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摘要：目前,中低压配电网供电的突出问题是:结构普遍比较混乱导致的可靠性低,电能质量差,停电时间长。根本的原因是配网改造与建设长期缺乏规划指导。本文结合作者深圳供电局的实际工作经验，对分析中低压配电网的现状及规划中几个较大问题，并提出解决措施。
关键词：配电网；规划；负荷预测；负荷预测
近年来，随着深圳市经济的迅速发展，城市建设的步伐明显加快，居民生活对电力的需求越来越大，用电负荷也快速增长，要求也越来越高。持续、稳定、高效的电能供应是经济建设的有力保障，而目前薄弱的配网环节将会严重制约着经济建设及电力发展，因此，为适应我市建设发展的需要，保证城市电网投资的有效性和城网可持续发展的可能性，近年来，深圳供电局成立规划小组负责深圳市城市配电网规划编制及滚动修改。本文主要根据深圳供电局的实际工作经验，分析中低压配电网的现状及规划中几个较大问题，并提出解决措施。
中、低压配电网现状分析
中低压配电网是未来电网网架发展的基础有必要对配电网现状进行系统分析找出其存在的问题包括电源方面网架结构方面以及设备水平等。至2008年底深圳龙岗区共有220kv变电站1座，220kv变电站5座，10kv线路130回，总长度1150km，配电总容量为903668MVA，对深圳龙岗区中、低压网的配电网设备水平、运行情况、电网结果以及电网电压质量、供电可靠性和经济性主要技术指标进行分析所得结果表明龙岗区中压配电网运行情况相对良好，但是也存在一些问题。
中、低压配电网存在问题及解决措施
龙岗区中、低压配电网存在问题有：电源点明显偏少，重载运行情况严重；变电站10kv出线间隔利用不充分，在存在较多重载线路的情况下，变电站仍有较多剩余出线间隔。线路存在以下主要问题：
1）线路主干截面规格较多，部分线路主干截面不符合《导则》要求；部分线路的出口电缆与主干截面配合不合理，存在卡脖子现象，建议在今后的线路建设中，对主干截面偏小、卡脖子的出口位置进行更换；
2）所有103回线路均为单辐射接线，不满足“N-1”运行要求，10kv网架结构单薄严重影响变电站之间10kv负荷转移，建议增加10kv线路之间的联络能力，优化网架结构，提高供电可靠性；
3）存在一定数量的负载较重或装接配变容量偏高的线路，建议对这类线路进行分路改造，新增线路或者转移线路部分负荷。
相应解决措施：根据市政规划建设以及电网建设情况，紧急补充区内的电源点，缓解现状变电站的负荷压力；随着今后城市电网建设改造，增加10kv线路之间的联络能力，加强变电站站间互联的能力，提高10kv网架结构的坚强性。
三、负荷预测
负荷预测是城市电网规划中的基础工作，其准确性直接影响电网规划质量的优劣。负荷预测工作要求具有很强的科学性，需要大量反映客观规律性的科学数据，采用适应发展规律的科学方法，选用符合实际的科学参数，以现状水平年为基础，预测未来水平年数据。
根据统计，2005-2008年龙岗区供电量年均增长率14.57%，负荷年均增长率为11.42%的较高速度，居民生活电量年均增长率保持14.24%，随着人们生活水平的不断提高居民生活电量将继续快速增长。
1、用电量预测
龙岗区全社会用电量预测结果采用高压电网规划中的负荷预测结果，高、低方案按照年均增长率超前、滞后3% 所推。龙岗区2009-2015年用電量高、中 、低方案预测结果见表1。
表1 龙岗区2009-2015 年用电量高、中、低方案预测结果
2、负荷预测
龙岗区负荷预测采用高、中、低方案并按照年均增长率超前、滞后3%， 所推结果见表2。
表2 龙岗区2009-2015 年负荷高、中、 低方案预测结果
中压配电网供电区域的划分
供电区域划分的必要性
随着110kV电源点的增多，必须重新划分各个变电站的供电区域，使各变电站及10kV线路所带负荷均衡。合理划分供电区域可解决10kV线路供电半径过长、部分线路负荷过重等现象，提高 10kV 配电网运行水平，使各个区域所带负荷合理，并留有一定的预度，满足该区域今后一定时期内负荷增长的需求。划分好的供电区域可为新增用户电源点的确定提供依据，有利于扩报装工作的有序进行。合理的供电区域还有利于发展配电网自动化、提高供电可靠性。
