申一煬

（國網(wǎng)河南省電力公司內(nèi)黃縣供電公司，河南安陽 456300）

1.配電網(wǎng)規(guī)劃的意義

由于社會(huì)主義國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國家電網(wǎng)為地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了巨大的貢獻(xiàn)，但也呈現(xiàn)出供應(yīng)能力不夠、網(wǎng)架構(gòu)造脆弱、安全性有待改善、供電施工難度過大等突出的問題，對(duì)配電網(wǎng)作出了合理計(jì)劃，以提高供電改造施工的可靠性以及供電運(yùn)營的安全與經(jīng)濟(jì)效益，從而提高電能品質(zhì)，是供電公司的主要職責(zé)。供電計(jì)劃是一項(xiàng)知識(shí)密集型的科研領(lǐng)域，它涵蓋了電力系統(tǒng)運(yùn)營的許多方面。現(xiàn)代配電網(wǎng)計(jì)劃主要通過科學(xué)研究的方式，確定規(guī)劃區(qū)何時(shí)何地建設(shè)或改善電力設(shè)施，使未來的供電企業(yè)可以適應(yīng)與符合市場的發(fā)展趨勢(shì)以及對(duì)各種新供電技術(shù)的需求，更可靠地為顧客供應(yīng)所需要品質(zhì)的電力；能夠符合城市建筑規(guī)劃的需要；符合環(huán)境、美觀等其他公共需求。在實(shí)現(xiàn)以上約束目標(biāo)的基礎(chǔ)上，為公司發(fā)展追求最大的經(jīng)濟(jì)性與效益[1]。

2.配電網(wǎng)網(wǎng)格化的規(guī)劃原則

供電公司要規(guī)劃出負(fù)荷經(jīng)濟(jì)發(fā)展的完善網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)已配線的網(wǎng)格特點(diǎn)，以運(yùn)行問題為基礎(chǔ)，在適當(dāng)降低改造量的基礎(chǔ)上，逐步解決城市配電網(wǎng)的架設(shè)要求；根據(jù)未配線、管理機(jī)構(gòu)較復(fù)雜的區(qū)域特點(diǎn)，從已有路網(wǎng)的運(yùn)作方案上明確聯(lián)接中心性質(zhì)、特點(diǎn)，之后再經(jīng)過對(duì)城市供電網(wǎng)問題的綜合評(píng)估，提出改造方案，并測算改建經(jīng)費(fèi)；在已有城市配電網(wǎng)線路的正常運(yùn)行狀況下，再確定聯(lián)接中心特性，并根據(jù)其原因，遵循節(jié)省工程經(jīng)費(fèi)的基本原則，從原有的單環(huán)網(wǎng)向架設(shè)目標(biāo)轉(zhuǎn)變；面對(duì)負(fù)載發(fā)展范圍不明確的網(wǎng)格，要有針對(duì)性地設(shè)計(jì)發(fā)展規(guī)劃，明確負(fù)載增長點(diǎn)范圍。

城網(wǎng)建設(shè)考慮的電源可靠性程度是指在供電設(shè)施停運(yùn)后，對(duì)用戶持續(xù)供電時(shí)的可靠性程度，供電公司要從滿足電網(wǎng)供電安全標(biāo)準(zhǔn)和對(duì)用戶供電的可靠性程度兩個(gè)方面具體規(guī)定。中壓配電網(wǎng)的用電安全實(shí)行“N-1”安全原則，即中壓配電網(wǎng)的一個(gè)架空線，或一根光纜，或變壓器上的一個(gè)降壓變電器出現(xiàn)故障停機(jī)段后，在一般情況下，除故障段外不停供電，也不能出現(xiàn)電壓過低和設(shè)備上不允許的過負(fù)載情況；在原計(jì)劃停機(jī)情形下，又出現(xiàn)故障停機(jī)段時(shí)，可以部分中斷，并應(yīng)當(dāng)在規(guī)定日期內(nèi)重新供電。城網(wǎng)結(jié)構(gòu)是城網(wǎng)建設(shè)的重要基礎(chǔ)，要能夠靈活適應(yīng)城市建筑體量、負(fù)荷壓力、用電需求以及經(jīng)濟(jì)效益與安全性。變電所應(yīng)當(dāng)按照城網(wǎng)綜合負(fù)荷、區(qū)域負(fù)荷的需求預(yù)測和地理環(huán)境要求，并本著利于實(shí)現(xiàn)建設(shè)目標(biāo)能力和方便網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的原則加以合理布置，同時(shí)預(yù)留了插入或新建變電所的可能性。

