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【摘要】本文对国内配网的现状及城市配网规划与建设展开论述，提出了电网规划与建设的有关思路，针对城市电力建设存在“重设备、轻规划”问题，致使配电网络比较脆弱，主要表现在：网络混乱薄弱；供电半径太大；导线截面选择过多；无功补偿不足；配电变压器容量不匹配；自动化水平低等。仅供参考。
【关键词】城市配网；规划；建设
0 引言
随着国民经济的高速发展，城区对电力的需求也一直保持着高水平的增长。对供电质量和供电可靠性要求越来越高，这对城市配电网出现了“卡脖子”的问题，对配电网供给能力提出了严重的挑战，其中lOkV中压配电网网架的建设更是直接关系到用户的供电质量及可靠性水平，意义重大。
一、我国配网的现状
配电系统是电力系统发、输电系统与用記连接起来的重要环节。我国目前的配电网很薄弱，绝大多数为树状结构，且多为架空线路，可靠性较差。近年来，国家投人了大量资金对城市电网进行改造，取得了阶段性的成果，但由于电源不足等先天问题，配电网网架的优化规划一直是供电部门棘手的现实问题。随着近郊城市化程度的迅速提高，对配电网网架结构提出了较高要求，由于政府领导的关心，省公司的重视，经我局各方面努力，城网现状已是今非昔比，在减少线损和提高供电可靠性等方面都有明显的进步。目前城市配网主要存在以下一些问题：
1．1 网络结构不合理，运行方式灵活性低
由于网络结构不合理，使故障复电、计划检修以及迎峰度夏等工作受到限制。实际工作中经常遇到变电站移址、变电站全站需要停电时，即使在低负荷水平的情况下负荷都不能转出，需要新出线或者新增加联络线。
1．2 电源布点不合理，供电半径过长
由于缺乏早期整体规划．国内的部分城市配网的电源点布点不足、不合理，供电半径过长．线损过高。于是同时，对于电源布点不合理，一些地方还出现了主变负载不均衡．系统运行的经济性降低了。
1．3 线路故障率高，供电可靠性低
许多城市都采用架空线作为城市供电线路的主要敷设方式，架空线的故障率相对较高．因此，供电可靠性就大大降低了；另外，由于网络结构不合理，事故转电及检修转电不方便，也降低了供电的可靠性。
1．4 负荷增长飞速，电网建设用地紧张
就广东省来说，预计2015年全社会用电量达到6060亿千瓦时以上，最高负荷达到10680万千瓦以上，电力优质服务全面提速，电网发展与社会、资源、生态环境的矛盾更加突出，广东省电网发展任务艰巨、转变方式迫在眉睫。
二、城市配网规划与建设思路
城市配网规划与建设中问题很多：不确定的因素很多，负荷的发展及分布状况很难准确预测；涉及的部门和专业领域多，除了要满足安全性与可靠性、投资成本等经济技术方面的要求外，还要与市政规划等部门协调。
2．1 关于负荷预测的问题
负荷预测是配电网络规划中的一项极其重要的基础性工作，这是由网络规划设计的最终目的是为满足负荷需求服务的，而负荷的发展状况又足以影响网络发展的每个环节所决定的。
配电网络规划可以使用两种常用的预测方法：
外推法，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移以后各时期的发展状况。
仿真法是以用电区域每年的用电量为依据的。通过调查每个用电负荷类型和每个类型用户的数量来计算负荷预测值。
不过，任何负荷预测方法都不可能完全准确，当掌握更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。唯有如此。负荷预测才具意义。
2．2 电源接入点的选择及线路走廊安排
从减少网损增加经济效益的角度出发，应该优先规划电源接入点，只有电源接入点规划得合理，才能减少线路建设的投入，降低网损。
① 客观条件要求电力企业必须提前做好电源接入点的选择及线路走廊的构建。城市的发展．给电力部门重新布点及新增线路走廊的空间十分有限，即使勉强安排了新的电源接入点以及线路走廊，也会因约束因素太多使布局不合理。而且越是到后来，在市区进行开挖铺设电缆的代价越大。
