中低压配电网发展规划的关键点研究

    李光平

    

    

    

    从当前各行各业的发展状况来看，经济的发展在很大程度上依赖电力的发展状况，因此，中低压配电网能否正常运转直接影响着经济的发展水平，中低压的配电网的规划和建设亟待加强。对配电网的规划，就是要做好城市用电的需求预测，并采取合理的规划措施，确保供电能力满足城市用电的需求。

    1 配电网规划与建设概述

    为了实现城市的发展与用电的需求相适应，确保配电网的供电的可靠性以及安全性，应加强中低压配电网的建设和规划。对于配电网的规划，具体包括以下几个方面的内容。（1）对现行的配电网状况进行调查，并对未来城市发展的供电需求做出科学的预测，对于将要采取的配电网的规划的技术予以确定；（2）按照一定的标准对供电区域进行划分，设计出合理的10 kV配电网的设计方案，并大致预算出规划的投资成本；（3）在规划过程中，为了确保设计方案的可行性，提高供电的可靠性，应该综合分析配电网的投资的水平，具体采用哪种网络接线的方式，以及投资的期限等。

    對于电网的规划，可以分成“三步走”的方式：（1）初步构建长期使用的电网；（2）对线性的电网状况进行综合的分析，并对将来的负荷进行合理的预测，设计出一个近期的规划；（3）设计出元气的规划。其中对于负荷的预测，必须结合实际情况和城市的发展状况进行科学的预测，它是城市电网规划最基础的环节，对于中低压配电网的建设具有极其重大的意义，能够在很大程度上影响配电网的供电能力和供电质量。

    2 中低压配电网的规划

    对于电力负荷的分布进行预测是电力规划最主要的内容之一，常用的电力负荷预测方法多种多样，比如说，依据平均增长率来预算，也可以采用电力弹性系数法、负荷密度法和回归分析法等。

    2.1 用电量的预测方法

    2.1.1 平均增长率

    一些行业没有对产值进行预测，对它们的长期电力进行负荷预测，需要将这些行业往年的电力需求作为参考，同时还要看在国民经济发展中它们所占的比重，从而计算出它们用电量的平均增长率，最终预测出它们的用电需求。这个计算公式如下：

    E=E0（1+b）n

    在这个计算公式中，E代表的是电量的预测结果；E0是往年的用电量基数值；n是增长的年数；b是在此之前计算的电量平均增长率。

    2.1.2 回归分析法

    回归分析法是要求对各种行业用电需求予以分析，并将各个行业的用电结果累加起来，这就是电力的总需求量。电力公司最常用的预算方法就是这种分析法。

    2.1.3 电力弹性系数法

    这种系数法常用到两个关系量，一个是电力的发展速度和国民经济的发展速度之间的比例值（K=VW/v），还需要计算出前期和后期用电总量之间的关系（wh=（1+KV）nW0）。

    在这两个公式中，W0是计算前期的用电需求；VW是指用电量平均增长的速度；V是指经济平均增长速度。

    2.1.4 负荷密度规划法

    用这种方式进行规划，需要先对城市按照一定的标准进行划分，比如，按照区域或者功能进行划分，预测出每个区域的平均用电负荷。在此期间，需要将现在的负荷密度和过去的密度进行计算，并对密度分布的特点进行分析，从而计算出划分的各个区域间的负荷密度的预测值。

    3 网络接线的模式

    3.1 配网开闭所

    开闭所采用放射状的接线模式进行接线，常使用的是大线径的电源线来配制电网。在实际工作中，为了使得开闭所两回不同的进线中的一回线就能承担起所有的电量负荷，这两回线就必须都拥有50%的供备用的电容量。通常而言，开标所的电容量常设置在6 000～8 000 kVA之间。在居住地中采用这种接线方式，如图1所示。

    3.2 架空线路接线模式

    传统的架空接线模式主要采用单辐射、单联络以及多分段多联络的接线模式。多分段多联络的接线模式又可以分成两分段联络接线模式、三分段三联络接线和四联络接线模式等。架空网中最常见的几种接线模式如图2所示。