2、龙岗供电局配电网供电区域划分的原则
龙岗供电局配电网供电区域划分的原则如下：①以变电站为单位，根据高压网布局、变电站位置、负荷密度和运行管理需要，分成若干相对独立又具互送能力的分区配电网，各分区有相对明确的供电范围，同时应尽量避免跨区域交叉供电；②充分考虑城市发展建设的整体规划及电网规划，可将现有变电站结合规划中新增的变电站，重新划分各变电站供电区域，各区域的供电能力都有一定的预留，以满足城市发展的需要；③使供电负荷均衡分布，不能为就近的便利随意改变线路的供电范围；④结合已建成和即将建成城市主干电缆沟通道来考虑；⑤结合城市电力负荷预测结果；⑥考虑城市各开发区建设及重要用户建设；⑦结合深圳城市市政道路建设和电缆入地工程逐步优化配电网网架；⑧分区配电网的供电范围将随着负荷的变动和新建变电站的投入进行调整。
变电站及中、低压配网规划
1、变电站规划
截至2015年，龙岗区电量、负荷分别5329GWh、10.2643GW，增长率分别为11.11%和11.20%；根据龙岗区负荷需求，至2015年龙岗电网共需新建17座变电站，扩建1座变电站，110kv变电站总容量将达到17.975GVA，110kv变电容载比为1.82，符合《导则》要求，可以满未来电力负荷对电源的需求。
2中、低压配网规划
截至2015年，龙岗区10kv 配网线路共306回，其中新建线路203回，新增及改造线路长度947.8km，新增柱上开关480台。包括新建及改造10kv线路，开关柜、配电变压器、低压线路等。中、低压配电网规划建设情况汇总见表3、表4。
表3 2009-2015 年龙岗区中压配电网规划建设汇总
表 4 2099-2015年龙岗区低压配电网规划建设汇总
由表4可知，截至2015年，龙岗南区共新增及改造配电变压器1978台，新建及改造低压线路1061km，新增无功功率补偿为159633kvar,新增配电室64座。
对中低压配网规划的几点建议
改造现状电网运行中问题突出的线路
对于目前重载运行的变电站，应逐渐向新建变对于转供电站或轻载运行的变电站进行负荷转移；对于转供能力差的线路，应向联络接线模式过渡，注重对线路负荷水平的控制，保证联络线路的负荷转供达到100%；对负荷过重或所带配备容量过大的线路，应缩短其供电距离或通过负荷的重新分配，与周围线路取得平衡，降低负载率；对于供电距离过长线路，应依据其电源变电站的供电范围进行限制，从全电网的角度来优化；对线路老旧、线径偏小问题应进行改造，并纳入改造项目之中。
2、从整体角度对规划区的配电网络进行优化
网络优化的重点在于合理划分变电站以及线路的供电区域，并在辐射线路、环网线路间进行合理的负荷分配，尽量减小负荷在线路上的不均匀分布。新建变电站应合理确定供电范围，按照负荷预测，合理考虑出线数量、供电方向和区域，适当时间增加线路的环网建设。通过优化网络，区内所有范围过大、负荷过重的变电站经过供电范围限制，使负载达到合理水平。
3、梳理网架结构，提高10kv网架的互倒、互带能力
对各分区网络现状进行详细分析后，最终确定架空多分段单联络，2分段、2联络和电缆单环网作为区内未来发展的主要接线模式。通过改造，规
划区10kv线路单辐射接线的简单模式得到了进一步的提升，使10kv网络从现在的树状结构发展成网状结构，极大地提高了10kv线路之间负荷的倒带能力，
供电可靠性得到一定的提高。
4、加强变电站之间的互供能力为上级电网提供有效支持
通过优化规划，尽量形成变电站之间的联络。整个供电区已经形成了较为完善的网架结构，站间的联络得到加，完全可以做到在变电站故障情况下，将其重要负荷通过配电网络转移到其他变电站供电，提高变电站间负荷的转带能力，也能简化变电站高压侧接线，减少设备占地。