②随着城市迅速发展以及人类需求的不断提高，城市的用电密度越来越大，如果不在城市发展之初很好地解决城市电网，尤其是配网的规划与建设问题，将会严重影响并制约整个城市的发展。
③ 在规划线路走廊时若采用电缆，不仅美化市容市貌，故障率还比架空线低。从减少电缆故障所导致的馈线跳闸的角度考虑，应尽量减少电缆直埋。采用排管敷设的电缆，在线路维护或新放电缆时需要重新开挖．而且比电缆管沟的电缆更易遭受外力破坏；采用电缆管沟的敷设方式其成本相对较高。综上所述，在经济条件许可的情况下，10kV线路走廊应优先考虑电缆沟，其次是电缆排管敷设，尽量不用架
架空线，减少电缆直埋。
由此可见，供电范围的划分，路径的选择，对供电半径起着决定作用。配网规划必须和城市发展规划紧密结合，借助经济发展规划和用地规划来进行负荷预测和负荷分布，划分供电区域，借助建设规划，来确定线路走廊等。
2．3 、网架结线的几种形式
A、辐射式结线：如图1所示。这种网架结线简单，投资较小，维护方便，但是供电可靠性较低，适合于架空线的支线和市区内非重要地电缆支线。
B、多回路电缆平行结线：如图2所示。这种网架结线方式适用于靠近变电站或开关站的大容量用户，不必采用备用电缆，保证有充足的供电能力，可以提高电缆的利用系数，二回路时，正常每回路可带50%的负荷，三回路时可带66.6%的负荷，四回路时可带75%的负荷，具有较高的供电可靠性。
C、“二减一”环网电缆结线：如图3所示。这种就是现在经常采用的“手拉手”网架结线方式，一般是开环运行，适用于要保证有双电源的小区供电。这种纬线方式灵活简明，易于倒供电。当环网中任一段电缆故障时，可由人式倒闸转供电，每回馈线的最高负荷应控制在段电缆安全载流量的50%以下，当环网内出现新负荷时，可以采取将电缆解口的方法接入，以减少电缆迂回，节省电缆投资。
D、专门备用线的“三减一”环网电缆结线：如图4所示。这种网架结线比“二减一”环网结线大大提高了电缆的运行率，同时解决了大量电缆出线的困难，采用一根专门备用线作为多根电缆的事故备用，备用电缆不带负荷或少带负荷，使环网电缆的运行率提高到接近100%。
图1 图2
图3 图4
lOkV架空线宜采用多分段三联络的连接方式，达到“N一1”原则。在架空网络建设完善过程中，须注意分段建设及过渡方案的考虑。在初期负荷较轻的情况下，可采用“一分段一联络”方式，每回线路负载率宜不大于5O％ ：当线路负载率达到67％左右，考虑采用“二分段二联络”方式：最终负载率以75％为宜，采用“多分段三联络”方式。以上不同方式应该是循序渐进、逐步优化的过程，并根据附近电源点的情况因地制宜、适度发展。
2．4 、制定负荷转移方案的原则是减少停电范围，尽量减少停电时间。在发现回馈线发生故障时．必须尽快查找到故障点，并将故障点前后的负荷转由邻近馈线供电，以使故障点的负荷隔离出去。为确保电网正常运行，必须建立健全的保护系统。在系统出现故障时，通过最少的操作次数将故障点隔离，保证非故障点尽早恢复用电。配电网络自动化管理系统就是利用计算机网络，将自动控制系统和管理信息系统结合起来，建立系统控制和数据采集系统，为全面管理网络安全和经济运行提供依据。
10kV 目标网架的建设不可能一蹴而就，必须制定相关的标准、建立相应的原则。在相关原则及标准的指引下，对配电网的相关指标做阶段性分析及评价，找出配电网存在的不足，并明确下一步改造及发展的目标。配网规划要纳入城市建设总体规划，既要切合实际，又要适当超前．在正确处理近期建设与远期发展关系的同时，考虑社会、经济、环境的综合效益，使规划既有权威性，又有灵活性。
三、结 论
