高压配电网规划及其优化措施研究

陈建文

(广东电网公司珠海斗门供电局，广东珠海 519100）

高压配电网规划及其优化措施研究

陈建文

(广东电网公司珠海斗门供电局，广东珠海 519100）

首先介绍了高压配电网规划的主要内容、重要性以及具体流程然后，针对高压配电网规划现状分析其存在的主要问题，并提出相应的优化措施。

高压配电网；规划；优化；配网自动化

1 高压配电网规划的主要内容及重要性

电力系统由发电、输电和配电3个环节构成，其中配电是连接发电、输电系统和用户的重要环节。配电网规划由负荷预测、变电站优化、网络结构优化、潮流计算和可靠性分析等几部分构成，其主要工作是通过分析配电网现状预测负荷增长，来规划配电系统扩建和改造方案，以达到尽量满足用户容量并最大限度地提高供电可靠性、降低线损、节约经济投入的目的[1]。换言之，合理地规划配电网能够提高电网的可靠性和运行效益，确保电网资源利用的可持续发展。配电网可分为高压配电网和中低压配电网2种，相应地，配电网规划也有高压配电网规划和中低压配电网规划之分。高压配电网在接受上级电源供电后可直接向高压用户供电或为下级中低压配电网供电。较之中低压配电网，高压配电网更加重要，因此，研究高压配电网规划方案具有重要的现实意义。

2 高压配电网规划流程

配电网规划包括近中期规划和远期规划，以远期规划为指导，通过近中期规划落实和调整远期规划，采用配电网改造和新建相结合的方式实现接线规范化，不断优化网络结构，提高配电网的适应性和供电性能。然而，高压配电网规划和中低压配电网规划在规划内容、方法等方面存在较大差异，高压配电网规划的具体流程如图1所示。

图1 高压配电网规划流程

2.1 原始数据资料收集整理

配电网结构十分复杂，配电设备种类繁多，且负荷预测、变电站布局等过程中所涉及的信息包括相关历史数据、规划发展材料、导线型号、相关建设投资参数、政策、环境因素等，数据量非常大。对这些原始资料的调查整理能够找出现有配电网中存在的问题及隐患，为配电网规划提供依据。因此，必须全面、合理地对原始数据进行量化分析，以确保规划所需基础数据的准确性。采用层次分析法能够将配电网规划目标逐层分解，最终确定影响网络的单项指标，用以分析配电网综合性能。

2.2 候选规划方案的确定

该过程需要通过分析配电网的运行状况、设备情况和网架结构等现状，确定符合当地需求且可操作的规划相关技术原则，以保证配电网规划更加标准化、规范化，并综合考虑规划区域历史负荷、经济发展状况以及当地建设规划等信息，对负荷分布进行预测，以指导规划工作。在此基础上，确定主变压器容量、可行的变电站站址布局以及供电范围，完成候选配电网的网架结构规划。目前，高压配电网多基于地理信息系统(GIS）进行启发式规划，即根据可能的线路路径、电源位置、变电站位置及主变台数和容量，研究高压配电网典型接线，进而根据典型接线提出高压配电网规划方案。

另外，电力系统的无功功率优化可提高系统电压质量，减少变压器和线路的电能损耗，确保系统安全运行。因此，在进行配电网规划时，应考虑无功电源的合理配置，以达到平衡无功分区、提高系统电压稳定性的目的。

2.3 投资估算及性能评价

根据各规划方案的建设规模估算投资水平，并对各方案的供电能力、可靠性、经济性、风险等方面进行详细评估。

2.4 配电网最佳规划方案的确定

根据对候选规划方案的投资水平和系统性能的评估报告，选择整体性能最优的规划方案作为最终的配电网规划方案。该方案必须与输电网的规划方案紧密配合，并达到安全性、运行管理等方面的相关要求。

3 高压配电网规划现状及存在的主要问题

我国的配电系统建设相对落后，一些城市的配电网已制约了当地经济发展。目前，高压配电网存在的问题可总结如下:

(1）负荷增长快，配电网架构不合理。随着我国经济的快速发展，居民和商业用电大幅增加，对配电网的负荷量提出了更高的要求。然而，目前的配电网建设速度却比较缓慢，无法满足负荷增长需求，大量电力设备因过载而发生故障。同时，长期的无序发展导致配电网的主次网层次不清晰，网络结构不合理，可靠性较差。另外，配电网的主干导线在选型过程中，所选导线截面偏小，在用电高峰期，不得不采用限电方式以避免配电设备过载。

(2）配电网技术落后。一方面，目前我国的配电网设备陈旧、能耗大、安全性能差，且网络自动化水平偏低，没有系统化的技术政策和标准。另一方面，电气计算过程缺少数据和计算软件支持，电气计算结果存在较大偏差，导致缺少必要的规划理论依据，因而不能保障规划方案的合理性和可行性。同样地，因缺少数据和计算软件支持，无功电压等计算结果误差较大，造成负荷预测结果不准确，导致配电网规划方案不合理。

(3）投资估算不准确，效益评估过于简单。因缺乏技术经济指导原则的指导，许多地区收费存在差异，使得配电网规划的投资估算结果不一致，无法对规划方案的选择提供依据[2]。另外，未能科学、全面地分析改造后的网架结构，难以对比规划前后系统供电能力、供电可靠性和线损率等重要指标。经济效益评估方面则因缺少充分的科学计算论证，而不能为投资决策提供有效的指导。

(4）缺乏有效的资料管理手段。许多地区配电网的相关历史资料不全，缺少一定年限内的电量和负荷数据，并且已有的资料也存在数据不准确、前后数据不一致、描述不准确、概念模糊等问题，导致所收集的数据资料不能真实地反映配电网中存在的问题，使得负荷预测和配电网规划难度较大或规划质量无法得到保证。

(5）配电网规划与和地区发展不协调。目前，配电网规划部门、地区发展规划部门和地方经济管理部门间缺乏有效沟通，造成了配电网规划与地区发展建设相脱节的现象，无法充分发挥配电网规划的作用，实现电网与地区经济发展相协调。

4 高压配电网规划的优化措施

4.1 高度重视高压配电网的规划

目前，高压配电网规划缺乏资金投入和统一指导，发展相对滞后。因此，必须高度重视高压配电网的规划工作。以审定后的配电网规划方案作为投资依据，以避免盲目投资，保证投资的合理性。

4.2 采用新型设施，提高配网自动化程度

在电网逐步向智能化方向发展的今天，必须积极推进高压配电网自动化系统的设计和使用，将智能配电网作为规划方向，引进先进的设施和装置以提高电力系统利用率和供电可靠性，简化设备操作。同时，应加强配网自动化系统建设、配电网络结构优化等方面的研究，促使高压配电网规划科学合理地进行。

4.3 加强专业技术指导和人才培养

电网规划专业技术部门应加强对各供电局规划的专业技术指导，完善高压配电网规划编制、评审及实施的管理流程，重视配电网计算软件的配置，为合理规划高压配电网提供技术支持。此外，为了提高高压配电网的规划质量，对高压配电网规划技术人员的培养也是必不可少的。应多组织与配电网规划原则相关的培训，并鼓励学习优秀的配电网规划案例和经验，以提高规划人员的专业水平，提升高压配电网规划质量。

4.4 配电网规划和地区发展相协调

地区发展离不开电力的配合，地区发展规划中有必要纳入电网规划部分，使配电网规划与地区发展相协调。在地区发展规划过程中，应及时调整和确认预留电网建设用地，确保电网规划顺利实施。

5 结语

合理的配电网规划能够提高供电可靠性和运行效益，确保电网资源利用的可持续发展。然而，目前的高压配电网规划方式存在一定的缺陷，因此，必须予以高度重视，通过提高配网自动化程度、加强技术和人才培养等手段，提高高压配电网规划质量。

[1]覃国金.关于配网的现状以及规划和建设研究[J].中国电业:技术版，2012(3）

[2]程林，焦岗，田浩.可靠性与经济性相协调的配电网规划方法[J].电网技术，2010(11）

2014-10-10

陈建文(1987—），男，广东珠海人，助理工程师，主要从事电力工程技术相关工作。