    3.3 10 kV配网接线模式

    3.3.1 不同母线出现的环式模式

    这种接线的模式具有极强的灵活性和较高的可靠性，可以适用于对供电有高要求的区域。一旦线路发生故障，就能灵活地切换，使供电得以正常运行。在采用这种模式时，就要考虑电网的用电容量，这种网络的辐射线要比单电源多。如果线路处于正常的状态时，每条线路的负荷最大值只是载流量的50%；有故障出现时，仅仅将联络开关关闭，由另一条线来输电就可以了（见图3）。

    3.3.2 不同母线三回馈线

    在这种接线正常运转时，联络开关是开着的；一旦发生故障，就要将联络开关1关闭，采用线路2来完成线路送电；而当2线路出现故障，就要将开关2闭合，由1线路完成送电。以此类推，采用这种接线方法接线，可以将3条不同的线路都作为备用的网络结构（见图4）。

    3.3.3 无功补偿装置的配置

    在实际电网规划建设中，中低压电网的无功补偿装置应坚持以下原则：（1）便于投切，最好利于电容器自动投切，特别是变电站的带电的容器；（2）坚持就地平衡的原则以及方便对电压进行调整的原则，要采用分散补偿的主要方式，将高压和低压充分结合起来。10 kV配网中母线必须要安装补偿设备，并设置自动投切控制器翻遍操作，在谐波非常严重的地区要避开谐波的放大区。

    低压网中的并联设备，比如电容器，功率因数如果达到0.90～0.95，在低压母线上安装电室内的自动投切，就能使低压电网上的电压得以有效调整。配电中的变压器无功补偿装置的容量可以按照变压器容量的20%～40%来配置。当变压器最大负荷达到补偿，它的高压侧的功率因数应该在0.95以上。对于距离较远且功率较低的架空线路中，可以在适当的位置安装电容器，它的容量一般是按照变压器总容量的7%～10%来配置，但是要注意，避免出现低谷负荷时，向电网倒送无功。变电站的无功补偿装置主要是补偿变压器的无功损耗，并适当地照顾到负荷侧的无功补偿，根据具体的计算来确定补偿装置的具体容量。35～110 kV无功补偿配置的总容量应该控制在变压器容量的15%以上；110 kV补偿装置的单租容量应该控制在6 Mvar以内；而35 kV变电站要小于36 Mvar。变电站应该努力保持所连接的输电线网中电路的1/2无功损耗。220 kV变电站无功补偿装置的单组容量，在与35 kV电压相接的时候，应该小于12 Mvar。与电网相接的发电机组在满负荷运行的过程中，功率因数应达到滞相0.85至进相0.97的运行能力，确保系统的调压能力。

    3.3.4 划分中亚配电网供电区域

    由于配电网络的电源点分布范围越来越广，就必须合理地划分出变电所的供电区域，使线网中的负荷得以均衡，确保供电的可靠和安全。将其与电网自动化集合起来，可以最大限度地提升供电的质量和能力。对供电区域的划分，最重要的就是要使得各区域的供电负荷均衡，充分考虑城市的用电需求。

    4 结语

    中低压电网的配置和规划建设，不仅关系着用电户的生活和工业的生产，更直接影响着经济的发展，应该掌握合理的规划方式，对电网进行科学的建设。

    [参考文献]

    [1]孙智娟.城市中低压配电网规划问题分析[J].科技创新与应用，2014（23）：175.

    [2]金胜松，周鵬.中低压配电网规划建设关键问题分析[J].山东工业技术，2014（19）：172.

    [3]刘庆节，程小飞，李博.城市中低压配电网规划的几点建议[J].城市建设理论研究，2015（36）：156-158.

    Abstract： The medium and low voltage distribution network is the key part of the power system， its planning and development has attracted much attention from power workers. But the construction of the distribution network will be subject to a variety of internal and external factors. This paper makes a detailed analysis of the planning and construction methods of medium and low voltage distribution network， and aims to promote the healthy development of the construction of medium and low voltage distribution network.

    Key words： medium and low voltage distribution network； development planning； key points