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【摘要】本文对国内城市配电网进行了调查研究，分析了国内城市配电网存在的各种问题，并提出了相应的配电网规划改造对策。以其最大限度地提高配电网规划质量，满足负荷增长的需要，具有重要的现实意义。
【关键词】城市配电网；负荷预测；规划建设；改造对策
1.城市配电网
1.1 配电网发展现状
我国的配电系统发展起步较晚，发展水平低，建设相对落后，配电网络缺乏合理的规划和建设。城市配电网自动化水平和发展状况相对落后。
1.2 配电网存在的主要问题
目前，我国城市配电网的发展还存在的主要问题表现在：
中压配电网的网架结构薄弱；城市配电网技术落后，网络自动化水平低；线路损耗较高、电压合格率较低；绝缘水平低；供电可靠性低；自动化水平低等。
从以上分析可知：目前我国部分城市配电网的突出问题是：可靠性低、电能质量差、停电时间长。
1.3 配电网规划的意义
通过配电网络的规划，优化配电网络结构，不但可以保障电网的安全运行、降低电能损耗、提高供电可靠性，适应市场经济快速发展的需求，更好地满足社会经济的发展和人民生活水平的提高对用电的需求，同时也为国家和电力企业带来客观的经济效益。
2.负荷预测
配电网的负荷预测是配电网规划的基础，网络规划的发展要以负荷发展为依据，负荷的发展状况将影响网络发展的每个环节。负荷预测应在经常调查分析的基础上，根据城市建设和各行业发展的信息，将过去的负荷进行分析，掌握负荷的发展规律。
要对负荷进行分析，确定最高用电负荷时间和负荷率，得出最高用电负荷时间和负荷值，这些数据是预测未来负荷发展的基本依据。配电网的负荷预测有两种常用的预测方法。演绎法就是基于用电区域的历史数据，假设负荷发展率是连续变化的，根据原来的负荷发展率推断将来的负荷发展状况。
在一个用电区域里，初期负荷发展比较快，随着土地资源的逐步开发，用电负荷逐步趋于稳定，负荷发展率从大到小变化，最终负荷达到饱和或稳步发展状态。但对于经济发展迅速的地区，负荷发展率并不是连续变化的，而是呈现跳跃式的增长，用演绎法显得有一定的误差。
而仿真法与演绎法有互补的作用，仿真法是以用电区域每年的用电量为依据，通过调查每个用电负荷类型和每个类型用户的用电数量来计算负荷预测值。任何负荷预测方法都不可能完全准确，当掌握最新的负荷发展数据后，就必须对原有的负荷预测值进行修正。
3.配网规划建设与改造的技术原则
3.1 配电网架结构建设原则
在保证可靠性的原则下，配电网络结线力求简单，采用环网接线，开环运行的结构，没有条件的线路、郊区线路可以为放射形，中压配电网络供电闭半径应控制在3km以内，中心区不超过2km，低压网络供电闭半径应控制在0.4km以内，中心区不超过0.2km。配电网建设应逐步满足“N–1”安全准则。
3.2 其它技术原则
3.2.1 导线选型
新建配电线路应使用绝缘导线，对在运的裸导线线路应逐步进行绝缘化改造，对个别地方如城市中心繁华地区、重要交通广场、市政有特殊要求、架空线路走廊受限制等地区可采用电力电缆。
中压导线截面的选择应考虑其与变电站、开闭所出线、开关柜的载流量相匹配，架空主干线截面一般采用240mm2，分支线截面不小于95mm2，电缆主干线一般选用300mm2，分支线截面不小于95mm2。
3.2.2 开关站、开闭所设计技术原则
为合理利用变电站10kV出线开关柜及地下通道的资源，减少相同路径的电缆条数或解决变电站10kV出线及线路走廊不足的问题，一般应相应建设一定数量的开闭所（负荷具有较大发展潜力时可考虑建设开关站），大型住宅区一般应相应建设相应的开闭所。
