10kV配電網建設優化策略的分析

摘要：配電網是電力系統的組成部分，其可靠性和安全性與經濟發展和社會進步息息相關。特別是近年來，人們對電力的需求和對供電質量和可靠性的要求不斷提高，因此，優化10kV配電網設計，提高供電可靠性具有重要的現實意義。對此，文章分析了10kV配電網建設中存在的問題，探討了影響其運行的因素，提出了合理的優化措施，以提高供電質量和可靠性。

關鍵詞：10kV配電網;存在的問題;建設;優化策略

前言

所謂10kV配電網是一種相對可靠的電力傳輸系統，可以直接與電力系統中的用戶進行傳輸。不僅可以保證電力傳輸的安全穩定，還可以有效提高我國電力企業的效益。因此，在社會城市化進程中，這是一種比較典型的配電網形式。

1.10kV配電網建設中存在的問題分析

隨著我國對電力需求的增加，各地10kV配電網的建設也在增加。影響配電網安全穩定運行的建設、后續管理和維護等方面還存在不少問題，主要如下：

（1）管理問題：在10kV配電網建設中，影響管理的因素包括專業技術人員的素質、管理者是否重視管理工作等，都會對施工的影響。例如，在建設配電網時，建設施工更為復雜。無論管理人員是否進行了有效的排查，一旦出現問題，很容易阻礙后續施工，電力系統也容易出現停電事故。配電網投入使用后，如果控制不到位，很容易引起故障，影響配電網運行。

（2）技術問題：在推進10kV配電網建設的過程中，也存在不少技術應用問題。在配電網建設過程中，要嚴格控制施工質量。一方面，配電線路設計必須嚴格合規，確保線路科學合理。另一方面必須應對自然氣候和各種可能的地質災害。必須注意確保為施工選擇的電線和施工設備滿足基本要求。但是從具體的建設來看，很多專業技術人員對這些方面都沒有要求，而且很多方面比較隨意，給配電網建設留下了隱患。

（3）硬件問題：在建設10kV配電網時需要大量的線路設備。最常見的就是電線桿、變壓器、電容器等，這些部件中的哪一部分出現質量問題，都直接影響到配電網的建設。

（4）自然災害：隨著我國供電工程數量的增加，10kV配電網已在全國廣泛普及，不同地區的自然地理環境差異很大。在一些地區，自然災害頻繁發生，直接影響配電網的建設、后續管理和維護。特別是雷擊的頻率特別高，直接影響配電網和架空電力線路的安全穩定運行。夏秋兩季雷暴較多，雷擊概率高于其他季節，不少配電網曾被雷擊損壞。

2.影響10kV配電網安全運行的影響因素分析

（1）原有的10kV配電網不能滿足供電可靠性要求。由于原建設的10kV配電網主要是基于架空線的放射狀配電形式，在新建地區，通常采用環網供電，電源選用就地取材，電源直接取自架空線。也有用戶未等完成網絡規劃就用電，再加上不斷增加的建筑物建設，威脅到線路的安全運行。

（2）10kV配電網閃絡現象。設備絕緣在工作電壓期間會在表面積聚污垢。當含鹽量達到一定程度時，在潮濕條件下容易引起閃絡，同時絕緣體的抗沖擊能力大大降低，同時內部過壓也可能導致閃絡。污染閃絡會導致單相接地，在此期間其余兩相上的電壓將升高。如果操作條件差，這將降低絕緣體的耐受電壓并增加閃絡點的可能性。另外，如果變電站內的互感器不符合標準，性能不佳，會引起鐵磁諧振，導致電壓顯著升高，甚至可能造成相絕緣閃絡，造成兩相短路。

（3）10kV配電網過電壓10kV。電力系統中的電氣設備必須能夠承受內部和大氣過電壓和工頻電壓，尤其是在不利的運行條件下。此前建設的10kV配電網存在先天不足，嚴重影響電力系統的正常運行。其中，最危險的過電壓是弧光接地過電壓。如果流過網絡的電流大于一定值，不及時采取有效措施，將難以熄滅接地電弧。此時，電弧將接地，由于其電壓比相電壓高4倍，嚴重威脅電網的安全運行。