規(guī)范的城網(wǎng)結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足各級(jí)高電壓電網(wǎng)的接地規(guī)范，以增強(qiáng)安全性，并降低維修、檢測的費(fèi)用；高壓配電網(wǎng)接地簡單，以滿足智能化管理和無人值班工作；下一層供電能支撐上一層供電。同時(shí)，規(guī)劃的城網(wǎng)結(jié)構(gòu)還應(yīng)當(dāng)符合供電送出條件和形成長期穩(wěn)定安全的供電能力，以滿足城市用電市場擴(kuò)大和消費(fèi)的需求；具有一定的裕度和應(yīng)變能力，并具備技術(shù)先進(jìn)性；供電運(yùn)行方式要靈活、經(jīng)濟(jì)，線損和成本控制事宜也相應(yīng)較少；接地結(jié)構(gòu)簡單、分層清晰；結(jié)構(gòu)形式和潮流方向科學(xué)合理，防止電磁環(huán)網(wǎng)和網(wǎng)內(nèi)環(huán)流；采取適當(dāng)措施，控制了短路電壓[2]。

3.供電所配電網(wǎng)存在的問題

3.1 供電安全性較低

單輻射型線路，和部分負(fù)荷頻率偏高的單環(huán)網(wǎng)線，但不能符合“N-1”的電力安全標(biāo)準(zhǔn)，因此用電安全性較差。相關(guān)線路中存在著單線單變的配電方案，當(dāng)線路或電力變壓器故障后，整個(gè)線路都面臨著斷電風(fēng)險(xiǎn)，而現(xiàn)狀的十二回線，僅有二回線達(dá)到了可轉(zhuǎn)配電條件，可轉(zhuǎn)配電效率、環(huán)網(wǎng)效率和站點(diǎn)之間的聯(lián)網(wǎng)效率等數(shù)據(jù)都需要通過此項(xiàng)目得到進(jìn)一步完善與提升，以提高供電可靠性。

3.2 線路的建設(shè)問題

目前，供電所中壓線存在聯(lián)絡(luò)方式不合理、負(fù)荷值偏高的狀況，因此在建設(shè)過程中首先應(yīng)該著重處理由于重過載等問題而造成的用戶報(bào)裝設(shè)備受限問題，然后再根據(jù)負(fù)荷預(yù)估結(jié)果和上級(jí)供電狀況，在建設(shè)專線的同時(shí)，考慮對(duì)既有的配電網(wǎng)架加以更新，并逐步淘汰單輻射型線，提升可轉(zhuǎn)供電效率、站間聯(lián)網(wǎng)效率、環(huán)網(wǎng)效率等，并針對(duì)在建設(shè)期間可能發(fā)生的負(fù)荷突增等狀況，提前建設(shè)好健康、安全可靠的網(wǎng)架。

3.3 變壓器重過載問題

供電所目前的現(xiàn)狀是具有數(shù)量較多的重過載供電變壓器，在有限的基礎(chǔ)建設(shè)投入下一次性解決這些問題并不太現(xiàn)實(shí)，所以，對(duì)負(fù)載比較集中的地方可采用直接更換大容量變壓器的方式，以緩解相對(duì)緊張的現(xiàn)狀負(fù)載增長；而對(duì)負(fù)載提升速度較慢和今后可能產(chǎn)生大量集中負(fù)載問題的地方，則建議采用“小容量、密布點(diǎn)”方法，以科學(xué)合理的方式劃分負(fù)載，并及時(shí)進(jìn)行地區(qū)規(guī)劃，以應(yīng)對(duì)未來可能出現(xiàn)的負(fù)荷增長。造成這種問題發(fā)生的因素，主要是由于該區(qū)域配置的供電變壓器容量，相對(duì)于近年來日益增加的城市周圍供電負(fù)荷需求偏小，無法應(yīng)付類似的城市用電量突增。