开关站、开闭所一般采用户内型，可结合配电站建设也可单独建设。开关站、开闭所的结线应力求简化，一般采用单母分段，两回进线，6～10回出线，开关站和开闭所应按无人值守及配电自动化要求设计，有条件的情况下，配电自动化及通讯、电源等设施应同步建设。
开关站进出线采用断路器并配置微机型保护装置，开闭所进出线采用负荷开关—熔断器组合电器设备，当开闭所内单台变压器容量在1000kVA以上的10kV开关应采用断路器并配置定时限保护装置。
3.2.3 配电站、配电室设计技术原则
在新建的住宅区，根据负荷发展水平或住宅小区的建筑规划面积累计10000-20000m2应建一座配电站，配电站应靠近负荷中心，宜采用高压供电到楼的方式。大型住宅小区应建设开闭所向若干个配电站供电。室内一般装两台变压器，变压器单台容量不宜超过630kVA，其变压器间应按最终容量设计，建设初期按照设计负荷选装变压器；配电变压器宜选用D，yn11结线方式，低压为单母线分段带联络，低压母线应绝缘化。
3.2.4 配网自动化设计技术原则
基本原则有：
①资源利用、信息共享的原则。
②可扩充原则。上层应是一个开放式平台，终端应是一个积木式结构。
③可靠性原则。软、硬件都要相对成熟、稳定、可靠。
④安全性原则。实时、管理、网际间要有安全保护措施和防病毒措施。
⑤可维护性原则。
⑥简化原则。在不影响功能需求的前提下，一、二次设备应尽量简化，以减少投资，提高可靠性。
⑦信息就地处理的原则。
⑧因地、因网制宜的原则。
4.配网规划设计目标及改造对策
4.1 规划设计目标
为加快城市配电网络的规划设计、建设与改造的步伐，为城市经济发展和人民生活提供可靠、优质的电能。通过规划建设与改造使城市的配电网络适应社会发展和人民生活对电力供应的需求，配网各项综合指标达到国电公司一流供电企业标准，部分指标达到或接近国际一流供电企业水平。
4.2 规划设计 配电网络的规划要做到远近结合、统筹兼顾、合理安排、综合治理。充分分析配电网的现状水平，结合当地区的发展特点进行配电网规划设计与改造工作。着重从以下几个方面进行规划与改造。
(1)合理调整变电站负荷分配，满足电力负荷增长需要：变电站容载分布不均，不同的变电站负荷水平有很大差别。要合理的划分各变电站的供电区域和合理安排变电站的增容、新建时间，使每个变电站的负荷趋于平均，发挥各变电站的最大效益。
(2)合理建设、改造配电网，满足配网自动化要求：配网规划需改善当前城市配电网络结构的薄弱环节，增强配电线路环网转供能力，提高配电网“手拉手”供电水平。
新架设的主干线应按长远规划，并有较强的适应性，一次建成，基本上10年内不做大的改造。调整负荷过大的馈线，使每条馈线在各种运行方式下都能相互转供。馈线以断路器或负荷开关分成2～3段运行，郊区不超过4段。分支线应加装断路器。
新建的开闭所、配电站应积极采用按环网接线设计、实施，开环运行。在配网规划建设和改造中，积极地推广应用新技术、新设备、新工艺、新材料。在改造旧设备的同时，也应充分发挥现有设备的潜力，做到技术先进，经济合理，运行灵活，安全可靠。同时加快配网自动化的建设步伐，逐步实现配电网络运行操作的现代化。
4.3 配电网规划改造对策
城市配电网存在的问题是配电网建设中急需解决的问题。只有加快智能化配电网建设，才能从根本上解决这些问题，满足电力企业持续发展的需要。
4.3.1 合理布局、加快电源点建设
电力系统规划必须以坚实的前期工作为基础，包括整理系统电力负荷资料、当地的社会经济发展状况、电源点和输电线路方面的原始资料等。在新建电源点的选址上，合理利用资金渠道，优先考虑负荷密集地区的电源布点，进行重负荷线路的分网改造。
根据当地建设规划和实际负荷发展滚动式修编电网建设规划，按照超前发展的思路做好电源点建设。
4.3.2 滚动修编电力建设规划
