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【摘 要】长期以来，电力建设存在"重发、轻供、不管用"问题，致使配电网络十分脆弱落后，主要表现在：网络混乱薄弱；装备陈旧落后；供电半径太大；导线截面太小；绝缘水平低；无功补偿严重不足；配电变压器容量不足；自动化水平极低等。
【关键词】城市配电网；规划；问题探讨
1 配网现状
本文根据上述城市配电网在生产和运行中所存在的种种不足，分析了存在上述不足的原因，并就城市配电网规划中应注意的几个方面，提出了解决办法和措施。
2 配网一次规划
目前一般城市配网结构普遍比较混乱，根本原因就是配网建设缺乏规划指导的结果。以往由于资金严重不足，无法统一规划、统一建设，负荷一上来，就近拉一条线，临时应付，造成网络结构混乱，不仅所投资金难以发挥应有效益，有时反而给电网的安全经济运行带来麻烦。配网一次规划主要是配网结构的规划，应具有前瞻性、可靠性和可操作性，配网规划中所要考虑的问题主要有如下几个方面。
2.1 供电区域电力电量预测和平衡问题
电力需求预测，一般是按照分区、分年度的模式进行。分区根据规划所辖的范围有大有小，一般110 kV及以上电压等级的主网规划按镇区、市区分区；10 kV及以下配网按镇区、工业园或有重要点负荷的地段分区。电力电量的预测时段，一般按年段进行，特殊分析要考虑夏季、冬季的典型日负荷曲线以及年最大利用小时数。
电力电量需求预测，还要考虑地方经济发展和全社会生产总值，对各产业经济状况和用电量进行分析。
供电区域电力电量平衡，要考虑地方电厂的装机容量数和电厂可利用容量，分析以各级电压等级接入系统的电厂容量规模等，以求得网电和地电的平衡。
在电网规划中，所用的电力负荷预测方法有三类。
第一类：电力弹性系数法、回归分析法、产业及生活用电单耗法等。
第二类：网格法、年平均增长率法、负荷密度法等。
第三类，为适应负荷快速增长所采用的方法：經济模型预测法、时间序列法、S曲线法、模糊理论法、灰度理论法、综合法等。
上述各种预测方法各有特点，有的适合短期（一年或两年）预测（如年平均增长法等）；有的适应中期（5年左右）预测（如时间序列法、S曲线法、模糊理论法等）；有的则适应长期（10年以上）预测（如负荷密度法、网格法、人均电力增长法等）。
2.2 与主网规划协调问题
10 kV及以下的配网规划与110 kV及以上的主网规划的协调问题，十分重要。
2.3 配网结构问题
配网结构对供电可靠性起关键作用，城市配网结构必须重点考虑负荷转移能力。对于一般城市可以采用环网结构，即手拉手方式或对供方式，比较简单易行，电网可靠性和安全运行水平较高，可达到"Ｎ-1"，负荷转移率可达到50%。对于可靠性要求更高的，可以采用双回线加备自投结构，但投资可能翻倍。值得注意的是，一个城市的配网结构不能太复杂，应该尽量简化，结构形式最好不要超过两种，而且要以一种为主。如果结构复杂多样，容易引致运行和调度的误操作，结构越简化，运行维护越方便，可靠性也就越高。
2.4 配网站点分布问题
这方面点多面广，主要是供电范围的划分，路径的选择，开关站、配变的选址等。路径和配变的选取合理与否，对供电半径起着决定作用，对此必须引起足够的重视，值得化大量时间精力去做这些前期工作，如不做好这方面的工作，后面的努力将会事倍功半，且会造成投资的浪费。做好这些工作，必须和城市发展规划紧密结合，不仅要以经济发展规划和城市用地规划来进行负荷预测和负荷分布，划分供电区域，确定导线截面、开关站规模和配变容量，同时还要与城市建设规划相配合，确定线路走廊、开关站和配变位置。随着城市现代化发展，架空线、柱上开关、杆上变压器必然越来越被地下电缆、开关站和箱式变压器所取代，因此和城建部门积极合作，并要求城建部门一旦有市政土建工程就应及时通知供电部门，拟定方案，及早预留电缆沟道以及开关站、箱式变压器和电缆分接箱位置，且要有足够的裕度。这些位置的选取是比较灵活的，如人行道绿化带、停车场或大楼间的角落，都是相当理想的地点，不需征地、盖房,大大节省投资。现时城网的配变常有超负荷情况，主要是因为配变的布点少，供电半径过长，在楼宇建成使用后就难以再有位置增加配变，所以应提前与政府规划部门沟通，要求在小区住宅或楼群内应规划好配变点，供电部门在报装时严格把关，防止出现超负荷情况。