3.4 設(shè)施不健全

隨著人們?nèi)粘?duì)電力的需求量迅速增加，使得供電常常超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。在現(xiàn)在的配電網(wǎng)中，設(shè)施更換速度趕不上日新月異的新時(shí)代。配電網(wǎng)潮流計(jì)算布線模式比較單調(diào)，現(xiàn)在的供電所接線方式大多為單輻射線，但這些線的一個(gè)突出弊端是內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為簡單，不能適應(yīng)轉(zhuǎn)供需要，必須通過聯(lián)網(wǎng)方式增加配電功能。供水電壓過低，導(dǎo)電線徑過小或者超負(fù)荷用電等都是造成供水電壓過低的重要原因，這個(gè)情況在節(jié)假日前后比較突出。

3.5 沒有先進(jìn)信息技術(shù)的使用

由于受經(jīng)濟(jì)條件和環(huán)境的限制，傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)無法應(yīng)用到城市的供電網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中，從而導(dǎo)致在收集數(shù)據(jù)并加以處理的過程中，極易發(fā)生運(yùn)算上的出錯(cuò)甚至是在數(shù)據(jù)處理上的遺漏，進(jìn)而造成供電所在信號(hào)獲取過程中無法獲取配電網(wǎng)的問題所在，或者是發(fā)生故障造成中斷等不良現(xiàn)象[3]。

3.6 設(shè)備老化問題嚴(yán)重，不易維護(hù)

配電網(wǎng)中存在的交流輸電線路設(shè)備老化問題很容易被人們忽視，這是一個(gè)很大的安全隱患，輕則造成斷電，重則甚至威脅到人類的生命和財(cái)產(chǎn)安全。另外，供電所的修理人員是否保養(yǎng)成功也是一個(gè)問題，因?yàn)樾蘩砣藛T是直接與用戶聯(lián)系的，在某個(gè)程度上修理人員也就代表了供電所的整個(gè)面貌，所以對(duì)維修技術(shù)人員的專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)變得非常關(guān)鍵。

4.優(yōu)化供電所的配電網(wǎng)現(xiàn)的規(guī)劃方案

4.1 改善配電網(wǎng)架結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性

配電網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的主要性能就是要求輸送線走向更加安全暢通，對(duì)于供電所的輸電有著重大作用。因此，在施工過程中要避免線路結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜的問題，同時(shí)對(duì)裸露的輸電用線也要選擇良好的絕緣線路，防止出現(xiàn)安全隱患。

4.2 加強(qiáng)配電智能化程度

在當(dāng)前的很多應(yīng)用領(lǐng)域里，智能化技術(shù)一直被普遍采用，而且都得到了良好的回報(bào)。但是，中國配電網(wǎng)在這個(gè)方面的技術(shù)還處在剛開始的水平，與發(fā)達(dá)國家相比，他們不僅起步較早，而且電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的核心都在這里。未來中國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展離不開自動(dòng)化科技的應(yīng)用，如果不是配電網(wǎng)的高度自動(dòng)化，整個(gè)故障診斷、隔離和修復(fù)時(shí)間都將相當(dāng)漫長，甚至不能進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)重建和自愈。所以，加快供電網(wǎng)的智能化建設(shè)是必然趨勢(shì)，只有這樣，才能增強(qiáng)供電所在行業(yè)的實(shí)力。

4.3 做好對(duì)維護(hù)人員的培養(yǎng)工作

供電所維護(hù)人才是直接和使用者發(fā)生聯(lián)系，在相當(dāng)程度上也代表著供電所的門面。所以，強(qiáng)化對(duì)維護(hù)員工的素養(yǎng)考察和專業(yè)技能的訓(xùn)練是十分關(guān)鍵的。修理人員的微笑式上門服務(wù)是給老百姓的一抹朝陽，也是獲得老百姓好感的重要途徑，可以減輕或者是防止修理人員和老百姓之間產(chǎn)生沖突。

4.4 科學(xué)合理地開展負(fù)荷預(yù)測

電網(wǎng)長期負(fù)荷預(yù)報(bào)是發(fā)電生產(chǎn)規(guī)劃的重要依據(jù)，是發(fā)電市場工作順利開展的必需資料，同時(shí)科學(xué)合理的短期負(fù)荷預(yù)報(bào)也有助于優(yōu)化工作的開展，所以做好科學(xué)、正確的長期負(fù)荷預(yù)報(bào)是做好配電網(wǎng)建設(shè)工作的重要基礎(chǔ)。根據(jù)地方政府規(guī)劃方案、區(qū)域發(fā)展?fàn)顩r等客觀因素的需要，在注重適當(dāng)超前和可持續(xù)發(fā)展的原則下，供電公司采用合理的預(yù)報(bào)模式和方式使負(fù)荷預(yù)報(bào)的成果更為精確，能夠?yàn)槌鞘幸?guī)劃建設(shè)提供科學(xué)合理的基礎(chǔ)條件與保障。