全面科学编制电网建设规划，根据客户负荷发展，滚动修订配电网建设规划，满足技术先进、运行安全可靠、操作维护简单、经济合理及环境保护要求，不断优化配电网结构，合理划分经济负荷区域。
4.4 加快城乡配电网改造
针对目前现状，应加大城市配电网改造力度，逐步对运行时间长的老旧电缆进行更换。对缺乏通道、改造困难的线路重新进行规划，逐步逐批进行改造。对缺陷严重的户外电气设备合理申请技改资金，有计划、分步骤地进行改造或更换。
在城乡电网改造、技改大修过程中，重点向中低压侧倾斜，采取多种措施，如加大过负荷、卡脖子配电线路的改造力度；加大配变台区低压线路的整治和“一户一表”改造力度，强化下户线治理；重点推进配变台区的智能化改造进程；加大电能计量装置的改造力度，提高配置合格率，加快智能电表的推广应用和用电信息采集系统建设。
4.5 实现智能化的配电网
消除行业和专业间的壁垒，共同研发建设智能电网。扎实有序地进行配电网的智能化建设，不断提高配电网的智能化水平。通过实施配电网的智能化管理对配电网进行实时监测，随时掌握网络中各元件的运行工况，可自动将故障段隔离，非故障段恢复供电，在实施一整套监控措施的同时，加强对电网实时状态、设备、开关动作次数、负荷管理情况、潮流动向的数据采集，实施网络管理，拟定优化方案，提高配电网供电可靠性，使99.99%的供电可靠率得以实现。
分时电价是智能电网首先需要实现的功能，它的实行将推动智能电表的应用，通过智能电表，可以让客户切身感受到智能电网的存在。另外，联络开关与切换开关相互配合，可使由故障造成的部分失电负荷转移到其它系统，恢复供电，从而缩短非故障线路的停电时间，实现配电网的智能化。
5.结束语
随着未来智能电网的发展，新形势下的智能配电网研究对我国经济社会发展意义重大，电网要在做好现有配电网规划的同时，积极做好智能配电网技术的储备和研究工作，为建设智能化的城市电网做出贡献。
参考文献
[1]梁自维.探析城市配电网的规划原则[J].科技与企业,2011(11).
[2]刘剑.浅谈如何进行城市配电网规划[J].湖北电力,2011(05).
【关键词】城市配电网；负荷预测；规划建设；改造对策
1.城市配电网
1.1 配电网发展现状
我国的配电系统发展起步较晚，发展水平低，建设相对落后，配电网络缺乏合理的规划和建设。城市配电网自动化水平和发展状况相对落后。
1.2 配电网存在的主要问题
目前，我国城市配电网的发展还存在的主要问题表现在：
中压配电网的网架结构薄弱；城市配电网技术落后，网络自动化水平低；线路损耗较高、电压合格率较低；绝缘水平低；供电可靠性低；自动化水平低等。
从以上分析可知：目前我国部分城市配电网的突出问题是：可靠性低、电能质量差、停电时间长。
1.3 配电网规划的意义
通过配电网络的规划，优化配电网络结构，不但可以保障电网的安全运行、降低电能损耗、提高供电可靠性，适应市场经济快速发展的需求，更好地满足社会经济的发展和人民生活水平的提高对用电的需求，同时也为国家和电力企业带来客观的经济效益。
2.负荷预测
配电网的负荷预测是配电网规划的基础，网络规划的发展要以负荷发展为依据，负荷的发展状况将影响网络发展的每个环节。负荷预测应在经常调查分析的基础上，根据城市建设和各行业发展的信息，将过去的负荷进行分析，掌握负荷的发展规律。
要对负荷进行分析，确定最高用电负荷时间和负荷率，得出最高用电负荷时间和负荷值，这些数据是预测未来负荷发展的基本依据。配电网的负荷预测有两种常用的预测方法。演绎法就是基于用电区域的历史数据，假设负荷发展率是连续变化的，根据原来的负荷发展率推断将来的负荷发展状况。
在一个用电区域里，初期负荷发展比较快，随着土地资源的逐步开发，用电负荷逐步趋于稳定，负荷发展率从大到小变化，最终负荷达到饱和或稳步发展状态。但对于经济发展迅速的地区，负荷发展率并不是连续变化的，而是呈现跳跃式的增长，用演绎法显得有一定的误差。