本文所讨论的电源接入点以及线路走廊的规划建设原则，应根据城市的人口规划、社会经济发展目标，用地布局和地区电力系统中长期规划，结合城市供电部门制定的城市电网建设发展规划要求，通过协商和综合协调后，从城市全局出发，将电力设施的位置和用地落实到城市总体规划的用地布局图上。城市电网规模应与城市电源同步配套规划建设，达到电网结构合理、安全可靠、经济运行的要求，保证电能质量，满足城市用电需要。
【关键词】城市配网；规划；建设
0 引言
随着国民经济的高速发展，城区对电力的需求也一直保持着高水平的增长。对供电质量和供电可靠性要求越来越高，这对城市配电网出现了“卡脖子”的问题，对配电网供给能力提出了严重的挑战，其中lOkV中压配电网网架的建设更是直接关系到用户的供电质量及可靠性水平，意义重大。
一、我国配网的现状
配电系统是电力系统发、输电系统与用記连接起来的重要环节。我国目前的配电网很薄弱，绝大多数为树状结构，且多为架空线路，可靠性较差。近年来，国家投人了大量资金对城市电网进行改造，取得了阶段性的成果，但由于电源不足等先天问题，配电网网架的优化规划一直是供电部门棘手的现实问题。随着近郊城市化程度的迅速提高，对配电网网架结构提出了较高要求，由于政府领导的关心，省公司的重视，经我局各方面努力，城网现状已是今非昔比，在减少线损和提高供电可靠性等方面都有明显的进步。目前城市配网主要存在以下一些问题：
1．1 网络结构不合理，运行方式灵活性低
由于网络结构不合理，使故障复电、计划检修以及迎峰度夏等工作受到限制。实际工作中经常遇到变电站移址、变电站全站需要停电时，即使在低负荷水平的情况下负荷都不能转出，需要新出线或者新增加联络线。
1．2 电源布点不合理，供电半径过长
由于缺乏早期整体规划．国内的部分城市配网的电源点布点不足、不合理，供电半径过长．线损过高。于是同时，对于电源布点不合理，一些地方还出现了主变负载不均衡．系统运行的经济性降低了。
1．3 线路故障率高，供电可靠性低
许多城市都采用架空线作为城市供电线路的主要敷设方式，架空线的故障率相对较高．因此，供电可靠性就大大降低了；另外，由于网络结构不合理，事故转电及检修转电不方便，也降低了供电的可靠性。
1．4 负荷增长飞速，电网建设用地紧张
就广东省来说，预计2015年全社会用电量达到6060亿千瓦时以上，最高负荷达到10680万千瓦以上，电力优质服务全面提速，电网发展与社会、资源、生态环境的矛盾更加突出，广东省电网发展任务艰巨、转变方式迫在眉睫。
二、城市配网规划与建设思路
城市配网规划与建设中问题很多：不确定的因素很多，负荷的发展及分布状况很难准确预测；涉及的部门和专业领域多，除了要满足安全性与可靠性、投资成本等经济技术方面的要求外，还要与市政规划等部门协调。
2．1 关于负荷预测的问题
负荷预测是配电网络规划中的一项极其重要的基础性工作，这是由网络规划设计的最终目的是为满足负荷需求服务的，而负荷的发展状况又足以影响网络发展的每个环节所决定的。
配电网络规划可以使用两种常用的预测方法：
外推法，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移以后各时期的发展状况。
仿真法是以用电区域每年的用电量为依据的。通过调查每个用电负荷类型和每个类型用户的数量来计算负荷预测值。
不过，任何负荷预测方法都不可能完全准确，当掌握更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。唯有如此。负荷预测才具意义。
2．2 电源接入点的选择及线路走廊安排
从减少网损增加经济效益的角度出发，应该优先规划电源接入点，只有电源接入点规划得合理，才能减少线路建设的投入，降低网损。
① 客观条件要求电力企业必须提前做好电源接入点的选择及线路走廊的构建。城市的发展．给电力部门重新布点及新增线路走廊的空间十分有限，即使勉强安排了新的电源接入点以及线路走廊，也会因约束因素太多使布局不合理。而且越是到后来，在市区进行开挖铺设电缆的代价越大。
②随着城市迅速发展以及人类需求的不断提高，城市的用电密度越来越大，如果不在城市发展之初很好地解决城市电网，尤其是配网的规划与建设问题，将会严重影响并制约整个城市的发展。
