做好配電網絡規劃確保電網安全經濟運行

肖光

摘 要：配電網絡的規劃是供電企業的一項重要工作，為了獲取最大的經濟效益，電網規劃既要保證電網安全可靠，又要保證電網經濟運行，所以配電網絡規劃的主要任務是，在可行技術的條件下，為滿足負荷發展的需求，制定可行的電網發展方案。

關鍵詞：配電網絡安全經濟運行

1 負荷預測

網絡規劃設計最終目的是為滿足負荷需求服務的，負荷的發展狀況足以影響網絡發展的每個環節。網絡規劃的發展步驟要以負荷發展狀況為依據，使用各饋線負荷數據可以掌握負荷發展情況，將過去的負荷進行分析，掌握負荷的發展規律。要對負荷進行分析，確定最高用電負荷時間和負荷率，得出最高用電負荷時間和負荷值，這些數據是預測未來負荷的基本資料。配電網絡規劃可以使用兩種常用的預測方法。外推法就是基于用電區域的歷史數據，假設負荷發展率是連續變化的，根據原來的負荷發展率推移以后各時期的發展狀況。在一個用電區域里，初期負荷發展比較快，但土地資源逐步使用，用電負荷逐步趨于穩定，負荷發展率從大到小變化，最終負荷達到飽和或穩步發展狀態。但對于經濟發展迅速的地區，負荷發展率并不是連續變化的，而是呈現跳躍式的增長，用外推法顯得有一定的誤差。而仿真法與外推法有互補的作用，仿真法是以用電區域每年的用電量為依據的，通過調查每個用電負荷類型和每個類型用戶的數量來計算負荷預測值。任何負荷預測方法都不可能完全準確，當掌握更新的負荷發展數據后，就必須對原有的負荷預測值進行修正。

2 確定網絡的系統模型

確定網絡的系統模型，包括確定網絡是采用架空線路還是電纜供電，確定導線截面大小，網絡接線方式，負荷轉移方案，網絡中有關設備的選型，網絡在運行期間遇到不適應要求時應如何進行改造，系統保護功能，配網自動化規劃等。

(1)在負荷分散或發展緩慢地區應使用架空線供電。在負荷密度比較大、發展迅速或基于城市環境美化建設考慮，應使用電纜供電。

(2)導線截面大小的選擇確定了導線的輸送容量，要選擇足夠大的導線保證線路滿足網絡規劃的要求，例如：負荷發展時期，不應經常更換導線截面。在線路故障時，可以將故障線路的負荷轉由臨近饋線供電，而不會過負荷運行。另外，導線截面的選擇要保證線路末端電壓降處于合格的范圍內。在線路發生短路故障時也能承受故障電流。所以導線截面要比最大負荷電流所需的截面大，但同時截面的選擇要符合經濟原則，在導線輸送容量與工程投資之間作比較。

(3)具有靈活接線方式的規劃，可以使供電網絡最大地發揮功能。對于架空線網絡，最有效的方式，是將饋線與鄰近變電所或同一個變電所的不同母線段的出線在線路末端聯網，兩回饋線也分別裝上分段負荷開關和隔離刀閘。在其中一回饋線出現故障時，可通過分段開關將故障段隔離出來，對于電纜網絡接線方式可以采用兩回饋線組成互為備用網絡，或采用三回饋線相互聯絡組成一個供電區域，其中兩回帶負荷，一回空載，作為兩回負荷線的備用線。饋線之間可以組成大環網，一條饋線的負荷之間也可以組成小環網，形成大環套小環的形式。在負荷密集地區還可以建設開關站，變電所與開關站通過電源線連接，再由開關站向附近負荷供電，其作用是將變電所母線延長至用電負荷附近。

(4)制定負荷轉移方案的原則是減少停電范圍，盡量減少停電時間。在發現回饋線發生故障時，必須盡快查找到故障點，并將故障點前后的負荷轉由鄰近饋線供電，以使故障點的負荷隔離出去。

(5)國內外對各種電氣設備都制定了詳細標準，為設備選型提供了可靠依據。

①在配電網絡的規劃和改造中，要合理配置變壓器的容量，配電變壓器容量與用戶用電設備容量之比控制在1∶1.5左右為佳，防止出現“大馬拉小車”或“小馬拉大車”的現象，否則會使電能損失增加，并且會降低設備的使用壽命，甚至燒壞設備；實踐表明：變壓器實際負荷控制在其額定容量的60%是最經濟的運行方式，超過或低于這個指標運行都會增大變壓器的電能損耗。如配電變壓器的負荷率經常低于40%，應更換容量較小的變壓器，如果變壓器經常過負荷運行，應換成大容量變壓器。另外還應大力推廣節能型變壓器，在城農網改造之后 ，配電網絡中仍然存在部分高耗能變壓器未改造，因此，對于那些不符合國家技術標準，空載損耗和斷路損耗都較大的變壓器，應及時更換，雖然會增加投入，但從長遠來看是經濟的。

②對于開關設備應選用具備配網自動化功能，在設備中先安裝配網自動化設備或者為以后發展預留空間。

總之，作為配網規劃應選用運行效益好，損耗低，可靠性高，免維護的新型設備。有些新型設備的購置費用雖然高，但運行可靠性高，故障率低，維護費用少，總體經濟效益是相當理想的。

(6)配電網絡規劃在實施過程中隨著負荷的發展狀況穩定，在饋線負荷超出安全電流或沒有足夠的備用容量時，應該增加饋線，對用電區域的饋線正常供電范圍進行調整。同時，配網規劃內容也應作相應修改。

(7)為確保電網正常運行，必須建立健全的保護系統，如：過流保護、接地故障保護、距離保護法、自動重合閘裝置的方法、過電壓保護等，在系統出現故障時，通過最少的操作次數將故障點隔離，保證非故障點盡早恢復用電。

(8)加快配電網絡自動化管理系統使用進程：利用計算機網絡，將自動控制系統和管理信息系統結合起來，建立系統控制和數據采集系統，為全面管理網絡安全和經濟運行提供依據。

3 效益評估

配網規劃經濟效益評估，包括電網投資與增加用電量所產生收益的比較，以及為了使電網供電可靠性，線損率，電壓合格率達到一定指標與所需投入費用之間的比較，采用投資與收益的研究可以確定使用那一種供電方式。

加快電力建設為地區經濟發展提供了有利條件，但是電網投資與增加的用電量作比較，以此確定這些投資是否值得。所以電網投資要以分地區分時期發展，用電量發展快的地方相應電網投資也大，用電量發展慢的地方，相應電網投資也少一些。

對于用戶來說，供電可靠性越高越好，但相應電網的投資也會大大增加。對于大用電量或重要用戶，為確保有更高的可靠性，可以加大電網投資，因為減少停電時間可以同時減少用戶和供電企業的損失。線損率是用來反映電能在電網輸送過程中的損耗程度，公共電網中的損耗是由供電企業來承擔的，通過對電網設備的技術改造，可以讓供電企業直接得到經濟效益。為了使供用電設備和生產系統正常運行，國家對供電電壓質量制定了標準，對電壓的頻率、幅值、波形和三相對稱性的波動范圍作了規定。穩定的電壓質量可以使供用電設備免受損害，讓用戶能正常生產，相比之下用戶得到的好處會更多。