2.5 配网无功优化问题
长期以来，由于资金和体制的原因，我们只顾及线路、开关、变压器这些配网基本元件的建设，这仅满足能够用上电这点基本要求，对于电压质量、电网损耗等问题则无暇顾及。据调查，有的配变功率因数低于0.6。随着时代的前进，现在城市的用电性质已有了很大的变化，以前主要以白炽灯、电饭堡、电风扇为主，所以其功率因数都较高，而现在日光灯、电机、冰箱、空调等已占了很大的比重，而这些电器的功率因数都较低，因此近年来的自然功率因数不断下降。因此，无功配置仍是配网规划的一个重要内容。功率因数的高低对过负荷和网损起着极重要的作用。城市配网无功规划应该按照分层分区就地平衡，实现无功装置自动投切，功率因数大于0.9的原则进行。此外，还应视无功变化率来选用补偿方式，无功变动剧烈，如配置静态补偿则起不到补偿作用，这时则需用动态补偿，所以应视具体情况而选用合适的补偿方式。
2.6 配网增容改造问题
这里指配网设备的增容改造。目前城市配网设备普遍陈旧落后，能耗高，自动化程度低，维护频繁，根本无法适应现代化电网的运行要求，改造工作十分紧迫。而这些设备往往又担负着重要的供电任务，改造期间必须考虑供电的可靠性和连续性，所以，根据轻重缓急做好改造规划是相当必要的。设备改造必须立足高起点、国产化原则，采用能耗低、可靠性高、少维护或免维护、寿命长、价格适宜的产品,尽量配置通信接口,开关类设备要求具备电动操作功能。
3 配网二次规划 对配网来讲，二次规划主要指自动化规划。配网自动化是近几年来的一个热门话题，个别城市也进行了有益的尝试。但是，对于大部分城市来讲，现在进行大规模实质性建设还为时过早，他们的当务之急是构建坚实、合理、灵活的一次网架。然而，规划是考虑电网中长期发展的事情，科技进步，市场要求，企业发展，必然要提高配网的自动化水平。因此，自动化规划应该作为配网规划的一个重要方面来考虑。配网自动化能否实施，实施的效果如何，既取决于一次系统的建设，也取决于二次系统的配置。配网自动化在阶段规划上应重点考虑以下三个问题。
3.1 结构规划
自动化结构应满足开放性、可靠性、安全性、简化性原则，达到能资源共享、安全运行、维护方便、节省投资的目的。自动化结构可从纵向和横向两个方面去规划:
纵向结构可根据配网规模、规划的通信网结构和二级机构的设置、信息流量的情况、设置两层结构或三层结构。
横向结构，一是上层主站的结构，二是底层终端间的结构。
3.2 规划功能
规划可根据结构规划，按照主站、子站和远方终端的特点和要求分别设置，具体可参考《配电自动化及管理系统功能规范》。
3.3 通信规划
通信是配网自动化的关键，也是配网自动化的核心。配电运行、管理功能的综合优化建立在配电系统通信的基础上。配网的通信方式主要有光纤和载波。光纤通信可靠性高、抗干扰能力强、不受环境条件的影响,但成本高、灵活性差,可用于主干线。配电线载波通信集功率通道和通信通道于一体，尤其是基于网络的配电线载波支持自由拓扑、具有极大的灵活性,基本无需维护，施工方便快捷,成本较低,通信速率较高，如果其可靠性能有所突破,则对中国城网是相当合适的。
4 结束语
城市配网规划是配网改造与建设的一个关键环节，对后期工作起着主导作用，必须先行，但需注意以下几个问题:
4.1 配網规划既要切合实际，又要适当超前，应具有前瞻性、可靠性和可操作性。
4.2 正确处理近期建设与远期发展关系，同时还要考虑社会、经济、环境的综合效益。
4.3 配网规划要充分考虑110 kV及以上电压等级的主网规划，切实考虑110 kV变电站站之间的10 kV环网（外环）的重要性。
4.4 配网规划应该得到城建规划部门认可，纳入城市建设总体规划，才能顺利实施。使规划既有权威性，又有灵活性，在实施中既要严格执行，又要结合实际适当调整。
