电力系统的，必须要综合考虑配电网一次规划情况，统筹兼顾，防止出现重复建造的情况。

分步实施原则。配电网自动化规划需根据实际情况进行统一规划，在实际改造、建设中，应先试点后推广，循序渐进，分步实施。

因地制宜原则。各地配电网现状均有所不同，需根据实际情况开展自动化规划工作，充分利用现有设备部分改造[3]，保证规划的经济性和可行性。

技术先进原则。加强电力企业信息化建设，实现自动化信息共享和系统集成，促进配电网信息的综合利用。

2.2 中低压配电网自动化规划内容

2.2.1 前期调查分析

主要包括两部分。一是城市社会经济发展情况的调查，为电网负荷预测提供可靠支撑，同时需掌握规划期内与电网建设相关市政设施的规划，避免不必要的冲突；二是城市配电网现状资料的收集，包括电源情况、用电负荷情况、网络接线和设备情况等，做好资料分析工作，找出中低压配电网现状存在的问题与原因，提出建设、改造思路[4]。

2.2.2 中长期电力负荷预测

主要工作包括电量预测和最大负荷预测。主要资料基础为规划区历史用电情况、经济发展规划、近期大用户报装容量等。需合理选择算法和模型，预测中长期负荷。

2.2.3 中低压配电网自动化规划方案

根据上述环节工作成果，结合高压配电网规划情况，制定中低压配电网自动化规划方案，说明规划原因、方案、预期效果等。计算规划方案总工程量，根据当地情况进行投资估算。

2.2.4 规划评估

根据给出的中低压配电网自动化规划方案，结合配电网现状，从问题解决情况、供电能力、技术指标和供电可靠性等各方面开展评估工作，实现规划成效的量化[5]。

3 实例探析中低压配电网自动化规划对策

3.1 项目背景

以某市中低压配电网自动化规划为例展开分析。该市供电面积为2500.42km2，截止到2011年底，公用线路共计3 714回，环网率、自动化覆盖率分别为61.20%、17.15%。市内不同供电局（共计33个）的自动化覆盖率存在较大差距，两个供电分局自动化覆盖率分别为0和10个，镇区自动化覆盖率不到5%。

3.2 中低压配电网存在的问题

该市近年来电力需求迅速增加，而配电网建设一直滞后于城市发展。调查分析显示，中低压配电网存在的问题如下：

（1）电源点建设滞后，存在10kV出线间隔紧张、供电距离长的情况，电压质量低，供电可靠性差；

（2）部分供电区线路主干导线截面不满足要求，存在供电线路“配不出”的情况；

（3）中压线路网架结构不完善，主要问题为结线方式复杂、环网率低、可转供率低；

（4）部分供电区少数线路负载重，存在故障隐患，供电质量低；

（5）部分配电线路存在较多残旧开关设备和高能耗变压器，能源耗费大。

3.3 中低压配电网自动化规划范围

某市供电区划分情况见表1。

表1 供电区划分情况

中低压配电网自动化重点规划范围为B类、C类供电区，分别按照“三遥”“二遥”配置。

3.4 中低压配电网自动化规划对策

3.4.1 规划目标

某市中低压配电网自动化规划目标为实现“集中采集、分区应用”，即：建立统一的管理平台，负责配调业务；设置各供电局配电自动化远程工作站，负责辖区配电网维护工作。

3.4.2 规划对策

（1）配网自动化站点选点

10kV架空线路。每回10kV架空线路，主干线设自动化开关站点2～3个，主干线+分支线自动化开关站点共计在4个以内，要求所选站点具备电动操作机构升级改造条件和通信条件。

10kV电缆线路。自动化站点设置优先选择主干线电缆分接箱、公用室内配电房、10kV开关站，共计6个以内，两个自动化站点间联络电缆长度不小于300 m，要求所选站点需具备电动操作机构升级改造条件和通信条件。

（2）配网自动化规划方案

全电缆网络。一是新建电缆分接箱、室内环网柜，预留PT间隔，配备终端、通信设备安装位置；二是符合改造条件的开关柜加装电动操作机构，A相和C相CT，零序CT，电源PT、配电自动化终端。

架空线路网。B、C类供电区10kV架空主干线采用电压—电流型馈线自动化；分支开关采用具有重合闸功能的分界断路器，配备线路型故障指示器。

混合线路网络。根据站内出口断路器是否具备重合闸功能，决定采用架空线路馈线自动化模式或电缆线路馈线自动化模式。

（3）终端电源规划

条件允许时，优先选用电压互感器，否则就近从公用变压器取电，线路最小负荷电流不小于15 A时。可采用电流互感器取电方式，配网通信终端设备电源与自动化设备电源统一考虑。

（4）通信方式规划

B、C类供电区分别按“三遥”“二遥”配置配电自动化站点，前者采用通信专网、光纤通信（或是载波通信），后者采用无线通信方式，做好安全防护。

4 结 论

综上所述，为提高供电质量和用电的可靠性，我国各大城市均在积极开展中低压配电网的自动化改造。在此过程中，落实好相应的规划工作极为关键。在中低压配电网自动化规划时，需做好前期调查分析，落实中长期电力负荷预测，给出科学的规划方案与评估结果，保证电力网设施占地、选址、布局更为合理，真正建设网络坚强、安全可靠、运行灵活、智能的城市电网。