4.5 配電網(wǎng)的整體規(guī)劃思路

基于同一網(wǎng)格下的配電網(wǎng)潮汐計(jì)算規(guī)律，其一般基本思路是將供電所劃分各地區(qū)，并按照配電網(wǎng)對(duì)潮汐的設(shè)計(jì)情況、地區(qū)狀況作出整體規(guī)劃，并正確、合理地歸類不同土地屬性、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，以預(yù)測在規(guī)劃范圍內(nèi)的最大綜合負(fù)荷。另外，針對(duì)配電區(qū)距離的不同的情況，可以確定配電網(wǎng)的網(wǎng)架目標(biāo)與模型，以網(wǎng)格作為設(shè)計(jì)配電網(wǎng)、連接用戶的基本單元，以便實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格化管理的供電要求[4]。

在對(duì)城市配電網(wǎng)的整體空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行布局策劃時(shí)，首先應(yīng)當(dāng)按照使用者特性分類，即工業(yè)區(qū)、商業(yè)區(qū)、農(nóng)村居民點(diǎn)、行政村等，并將之視為基礎(chǔ)，整體布局城市的配電網(wǎng)絡(luò)空間，隨后再按照城市地域狀況，確定配電室、變電所等基礎(chǔ)設(shè)施的具體建筑地點(diǎn)。

4.6 深入信息融合

供電所開展的城市配電網(wǎng)管理工作信息來源包括很多方面，如市政規(guī)劃、使用者報(bào)裝、建筑設(shè)計(jì)合作等，其中，使用者是與供電所的對(duì)內(nèi)合作，而城市建設(shè)和市政規(guī)劃則是對(duì)外合作。市政信息系統(tǒng)主要以城市道路施工規(guī)劃、城市供電網(wǎng)絡(luò)改遷施工為主，也包括已開發(fā)區(qū)域信息、變電站的規(guī)劃信息、建設(shè)線路情況、電力情況等。

在對(duì)配電網(wǎng)路實(shí)施城市規(guī)劃時(shí)，所發(fā)生的數(shù)據(jù)相當(dāng)多，而且多與城市規(guī)劃的地域背景有關(guān)。一般情況下，可通過CAD圖形保存有關(guān)信息，以便建設(shè)工作人員清晰、直觀地掌握配電網(wǎng)信號(hào)，便于規(guī)范管理工作的實(shí)施。從配電網(wǎng)建設(shè)管理狀況來看，多由建設(shè)管理人員任命的信息管理者，主要承擔(dān)信息系統(tǒng)的更新任務(wù)。另外，需要形成信息資源共享制度。由于配電網(wǎng)覆蓋面廣、頻率變化等特點(diǎn)的出現(xiàn)，如果信號(hào)交換不及時(shí)，將產(chǎn)生很大沖擊。所以，政府要與當(dāng)?shù)厣鐣?huì)形成良好信息溝通制度，建立城市配電網(wǎng)設(shè)計(jì)、規(guī)劃管理等制度，以確保信息的暢通，并及時(shí)地把消息傳達(dá)給規(guī)劃工作者，以便于在推進(jìn)城市規(guī)劃過程的同時(shí)，提高城市規(guī)劃管理工作的順利進(jìn)行。

4.7 加快精益化、標(biāo)準(zhǔn)化配電網(wǎng)建設(shè)

改變“掛燈籠”和“蛛蛛網(wǎng)”形狀的供電現(xiàn)狀，做到科學(xué)合理連接，明晰配電網(wǎng)架構(gòu)。供電公司要根據(jù)中心城區(qū)的“掛燈籠”式多電源、遠(yuǎn)距離電力架空網(wǎng)絡(luò)項(xiàng)目進(jìn)行整合改造，對(duì)多分段連通項(xiàng)目進(jìn)行整合改造，并根據(jù)城市規(guī)劃逐步實(shí)施電纜化改造；對(duì)連接點(diǎn)過多的架空線路、電纜混合網(wǎng)加以分析，移除不必要聯(lián)絡(luò)中心和供電節(jié)點(diǎn)，組成較為自由的單環(huán)網(wǎng)或雙環(huán)網(wǎng)，以改善網(wǎng)絡(luò)連線；對(duì)不符合“N-1”規(guī)定的饋電方式進(jìn)行改變，通過重新插入供電節(jié)點(diǎn)、割接負(fù)荷和將線路切改等方法加以改變。

