城市中低压配电网规划与改造.pdf

电力系统46丨电力系统装备 2023.6Electric System2 0 2 3 年第6 期2023 No.6电力系统装备Electric Power System Equipment经济与社会的飞速发展都增加了对电力能源的需求，城市作为经济发展的中心，用电规模必然很大，这就意味着必须要做好城市配网规划工作1，城市中低压配网规划与改造建设是一项十分紧急的任务，只有做好相关规划工作，才能满足城市的建设与健康高质量发展，才能确保配网系统满足城市用电量需求。最大程度地确保配网系统的高效运转，并实现配网系统的安全、高效供电，达到预期的供电服务质量，才能实现整个电力行业的长远、健康、可持续发展2。1 城市中低压配电网现状目前，随着城市中低压配电网改造工作的进展，我国中低压配电网工程建设已有所建树，电网规模也在日益扩大。城市大概90%的电力企业具备配网自主调研能力，并针对性地编制了中低压配电技术原则3。由于配网规划与改造力度持续开展，电力企业拥有了充足的改造经验，也证实了中低压网格化规划的切实可行，已可以为中低压配网系统的现代化建设、系统化发展奠定坚实的理论基础，但是实际建设依然存在以下问题。1.1 变电站布点不合理，主网建设滞后虽然，我国城市中低压配网建设与改造工作已经取得了一定的成绩，然而，由于上级主网建设普遍滞后于负荷发展，部分变电站10 kV 预留间隔不足，部分10 kV间隔被用于小电阻、电容或未来储能设备的接入，这些都严重限制了10 kV 配网未来新建线路的建设。具体体现在：现阶段城市的110 kV 变电站定位布局不科学，使得一些中压10 kV 线路仅能单向辐射供电。随着居民用电量、企业用电量等的不断增加，用电量无法有效满足，供电半径也对应不断扩大，网架建设越来越庞大、复杂，特别是一些远离城市的边缘区域。由于变电站数量配置过少，建设滞后，部分重载变电站不进行远期扩#3主变的建设，使得标准配置的主变#1，主变#2大范围辐射供电。辐射半径较大，从而导致变电站主变出现持续重过载运行，严重影响了电力的传输。总体来看，必须统一规划，对负荷激增区域提前布局相应变电站，并尽快对负荷裕度不足的变电站进行扩#3改造或进行新变电站建设，提升主网对配网系统的规划建设支持力度。1.2 配网系统电缆化进度停滞，电网改造进程缓慢随着城市化进程的加快，中低压配网供电裕度不足问题十分明显，影响了配网系统整体电能质量。如今还时不时出现了停电范围大、停电时间长等问题。其主要原因为：配网系统电缆化进度停滞，电网改造进程缓慢。近年，大部分城市中低压配网系统得到了国家政策的倾斜与支持，使得配网结构得以优化、设备的运转得以提升。然而，2018年以后，由于配网投资策略调整，架空摘 要城市中低压配网规划与改造是城市发展的需要，也是满足城市日益增长的用电量和提高供电服务质量的需要。目前城市的中低压配电网规划依然面临着严峻的挑战和巨大的任务，必须加强相关工作的研究才能真正确保配网规划质量。文章分析了城市中低压配电网的现状，探究了中低压配网规划改造的策略，并指明了配网规划与改造的关键点以及注意事项。关键词城市；中低压配网；规划；改造；现状；意义；策略中图分类号TM727.2 文献标志码A 文章编号1001523X（2023）06004603Analysis of Urban Medium and Low Voltage Distribution Network Planning and TransformationWEN MingxinAbstractThe planning and renovation of urban medium and low voltage distribution networks are necessary for urban development,as well as to meet the growing electricity consumption and improve the quality of power supply services in cities.Due to the severe challenges and enormous tasks currently faced by the citys medium and low voltage distribution network planning,it is necessary to strengthen distribution network planning and renovation in order to truly ensure the quality of distribution network planning.This article first analyzes the current situation of urban medium and low voltage distribution networks,and