3.10kV配電網建設優化策略

3.1優化網絡結構的措施

如果需要改變10kV配電網的現狀，重要的是改變連接方式，以便有一個合理的配電網布局，使配電網向用戶的轉接更容易、更靈活。那么什么樣的組網結構才能有這樣的效果呢？第一，供電網絡不能重疊，所以目前的配電網呈樹狀，既可以保證主網的正常運行，又可以保證次要網正常運行。網絡結構設計過程中必須考慮到線路初始荷載的分布和未來線路長度的增加。通過這樣做，可以解決未來的線路問題，也可以最大限度地減少斷開連接的用戶數量。

3.210kV配電設備優化措施

根據各種數據分析，10kV配電設備最好采用小功率、密集分布的方式，不僅可以減輕變壓器的負荷，還可以提高變壓器的效率，從而提高輸電效率。另外，還要注意變壓器的安裝。10kV配電網中的變壓器最好放置在離地面3米高的地方，周圍有圍欄和清晰的警告標志。同時，變壓器功率必須在800kVA以下，目的是限制10kV配電工作時變壓器的過載，保證整個供電的安全。

3.3完善評價體系

所謂評價體系包括供電能力、網絡結構、設備穩定性、電能質量，以及建設配電網信息的策略。只有有了這些內容，才能形成一個完整的評價體系。為了優化10kV配電網，首先要使評價體系盡可能完善，以提高電力設備的供電能力和網絡結構的穩定性。多用途遺傳算法是一種基于自然選擇理論和遺傳計算理論的方法，使計算網格結構更加完整。當然，這種多用途遺傳算法的應用主要是基于原有的網格結構。這種方法允許多用途遺傳算法在數據處理過程中更準確地計算配電網的功率效率。然后使用分布式電源中的功率數據通過對數據進行編碼來計算隨機電源值。綜合各種數據后，即可計算出電源的適應性。根據這種適應性，可以優化和改進配電網規劃。網絡結構從來不是獨立存在的，因此在優化時需要適當的配合，即在優化網絡結構時，要保證分布式配電網的正常運行，才能獲得相對穩定的經濟效益，投資也相對減少。通過優化配電網中的每個節點，可以加快配電網配置的優化，使配電網結構在未來能夠一致、高效地執行自己的工作。

3.4配電網自動化

新設備的使用是提高10kV配電網供電可靠性的重要手段。通過通訊網絡對配電網進行實時監控，可以隨時了解網絡中各要素的實際運行情況，真正實現10kV配電網自動化。有關部門可增加10kV變壓器的配電，采用高效低功率多配點方式，減少配電故障停電范圍。這種現代設備可以自動隔離故障部分，并為那些沒有發生故障的部分恢復供電。所謂配電網自動化，就是利用電子、通信、計算機、網絡等現代科學技術，將電力設備有效地結合起來，將正常運行中的監測、保護、控制和測量有機結合起來，與用戶建立更密切、負責任的關系，以合理的成本滿足用戶的多樣化需求，最大限度地實現10kV配電網優化。

3.5負荷預測

負荷預測主要包括城市總負荷預測和區域負荷預測兩部分?？傌摵深A測是需要時間序列法、彈性系數法和參數回歸法;計算最大負荷和最小負荷的平均值作為參數的負載，旨在量化城市容量與電力負荷之間的供需關系，具有函數關系，為城市配電規劃提供準確完整的數據。區域負荷預測旨在根據總負荷預測得出的準確數據進一步預測負荷區域的需求分布密度，以更好地規劃電力系統并轉換各級電壓。

結束語：

10kV配電網建設還有很長的路要走。在建設過程中，仍需實施經濟、快速、有效的配電網優化方案。在10kV配電網優化建設過程中，可以發現項目儲備和后續評估非常重要。這種方法可以改變最初的不良做法，例如在項目中盲目追求數量的不切實際的做法。借助項目數據庫可以最大程度地基于這些數據優化項目，降低建設過程中的成本，減輕國家和人民的負擔，確保10kV配電網的順利高效建設。

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作者簡介：徐軍，1979年12月出生，男，漢族，籍貫：上海奉賢，職務/職稱：奉賢分部副主任，助理工程師，學歷：本科，研究方向：10KV配網。

上海東捷電力設計有限公司 ?上海市 ?201204