而仿真法与演绎法有互补的作用，仿真法是以用电区域每年的用电量为依据，通过调查每个用电负荷类型和每个类型用户的用电数量来计算负荷预测值。任何负荷预测方法都不可能完全准确，当掌握最新的负荷发展数据后，就必须对原有的负荷预测值进行修正。
3.配网规划建设与改造的技术原则
3.1 配电网架结构建设原则
在保证可靠性的原则下，配电网络结线力求简单，采用环网接线，开环运行的结构，没有条件的线路、郊区线路可以为放射形，中压配电网络供电闭半径应控制在3km以内，中心区不超过2km，低压网络供电闭半径应控制在0.4km以内，中心区不超过0.2km。配电网建设应逐步满足“N–1”安全准则。
3.2 其它技术原则
3.2.1 导线选型
新建配电线路应使用绝缘导线，对在运的裸导线线路应逐步进行绝缘化改造，对个别地方如城市中心繁华地区、重要交通广场、市政有特殊要求、架空线路走廊受限制等地区可采用电力电缆。
中压导线截面的选择应考虑其与变电站、开闭所出线、开关柜的载流量相匹配，架空主干线截面一般采用240mm2，分支线截面不小于95mm2，电缆主干线一般选用300mm2，分支线截面不小于95mm2。
3.2.2 开关站、开闭所设计技术原则
为合理利用变电站10kV出线开关柜及地下通道的资源，减少相同路径的电缆条数或解决变电站10kV出线及线路走廊不足的问题，一般应相应建设一定数量的开闭所（负荷具有较大发展潜力时可考虑建设开关站），大型住宅区一般应相应建设相应的开闭所。
开关站、开闭所一般采用户内型，可结合配电站建设也可单独建设。开关站、开闭所的结线应力求简化，一般采用单母分段，两回进线，6～10回出线，开关站和开闭所应按无人值守及配电自动化要求设计，有条件的情况下，配电自动化及通讯、电源等设施应同步建设。
开关站进出线采用断路器并配置微机型保护装置，开闭所进出线采用负荷开关—熔断器组合电器设备，当开闭所内单台变压器容量在1000kVA以上的10kV开关应采用断路器并配置定时限保护装置。
3.2.3 配电站、配电室设计技术原则
在新建的住宅区，根据负荷发展水平或住宅小区的建筑规划面积累计10000-20000m2应建一座配电站，配电站应靠近负荷中心，宜采用高压供电到楼的方式。大型住宅小区应建设开闭所向若干个配电站供电。室内一般装两台变压器，变压器单台容量不宜超过630kVA，其变压器间应按最终容量设计，建设初期按照设计负荷选装变压器；配电变压器宜选用D，yn11结线方式，低压为单母线分段带联络，低压母线应绝缘化。
3.2.4 配网自动化设计技术原则
基本原则有：
①资源利用、信息共享的原则。
②可扩充原则。上层应是一个开放式平台，终端应是一个积木式结构。
③可靠性原则。软、硬件都要相对成熟、稳定、可靠。
④安全性原则。实时、管理、网际间要有安全保护措施和防病毒措施。
⑤可维护性原则。
⑥简化原则。在不影响功能需求的前提下，一、二次设备应尽量简化，以减少投资，提高可靠性。
⑦信息就地处理的原则。
⑧因地、因网制宜的原则。
4.配网规划设计目标及改造对策
4.1 规划设计目标
为加快城市配电网络的规划设计、建设与改造的步伐，为城市经济发展和人民生活提供可靠、优质的电能。通过规划建设与改造使城市的配电网络适应社会发展和人民生活对电力供应的需求，配网各项综合指标达到国电公司一流供电企业标准，部分指标达到或接近国际一流供电企业水平。
4.2 规划设计 配电网络的规划要做到远近结合、统筹兼顾、合理安排、综合治理。充分分析配电网的现状水平，结合当地区的发展特点进行配电网规划设计与改造工作。着重从以下几个方面进行规划与改造。