explores the strategies for planning and renovation of medium and low voltage distribution networks.Finally,it points out the key points and precautions for distribution network planning and renovation.Keywordscity;medium and low voltage distribution network;plan;reform;present situation;significance;strategy城市中低压配电网规划与改造温明新（广东电网有限责任公司江门供电局，广东江门529000）电力系统2023.6 电力系统装备丨47Electric System2 0 2 3 年第6 期2023 No.6电力系统装备Electric Power System Equipment线路改造为电缆线路受到限制，许多残旧的中低压线无法下地，配网电缆化进程停滞。残旧中低压线路因为线路自身承受过重的负荷，再加上电力设备、电力装置陈旧，部分用户仍是直接刀闸引上，存在主干线挂灯笼，用户一旦故障则无法及时排除。还有一些是配网系统自动化水平较低的问题，对于这些问题，要求相关部门实际规划中就要围绕配网系统的问题，再参考目前电力增长的需要与国家政策等来重新设置配网网架，从而深化改造与建设4。1.3 无法批量收集和整理电网规划负荷数据城市中低压配网规划与改造需要大量的负荷数据信息，系统多，操作繁琐，无法通过一次性圈选改造范围得出负荷数据。想得到负荷数据须在计量系统中逐个查询，规划人员工作量巨大，网架改造规划效率低。一般来说，客观真实的数据能为负荷预测提供依据和支持，并能确保负荷预测的科学性、合理性，从而有效地指导配网系统的建设与规划。但近年由于城市发展，部分工业园区负荷激增，往年负荷曲线已不具备参考价值，故规划效率一般。1.4 城市配网规划与城建衔接问题城市配网规划与改造是城市基础设施建设工作的重要组成部分，然而双方却存在衔接与矛盾问题。特别是当配网规划与改造的时间和城建时间大致相同时，很容易出现配网规划改造阻碍城市整体建设的问题，或者城市建设占据配网改造的空间，双方的矛盾问题是目前配网系统面临的一大问题。同时，如果城市配网规划与城建无法同步进行，则存在所建设的配网系统无法满足未来的城市建设与发展需求的问题。2 城市中低压配电网规划改造策略2.1 加强负荷预测城市中低压配网规划与改造必须形成一个整体的目标，打造出能高效适应当前经济、社会与人们生活需求的配网网架，保证此网架能安全、可控，可以适应不同的环境，而且要保证网架结构合理。要想实现这一目标关键是要确保负荷预测精准度。如果能提前对负荷加以预测，则能对城市未来的配网规划与改造带来积极影响。科学的负荷预测才能确保正确选择电压等级、正确定位变电站等5。2.1.1 直接预测法负荷预测方法可选择直接确定的预测法，可以把电量、电力负荷预测通过一个或多个方程来描述，负荷预测和变量能逐一对应。用电量的计算可以选择弹性系数法、时间序列法、参数回归法等，应采用小时数来对最大负荷、最小负荷等进行时间回归，而且要采用合适的均值来加以预测，且必须切实根据设计图纸与客观数据来操作，严禁有任何的主观想法。而且要将变电站的布设位置清楚地标在设计图上，实际施工中，则能根据设计图的要求来开展相关工作，如控制设备非绝缘的地方外露，保证局部电位能有效连接。目前，人工智能技术的持续发展，可以将其用于负荷预测中。电力系统内部，人工智能系统可以高效、及时地排查安全隐患，确保动态地识别系统中的潜藏风险，从而面向前线人员传输警示信号，操作人员也能全方位地检查配电设备，积极地优化、调整、完善电力系统运行质量。2.1.2 分区负荷预测法配网系统规划的整体目标为：打造出既能满足当前经济与社会发展需要的目标电网网架，并确保该网架安全可控，能适应不同的环境，拥有科学、合理的构造。为了实现这一目标则有必要分区预测负荷。现实的电网负荷预测过程中，既要有负荷总量的预测，也需指导负荷的分布，其终极目标则是将不同级别的变电站可以设置于负荷中心，科学地分配不同区域的负荷。参照目前不同区域内负荷分布的数据，来确定一个总负荷比例值。同时，也参照城市发展规划，围绕个别重点区域、高等级负荷所处区域等来科学地提升负荷分配比例，而且要配合其他比例来做出调整，最后打造出不同年度下的负荷分配比例。总之，中低压配网规划与改造的前提是一定要将负荷预测放在首位，确保其融入城市的建设与发展实际。切实参照地方政府所编定的城市发展与规划目标，在各级供电企业的支持下来积极地搜集城市用电需求数据，通过分析这些数据更好地预测城市未来的用电趋势。同时，也要深入剖析城市每年的用电状况以及发展态势等，充分利用多种负荷预测模型，科学地分析与归纳预测数据和结果，最后形成总用电与总负荷数据。