③ 在规划线路走廊时若采用电缆，不仅美化市容市貌，故障率还比架空线低。从减少电缆故障所导致的馈线跳闸的角度考虑，应尽量减少电缆直埋。采用排管敷设的电缆，在线路维护或新放电缆时需要重新开挖．而且比电缆管沟的电缆更易遭受外力破坏；采用电缆管沟的敷设方式其成本相对较高。综上所述，在经济条件许可的情况下，10kV线路走廊应优先考虑电缆沟，其次是电缆排管敷设，尽量不用架
架空线，减少电缆直埋。
由此可见，供电范围的划分，路径的选择，对供电半径起着决定作用。配网规划必须和城市发展规划紧密结合，借助经济发展规划和用地规划来进行负荷预测和负荷分布，划分供电区域，借助建设规划，来确定线路走廊等。
2．3 、网架结线的几种形式
A、辐射式结线：如图1所示。这种网架结线简单，投资较小，维护方便，但是供电可靠性较低，适合于架空线的支线和市区内非重要地电缆支线。
B、多回路电缆平行结线：如图2所示。这种网架结线方式适用于靠近变电站或开关站的大容量用户，不必采用备用电缆，保证有充足的供电能力，可以提高电缆的利用系数，二回路时，正常每回路可带50%的负荷，三回路时可带66.6%的负荷，四回路时可带75%的负荷，具有较高的供电可靠性。
C、“二减一”环网电缆结线：如图3所示。这种就是现在经常采用的“手拉手”网架结线方式，一般是开环运行，适用于要保证有双电源的小区供电。这种纬线方式灵活简明，易于倒供电。当环网中任一段电缆故障时，可由人式倒闸转供电，每回馈线的最高负荷应控制在段电缆安全载流量的50%以下，当环网内出现新负荷时，可以采取将电缆解口的方法接入，以减少电缆迂回，节省电缆投资。
D、专门备用线的“三减一”环网电缆结线：如图4所示。这种网架结线比“二减一”环网结线大大提高了电缆的运行率，同时解决了大量电缆出线的困难，采用一根专门备用线作为多根电缆的事故备用，备用电缆不带负荷或少带负荷，使环网电缆的运行率提高到接近100%。
图1 图2
图3 图4
lOkV架空线宜采用多分段三联络的连接方式，达到“N一1”原则。在架空网络建设完善过程中，须注意分段建设及过渡方案的考虑。在初期负荷较轻的情况下，可采用“一分段一联络”方式，每回线路负载率宜不大于5O％ ：当线路负载率达到67％左右，考虑采用“二分段二联络”方式：最终负载率以75％为宜，采用“多分段三联络”方式。以上不同方式应该是循序渐进、逐步优化的过程，并根据附近电源点的情况因地制宜、适度发展。
2．4 、制定负荷转移方案的原则是减少停电范围，尽量减少停电时间。在发现回馈线发生故障时．必须尽快查找到故障点，并将故障点前后的负荷转由邻近馈线供电，以使故障点的负荷隔离出去。为确保电网正常运行，必须建立健全的保护系统。在系统出现故障时，通过最少的操作次数将故障点隔离，保证非故障点尽早恢复用电。配电网络自动化管理系统就是利用计算机网络，将自动控制系统和管理信息系统结合起来，建立系统控制和数据采集系统，为全面管理网络安全和经济运行提供依据。
10kV 目标网架的建设不可能一蹴而就，必须制定相关的标准、建立相应的原则。在相关原则及标准的指引下，对配电网的相关指标做阶段性分析及评价，找出配电网存在的不足，并明确下一步改造及发展的目标。配网规划要纳入城市建设总体规划，既要切合实际，又要适当超前．在正确处理近期建设与远期发展关系的同时，考虑社会、经济、环境的综合效益，使规划既有权威性，又有灵活性。
三、结 论
本文所讨论的电源接入点以及线路走廊的规划建设原则，应根据城市的人口规划、社会经济发展目标，用地布局和地区电力系统中长期规划，结合城市供电部门制定的城市电网建设发展规划要求，通过协商和综合协调后，从城市全局出发，将电力设施的位置和用地落实到城市总体规划的用地布局图上。城市电网规模应与城市电源同步配套规划建设，达到电网结构合理、安全可靠、经济运行的要求，保证电能质量，满足城市用电需要。