电网规划完成后，实际的实施是否能够到位还与城市市政建设、变电站建设、负荷发展的不确定性等因素有关，要应对这些问题就必须根据实际情况不断地调整、滚动和修编网络规划方案。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：配电网；规划；负荷预测；负荷预测
近年来，随着深圳市经济的迅速发展，城市建设的步伐明显加快，居民生活对电力的需求越来越大，用电负荷也快速增长，要求也越来越高。持续、稳定、高效的电能供应是经济建设的有力保障，而目前薄弱的配网环节将会严重制约着经济建设及电力发展，因此，为适应我市建设发展的需要，保证城市电网投资的有效性和城网可持续发展的可能性，近年来，深圳供电局成立规划小组负责深圳市城市配电网规划编制及滚动修改。本文主要根据深圳供电局的实际工作经验，分析中低压配电网的现状及规划中几个较大问题，并提出解决措施。
中、低压配电网现状分析
中低压配电网是未来电网网架发展的基础有必要对配电网现状进行系统分析找出其存在的问题包括电源方面网架结构方面以及设备水平等。至2008年底深圳龙岗区共有220kv变电站1座，220kv变电站5座，10kv线路130回，总长度1150km，配电总容量为903668MVA，对深圳龙岗区中、低压网的配电网设备水平、运行情况、电网结果以及电网电压质量、供电可靠性和经济性主要技术指标进行分析所得结果表明龙岗区中压配电网运行情况相对良好，但是也存在一些问题。
中、低压配电网存在问题及解决措施
龙岗区中、低压配电网存在问题有：电源点明显偏少，重载运行情况严重；变电站10kv出线间隔利用不充分，在存在较多重载线路的情况下，变电站仍有较多剩余出线间隔。线路存在以下主要问题：
1）线路主干截面规格较多，部分线路主干截面不符合《导则》要求；部分线路的出口电缆与主干截面配合不合理，存在卡脖子现象，建议在今后的线路建设中，对主干截面偏小、卡脖子的出口位置进行更换；
2）所有103回线路均为单辐射接线，不满足“N-1”运行要求，10kv网架结构单薄严重影响变电站之间10kv负荷转移，建议增加10kv线路之间的联络能力，优化网架结构，提高供电可靠性；
3）存在一定数量的负载较重或装接配变容量偏高的线路，建议对这类线路进行分路改造，新增线路或者转移线路部分负荷。
相应解决措施：根据市政规划建设以及电网建设情况，紧急补充区内的电源点，缓解现状变电站的负荷压力；随着今后城市电网建设改造，增加10kv线路之间的联络能力，加强变电站站间互联的能力，提高10kv网架结构的坚强性。
三、负荷预测
负荷预测是城市电网规划中的基础工作，其准确性直接影响电网规划质量的优劣。负荷预测工作要求具有很强的科学性，需要大量反映客观规律性的科学数据，采用适应发展规律的科学方法，选用符合实际的科学参数，以现状水平年为基础，预测未来水平年数据。
根据统计，2005-2008年龙岗区供电量年均增长率14.57%，负荷年均增长率为11.42%的较高速度，居民生活电量年均增长率保持14.24%，随着人们生活水平的不断提高居民生活电量将继续快速增长。
1、用电量预测
龙岗区全社会用电量预测结果采用高压电网规划中的负荷预测结果，高、低方案按照年均增长率超前、滞后3% 所推。龙岗区2009-2015年用電量高、中 、低方案预测结果见表1。
表1 龙岗区2009-2015 年用电量高、中、低方案预测结果
2、负荷预测
龙岗区负荷预测采用高、中、低方案并按照年均增长率超前、滞后3%， 所推结果见表2。
表2 龙岗区2009-2015 年负荷高、中、 低方案预测结果
中压配电网供电区域的划分
供电区域划分的必要性
随着110kV电源点的增多，必须重新划分各个变电站的供电区域，使各变电站及10kV线路所带负荷均衡。合理划分供电区域可解决10kV线路供电半径过长、部分线路负荷过重等现象，提高 10kV 配电网运行水平，使各个区域所带负荷合理，并留有一定的预度，满足该区域今后一定时期内负荷增长的需求。划分好的供电区域可为新增用户电源点的确定提供依据，有利于扩报装工作的有序进行。合理的供电区域还有利于发展配电网自动化、提高供电可靠性。