4.5 配网自动化建设目前尚缺乏成熟经验，可以按照先试点、后推广原则进行。一般城市可以先做好准备工作，特别是建立配网地理信息管理系统(GIS)，不仅对日后的配网自动化必不可少，对当前的运行管理也十分有用，能够收到立竿见影的效果。
【关键词】城市配电网；规划；问题探讨
1 配网现状
本文根据上述城市配电网在生产和运行中所存在的种种不足，分析了存在上述不足的原因，并就城市配电网规划中应注意的几个方面，提出了解决办法和措施。
2 配网一次规划
目前一般城市配网结构普遍比较混乱，根本原因就是配网建设缺乏规划指导的结果。以往由于资金严重不足，无法统一规划、统一建设，负荷一上来，就近拉一条线，临时应付，造成网络结构混乱，不仅所投资金难以发挥应有效益，有时反而给电网的安全经济运行带来麻烦。配网一次规划主要是配网结构的规划，应具有前瞻性、可靠性和可操作性，配网规划中所要考虑的问题主要有如下几个方面。
2.1 供电区域电力电量预测和平衡问题
电力需求预测，一般是按照分区、分年度的模式进行。分区根据规划所辖的范围有大有小，一般110 kV及以上电压等级的主网规划按镇区、市区分区；10 kV及以下配网按镇区、工业园或有重要点负荷的地段分区。电力电量的预测时段，一般按年段进行，特殊分析要考虑夏季、冬季的典型日负荷曲线以及年最大利用小时数。
电力电量需求预测，还要考虑地方经济发展和全社会生产总值，对各产业经济状况和用电量进行分析。
供电区域电力电量平衡，要考虑地方电厂的装机容量数和电厂可利用容量，分析以各级电压等级接入系统的电厂容量规模等，以求得网电和地电的平衡。
在电网规划中，所用的电力负荷预测方法有三类。
第一类：电力弹性系数法、回归分析法、产业及生活用电单耗法等。
第二类：网格法、年平均增长率法、负荷密度法等。
第三类，为适应负荷快速增长所采用的方法：經济模型预测法、时间序列法、S曲线法、模糊理论法、灰度理论法、综合法等。
上述各种预测方法各有特点，有的适合短期（一年或两年）预测（如年平均增长法等）；有的适应中期（5年左右）预测（如时间序列法、S曲线法、模糊理论法等）；有的则适应长期（10年以上）预测（如负荷密度法、网格法、人均电力增长法等）。
2.2 与主网规划协调问题
10 kV及以下的配网规划与110 kV及以上的主网规划的协调问题，十分重要。
2.3 配网结构问题
配网结构对供电可靠性起关键作用，城市配网结构必须重点考虑负荷转移能力。对于一般城市可以采用环网结构，即手拉手方式或对供方式，比较简单易行，电网可靠性和安全运行水平较高，可达到"Ｎ-1"，负荷转移率可达到50%。对于可靠性要求更高的，可以采用双回线加备自投结构，但投资可能翻倍。值得注意的是，一个城市的配网结构不能太复杂，应该尽量简化，结构形式最好不要超过两种，而且要以一种为主。如果结构复杂多样，容易引致运行和调度的误操作，结构越简化，运行维护越方便，可靠性也就越高。
2.4 配网站点分布问题
这方面点多面广，主要是供电范围的划分，路径的选择，开关站、配变的选址等。路径和配变的选取合理与否，对供电半径起着决定作用，对此必须引起足够的重视，值得化大量时间精力去做这些前期工作，如不做好这方面的工作，后面的努力将会事倍功半，且会造成投资的浪费。做好这些工作，必须和城市发展规划紧密结合，不仅要以经济发展规划和城市用地规划来进行负荷预测和负荷分布，划分供电区域，确定导线截面、开关站规模和配变容量，同时还要与城市建设规划相配合，确定线路走廊、开关站和配变位置。随着城市现代化发展，架空线、柱上开关、杆上变压器必然越来越被地下电缆、开关站和箱式变压器所取代，因此和城建部门积极合作，并要求城建部门一旦有市政土建工程就应及时通知供电部门，拟定方案，及早预留电缆沟道以及开关站、箱式变压器和电缆分接箱位置，且要有足够的裕度。这些位置的选取是比较灵活的，如人行道绿化带、停车场或大楼间的角落，都是相当理想的地点，不需征地、盖房,大大节省投资。现时城网的配变常有超负荷情况，主要是因为配变的布点少，供电半径过长，在楼宇建成使用后就难以再有位置增加配变，所以应提前与政府规划部门沟通，要求在小区住宅或楼群内应规划好配变点，供电部门在报装时严格把关，防止出现超负荷情况。