(1)合理调整变电站负荷分配，满足电力负荷增长需要：变电站容载分布不均，不同的变电站负荷水平有很大差别。要合理的划分各变电站的供电区域和合理安排变电站的增容、新建时间，使每个变电站的负荷趋于平均，发挥各变电站的最大效益。
(2)合理建设、改造配电网，满足配网自动化要求：配网规划需改善当前城市配电网络结构的薄弱环节，增强配电线路环网转供能力，提高配电网“手拉手”供电水平。
新架设的主干线应按长远规划，并有较强的适应性，一次建成，基本上10年内不做大的改造。调整负荷过大的馈线，使每条馈线在各种运行方式下都能相互转供。馈线以断路器或负荷开关分成2～3段运行，郊区不超过4段。分支线应加装断路器。
新建的开闭所、配电站应积极采用按环网接线设计、实施，开环运行。在配网规划建设和改造中，积极地推广应用新技术、新设备、新工艺、新材料。在改造旧设备的同时，也应充分发挥现有设备的潜力，做到技术先进，经济合理，运行灵活，安全可靠。同时加快配网自动化的建设步伐，逐步实现配电网络运行操作的现代化。
4.3 配电网规划改造对策
城市配电网存在的问题是配电网建设中急需解决的问题。只有加快智能化配电网建设，才能从根本上解决这些问题，满足电力企业持续发展的需要。
4.3.1 合理布局、加快电源点建设
电力系统规划必须以坚实的前期工作为基础，包括整理系统电力负荷资料、当地的社会经济发展状况、电源点和输电线路方面的原始资料等。在新建电源点的选址上，合理利用资金渠道，优先考虑负荷密集地区的电源布点，进行重负荷线路的分网改造。
根据当地建设规划和实际负荷发展滚动式修编电网建设规划，按照超前发展的思路做好电源点建设。
4.3.2 滚动修编电力建设规划
全面科学编制电网建设规划，根据客户负荷发展，滚动修订配电网建设规划，满足技术先进、运行安全可靠、操作维护简单、经济合理及环境保护要求，不断优化配电网结构，合理划分经济负荷区域。
4.4 加快城乡配电网改造
针对目前现状，应加大城市配电网改造力度，逐步对运行时间长的老旧电缆进行更换。对缺乏通道、改造困难的线路重新进行规划，逐步逐批进行改造。对缺陷严重的户外电气设备合理申请技改资金，有计划、分步骤地进行改造或更换。
在城乡电网改造、技改大修过程中，重点向中低压侧倾斜，采取多种措施，如加大过负荷、卡脖子配电线路的改造力度；加大配变台区低压线路的整治和“一户一表”改造力度，强化下户线治理；重点推进配变台区的智能化改造进程；加大电能计量装置的改造力度，提高配置合格率，加快智能电表的推广应用和用电信息采集系统建设。
4.5 实现智能化的配电网
消除行业和专业间的壁垒，共同研发建设智能电网。扎实有序地进行配电网的智能化建设，不断提高配电网的智能化水平。通过实施配电网的智能化管理对配电网进行实时监测，随时掌握网络中各元件的运行工况，可自动将故障段隔离，非故障段恢复供电，在实施一整套监控措施的同时，加强对电网实时状态、设备、开关动作次数、负荷管理情况、潮流动向的数据采集，实施网络管理，拟定优化方案，提高配电网供电可靠性，使99.99%的供电可靠率得以实现。
分时电价是智能电网首先需要实现的功能，它的实行将推动智能电表的应用，通过智能电表，可以让客户切身感受到智能电网的存在。另外，联络开关与切换开关相互配合，可使由故障造成的部分失电负荷转移到其它系统，恢复供电，从而缩短非故障线路的停电时间，实现配电网的智能化。
5.结束语
随着未来智能电网的发展，新形势下的智能配电网研究对我国经济社会发展意义重大，电网要在做好现有配电网规划的同时，积极做好智能配电网技术的储备和研究工作，为建设智能化的城市电网做出贡献。
参考文献
[1]梁自维.探析城市配电网的规划原则[J].科技与企业,2011(11).
[2]刘剑.浅谈如何进行城市配电网规划[J].湖北电力,2011(05).