4.8 提高運(yùn)維效率，積極構(gòu)建精益化的運(yùn)維系統(tǒng)

供電公司要重視配電網(wǎng)絡(luò)設(shè)施提升改造工作，積極采用旋弧式負(fù)荷開關(guān)、智能開關(guān)等免維修、高可靠性的裝置；積極整改異常的區(qū)域，適度開展城市配電網(wǎng)智能化建設(shè)，積極優(yōu)化供電系統(tǒng)通信網(wǎng)進(jìn)行城市配網(wǎng)信息可視化。供電公司要運(yùn)用國家“電網(wǎng)化”計(jì)劃研究成果，根據(jù)配網(wǎng)搶修規(guī)范化需求，主動(dòng)構(gòu)建“電網(wǎng)化”的搶修系統(tǒng)，以減少復(fù)電難度；需要積極運(yùn)用城市配網(wǎng)資源建設(shè)運(yùn)營一體化的管理系統(tǒng)，進(jìn)行配網(wǎng)主動(dòng)管理與優(yōu)化調(diào)整，以提升城市配電網(wǎng)運(yùn)營效能，指導(dǎo)電網(wǎng)設(shè)計(jì)、工程改造以及負(fù)荷切割等實(shí)施方案制訂工作，并通過典型的城市配電網(wǎng)網(wǎng)架發(fā)展流程，嚴(yán)格控制城市配電網(wǎng)架發(fā)展流程[5]。

4.9 其他方法

除了以上的優(yōu)化方法外還有很多其他的方法，比如，提前模擬：利用電子仿真、云計(jì)算等技術(shù)，在提前計(jì)劃好的工作空間中建立配電網(wǎng)，以精確測算耗電量，并詳實(shí)記載、合理調(diào)度，為未來工作的實(shí)施提供了保證。以實(shí)用價(jià)值視為重要指標(biāo)：在網(wǎng)格化配電網(wǎng)建設(shè)、規(guī)劃過程中，為了更好地服務(wù)于使用者，應(yīng)特別注意輸配電網(wǎng)絡(luò)的實(shí)用價(jià)值。在合理規(guī)劃布局的基礎(chǔ)上，盡可能覆蓋所有用戶，考慮極有可能發(fā)生的突變，有備無患。適時(shí)更新設(shè)施：配電網(wǎng)建設(shè)過程中，要適時(shí)更新已破損、老舊的設(shè)施，著重排除容易發(fā)生故障的地方。進(jìn)行供電布局計(jì)劃：針對(duì)跨越式發(fā)達(dá)的區(qū)域，應(yīng)當(dāng)及時(shí)合理規(guī)劃變電站及各資源，根據(jù)政府的計(jì)劃情況，進(jìn)行重要區(qū)域的供電計(jì)劃。根據(jù)對(duì)條件滿足要求的區(qū)域，可以進(jìn)行負(fù)荷、空間利用的預(yù)測處理，并建議當(dāng)?shù)卣诳傮w規(guī)劃上，留出一些空間、用地，以確保在滿足國家總體發(fā)展時(shí)期，順利開展城市配電網(wǎng)的建設(shè)管理工作。

5.結(jié)論

科學(xué)合理的配電網(wǎng)計(jì)劃能夠優(yōu)化電網(wǎng)建設(shè)改造項(xiàng)目，是改善企業(yè)投資效率的最有效方式，是提高城市發(fā)展規(guī)模的關(guān)鍵組成部分。配電網(wǎng)建設(shè)是一個(gè)長期性、經(jīng)常性的工作，只有在綜合了區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展?fàn)顩r和用電市場狀況等因素下，通過結(jié)合現(xiàn)代科技的方式方法持續(xù)地對(duì)計(jì)劃進(jìn)行滾動(dòng)調(diào)整，才能達(dá)到國家電網(wǎng)的可持續(xù)發(fā)展，并做到有備無患。