2.5 配网无功优化问题
长期以来，由于资金和体制的原因，我们只顾及线路、开关、变压器这些配网基本元件的建设，这仅满足能够用上电这点基本要求，对于电压质量、电网损耗等问题则无暇顾及。据调查，有的配变功率因数低于0.6。随着时代的前进，现在城市的用电性质已有了很大的变化，以前主要以白炽灯、电饭堡、电风扇为主，所以其功率因数都较高，而现在日光灯、电机、冰箱、空调等已占了很大的比重，而这些电器的功率因数都较低，因此近年来的自然功率因数不断下降。因此，无功配置仍是配网规划的一个重要内容。功率因数的高低对过负荷和网损起着极重要的作用。城市配网无功规划应该按照分层分区就地平衡，实现无功装置自动投切，功率因数大于0.9的原则进行。此外，还应视无功变化率来选用补偿方式，无功变动剧烈，如配置静态补偿则起不到补偿作用，这时则需用动态补偿，所以应视具体情况而选用合适的补偿方式。
2.6 配网增容改造问题
这里指配网设备的增容改造。目前城市配网设备普遍陈旧落后，能耗高，自动化程度低，维护频繁，根本无法适应现代化电网的运行要求，改造工作十分紧迫。而这些设备往往又担负着重要的供电任务，改造期间必须考虑供电的可靠性和连续性，所以，根据轻重缓急做好改造规划是相当必要的。设备改造必须立足高起点、国产化原则，采用能耗低、可靠性高、少维护或免维护、寿命长、价格适宜的产品,尽量配置通信接口,开关类设备要求具备电动操作功能。
3 配网二次规划 对配网来讲，二次规划主要指自动化规划。配网自动化是近几年来的一个热门话题，个别城市也进行了有益的尝试。但是，对于大部分城市来讲，现在进行大规模实质性建设还为时过早，他们的当务之急是构建坚实、合理、灵活的一次网架。然而，规划是考虑电网中长期发展的事情，科技进步，市场要求，企业发展，必然要提高配网的自动化水平。因此，自动化规划应该作为配网规划的一个重要方面来考虑。配网自动化能否实施，实施的效果如何，既取决于一次系统的建设，也取决于二次系统的配置。配网自动化在阶段规划上应重点考虑以下三个问题。
3.1 结构规划
自动化结构应满足开放性、可靠性、安全性、简化性原则，达到能资源共享、安全运行、维护方便、节省投资的目的。自动化结构可从纵向和横向两个方面去规划:
纵向结构可根据配网规模、规划的通信网结构和二级机构的设置、信息流量的情况、设置两层结构或三层结构。
横向结构，一是上层主站的结构，二是底层终端间的结构。
3.2 规划功能
规划可根据结构规划，按照主站、子站和远方终端的特点和要求分别设置，具体可参考《配电自动化及管理系统功能规范》。
3.3 通信规划
通信是配网自动化的关键，也是配网自动化的核心。配电运行、管理功能的综合优化建立在配电系统通信的基础上。配网的通信方式主要有光纤和载波。光纤通信可靠性高、抗干扰能力强、不受环境条件的影响,但成本高、灵活性差,可用于主干线。配电线载波通信集功率通道和通信通道于一体，尤其是基于网络的配电线载波支持自由拓扑、具有极大的灵活性,基本无需维护，施工方便快捷,成本较低,通信速率较高，如果其可靠性能有所突破,则对中国城网是相当合适的。
4 结束语
城市配网规划是配网改造与建设的一个关键环节，对后期工作起着主导作用，必须先行，但需注意以下几个问题:
4.1 配網规划既要切合实际，又要适当超前，应具有前瞻性、可靠性和可操作性。
4.2 正确处理近期建设与远期发展关系，同时还要考虑社会、经济、环境的综合效益。
4.3 配网规划要充分考虑110 kV及以上电压等级的主网规划，切实考虑110 kV变电站站之间的10 kV环网（外环）的重要性。
4.4 配网规划应该得到城建规划部门认可，纳入城市建设总体规划，才能顺利实施。使规划既有权威性，又有灵活性，在实施中既要严格执行，又要结合实际适当调整。
4.5 配网自动化建设目前尚缺乏成熟经验，可以按照先试点、后推广原则进行。一般城市可以先做好准备工作，特别是建立配网地理信息管理系统(GIS)，不仅对日后的配网自动化必不可少，对当前的运行管理也十分有用，能够收到立竿见影的效果。