2.2 中低压配网总体规划与改造要想推动中低压配网高效规划与建设，则应广泛地收集已有的基础数据、信息，从而为未来的规划打好数据基础。对于中低压配网来说，既要照顾到输电线路的规划与设计，又要科学地布局主干网架，而且还要深入剖析配网网架构造，明确其中的问题，形成具体、清晰的数据分析，为配网建设提供帮助。中低压配网规划过程中，要想保证电力能源的高效、平稳传输，就必须强化负荷增长的预测，预测的结果能为日后的规划、改造等提供参考，基于已有的预测数据来对应求出平均数，将其作为一个合理的参数来为配网规划打好数据基础。主网电源规划时，其电源也将参照负荷预测分布，同时，也要对关联区域内的电压实施科学的规划。基于此来决定变电站的具体位置与规模，参照此数据可以高效地预电力系统48丨电力系统装备 2023.6Electric System2 0 2 3 年第6 期2023 No.6电力系统装备Electric Power System Equipment测变电站实际的供电范围。2.3 中压配电网的规划与改造中压配网位于高压电力和低压电力的中间环节，属于电力系统规划过程中非常基础的工作。实际中压配网规划与改造中应执行以下操作。（1）优选性能良好的电气设备，例如：断路器，最好能达到理想的防尘防潮效果，体积小，能有效预防涌流误动的类型。主分支线与长线路的末尾部分能采用重合器保护。优选免于维修的 S20的节能变压器，严禁选择 S7及以下能耗较大的类型，单相变压器可为优选。而且要严格禁止主干线和柱上变压器连接，要确保柱上变压器靠近负荷中心。（2）参照区域负荷水平来明确中压配电网络的接线模式，而且要全面地考虑线路接线的过渡方式，参照不同区域的各自负荷发展需要，来合理地选配接线模式。而且要根据城市不同区域内的未来发展规划来选择适合的电力电缆。例如，商业中心区域适合选择直径较大的线缆，以满足较大的用电需求。2.4 低压配电网的规划与改造低压配电网的构造则相对简单，但是和现实世界的联系相对紧密，这就使得其中的不确定因素较多，对此必须明确配网规划的原则与思路，以此为基础来强化配网的规划与改造。具体的低压配网规划应遵循以下原则。（1）做好低压电缆的选择。对于用电需求量较大、负荷较为集中的居民区，则适合选择低压电缆来进行供电。如果已经选用了中压电缆的配电网区域，则适合选择交联聚乙烯来作为低压电缆材质，可以优选五芯铜导体的截面电缆。（2）做好架空线路的材质选择。一般来说，铝芯交联聚乙烯绝缘线可以作为参考目标，而且要有科学的防进水技术，确保低压配网施工达到高度绝缘化的指标。可以采用束状架设、分相架设。也要参照设施的标准化、实际发展的相关要求，来合理地选择低压架空导线的类型。目前，最常见的干线截面大小主要为240 mm 等，支线截面大小则一般为70 mm。参照不同住宅用户的电量负荷，来选取适合的接户线类型。铜芯绝缘接户线的截面也要超过10 mm。（3）本着分区供电的基本原则，对公共低压配网实施优化设计。其中要明确低压线路的实际供电范围。与中压架空线同杆架有很大的区别，低压架空线路要尽可能地回避中压架线的分段开关。不妨设计出树枝形的放射状构造的低压架空线路，可以选择双放射、单环网构造模式来建设低压缆线，而且要合理地选择低压线的供电半径。目标就是优化线路末端的电压质量，最大程度地控制线损。保证城市低压线路的长度在100150 m 范围内，农村区域的低压线路的供电半径一般也要控制在500 m 以内。3 城市中低压配网规划改造的关键点3.1数据的科学性必须根据规划的年份与范围，再参照自身的现实条件、实际发展等来提供科学的建议，因此要大范围地收集一切规划方面的数据、信息，参照施工现场的具体条件、现实情况等来选择适合的技术，确保技术能被灵活、高效地利用到配网系统改造中。而且配网安装过程中也要尽可能地减少对土地资源、空间资源的使用。必须广泛、深入地收集一切与电力系统相关的科学数据，以此来优选规划的参数。3.2 安装的高质量电力系统内部的线路必须做好安装规划，因为线路安装质量直接影响到配网系统的整体运行，要想确保线路与设备被改造后能高效、合理、安全地运转，则要尽量选择高质量的导线，因为低质导线可能易受腐蚀，会极大地影响接地系统的使用周期，同时，电阻如果超大，如果不能达到预期的导电效果，则难以达到最初的技术标准。4 结束语综上所述，中低压配网规划与改造必须根据城市的发展现状以及未来的趋势等有针对性地展开，而且要持续地提升规划人员的素养，确保其专业水平，在技术层面跟上时代发展的脚步。改造过后的配网系统能高效地服务城市基础设施系统，服务于广大的城市市民，从而体现出配网规划与改造的科学意义。参考文献1 王主丁.高中压配电网规划 M.北京：科学出版社，2020.2 供电系统用户供电可靠性评价规程：DL/T8362012S.3 王主丁.高中压配电网可靠性评估M.北京：科学出版社，2018.4 康重庆，夏清，刘梅.电力系统负荷预测 M.北京：中国电力出版社，2016.5 刘树森.配电网规划设计技术M.沈阳：辽宁大学出版社，2017.