2、龙岗供电局配电网供电区域划分的原则
龙岗供电局配电网供电区域划分的原则如下：①以变电站为单位，根据高压网布局、变电站位置、负荷密度和运行管理需要，分成若干相对独立又具互送能力的分区配电网，各分区有相对明确的供电范围，同时应尽量避免跨区域交叉供电；②充分考虑城市发展建设的整体规划及电网规划，可将现有变电站结合规划中新增的变电站，重新划分各变电站供电区域，各区域的供电能力都有一定的预留，以满足城市发展的需要；③使供电负荷均衡分布，不能为就近的便利随意改变线路的供电范围；④结合已建成和即将建成城市主干电缆沟通道来考虑；⑤结合城市电力负荷预测结果；⑥考虑城市各开发区建设及重要用户建设；⑦结合深圳城市市政道路建设和电缆入地工程逐步优化配电网网架；⑧分区配电网的供电范围将随着负荷的变动和新建变电站的投入进行调整。
变电站及中、低压配网规划
1、变电站规划
截至2015年，龙岗区电量、负荷分别5329GWh、10.2643GW，增长率分别为11.11%和11.20%；根据龙岗区负荷需求，至2015年龙岗电网共需新建17座变电站，扩建1座变电站，110kv变电站总容量将达到17.975GVA，110kv变电容载比为1.82，符合《导则》要求，可以满未来电力负荷对电源的需求。
2中、低压配网规划
截至2015年，龙岗区10kv 配网线路共306回，其中新建线路203回，新增及改造线路长度947.8km，新增柱上开关480台。包括新建及改造10kv线路，开关柜、配电变压器、低压线路等。中、低压配电网规划建设情况汇总见表3、表4。
表3 2009-2015 年龙岗区中压配电网规划建设汇总
表 4 2099-2015年龙岗区低压配电网规划建设汇总
由表4可知，截至2015年，龙岗南区共新增及改造配电变压器1978台，新建及改造低压线路1061km，新增无功功率补偿为159633kvar,新增配电室64座。
对中低压配网规划的几点建议
改造现状电网运行中问题突出的线路
对于目前重载运行的变电站，应逐渐向新建变对于转供电站或轻载运行的变电站进行负荷转移；对于转供能力差的线路，应向联络接线模式过渡，注重对线路负荷水平的控制，保证联络线路的负荷转供达到100%；对负荷过重或所带配备容量过大的线路，应缩短其供电距离或通过负荷的重新分配，与周围线路取得平衡，降低负载率；对于供电距离过长线路，应依据其电源变电站的供电范围进行限制，从全电网的角度来优化；对线路老旧、线径偏小问题应进行改造，并纳入改造项目之中。
2、从整体角度对规划区的配电网络进行优化
网络优化的重点在于合理划分变电站以及线路的供电区域，并在辐射线路、环网线路间进行合理的负荷分配，尽量减小负荷在线路上的不均匀分布。新建变电站应合理确定供电范围，按照负荷预测，合理考虑出线数量、供电方向和区域，适当时间增加线路的环网建设。通过优化网络，区内所有范围过大、负荷过重的变电站经过供电范围限制，使负载达到合理水平。
3、梳理网架结构，提高10kv网架的互倒、互带能力
对各分区网络现状进行详细分析后，最终确定架空多分段单联络，2分段、2联络和电缆单环网作为区内未来发展的主要接线模式。通过改造，规
划区10kv线路单辐射接线的简单模式得到了进一步的提升，使10kv网络从现在的树状结构发展成网状结构，极大地提高了10kv线路之间负荷的倒带能力，
供电可靠性得到一定的提高。
4、加强变电站之间的互供能力为上级电网提供有效支持
通过优化规划，尽量形成变电站之间的联络。整个供电区已经形成了较为完善的网架结构，站间的联络得到加，完全可以做到在变电站故障情况下，将其重要负荷通过配电网络转移到其他变电站供电，提高变电站间负荷的转带能力，也能简化变电站高压侧接线，减少设备占地。
电网规划完成后，实际的实施是否能够到位还与城市市政建设、变电站建设、负荷发展的不确定性等因素有关，要应对这些问题就必须根据实际情况不断地调整、滚动和修编网络规划方案。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。