城市配網(wǎng)系統(tǒng)數(shù)字化建設(shè)的研究

趙云

摘 要 隨著現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和推廣，城市配網(wǎng)建設(shè)中要充分考慮利用網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，建造智能化電網(wǎng)，使得城市配網(wǎng)的可靠性和靈活性得到提高。以往城市配網(wǎng)的不完善和不合理問題將逐漸得到暴露或愈發(fā)顯得突出，這些問題使得城市的發(fā)展受到了限制，人民生活受到影響。因此，城市配網(wǎng)系統(tǒng)的數(shù)字化建設(shè)直接關(guān)系著人們?nèi)粘Ｉ畹恼＿M(jìn)行和城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，政府在配網(wǎng)建設(shè)上要引起高度的重視。

【關(guān)鍵詞】城市配網(wǎng) 可靠性 有效

供電可靠性是供電企業(yè)的核心指標(biāo)。幾乎所有電力生產(chǎn)行為都是圍繞這個(gè)指標(biāo)來進(jìn)行計(jì)劃和開展。隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大、各種用電設(shè)備的普及使用，城市供電系統(tǒng)正在承受著越來越大的壓力，部分區(qū)域的用電需求已經(jīng)或?qū)⒁鲈谐鞘信渚W(wǎng)的承載能力，供電企業(yè)在城市配網(wǎng)的規(guī)劃和建設(shè)中，必須對(duì)當(dāng)前存在的問題要進(jìn)行細(xì)致科學(xué)的分析，以形成有長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮及有針對(duì)性的措施，迎接城市未來發(fā)展帶來的挑戰(zhàn)。

1 我國配網(wǎng)的現(xiàn)狀

由于歷史的原因，我國的電力系統(tǒng)發(fā)展存在著諸多問題。其中重發(fā)電、輸電、變電、輕配電的問題尤為嚴(yán)重，經(jīng)過長(zhǎng)期的累積效應(yīng)，在我國經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展的環(huán)境下，城市的配網(wǎng)建設(shè)嚴(yán)重拖了城市發(fā)展的后腿。近年來，國家重視電力的建設(shè)，加大了對(duì)配網(wǎng)建設(shè)中的問題的改進(jìn)，使得城市的配網(wǎng)得到了快速的提升，但由于我國發(fā)展電力建設(shè)的起步比較晚，城市配網(wǎng)的基底薄，使得城市配網(wǎng)還處于不是很完善的水平。目前，我國城市網(wǎng)配還存在以下幾個(gè)問題：

1.1 電源的布點(diǎn)不合理，供電的半徑過長(zhǎng)，導(dǎo)致線損偏高，電壓合格率低

由于我國的配網(wǎng)建設(shè)起步比較晚，導(dǎo)致城市配網(wǎng)的設(shè)計(jì)跟不上城市發(fā)展的速度，城市供電需要得到完善。以前的配網(wǎng)電源的布點(diǎn)不能適應(yīng)城市發(fā)展的速度，使得配網(wǎng)的檢修和維護(hù)工作開展困難，更為配網(wǎng)的改造帶來許多麻煩。由于城市規(guī)劃不合理，計(jì)劃變動(dòng)頻繁，在城市膨脹式快速發(fā)展的大環(huán)境下，電源布點(diǎn)不足及不合理的問題更加突出，半徑過長(zhǎng)，導(dǎo)致線損偏高、電壓合格率下降。由于電源布點(diǎn)帶來的問題，導(dǎo)致城市供電能力受限，電力質(zhì)量下降，降低了人民的生活質(zhì)量，嚴(yán)重影響了各種生產(chǎn)活動(dòng)。

1.2 配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不合理，配網(wǎng)運(yùn)行方式單一，靈活度不夠

早期在城市規(guī)劃中，由于配電網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)不合理，使得供電發(fā)生故障時(shí)，運(yùn)行方式不能靈活調(diào)整，不能在停電安排上以最大程度滿足用戶供電，停電范圍往往較大。特別是當(dāng)前端電源（例如變電站）要改動(dòng)或者是暫時(shí)停電時(shí)，往往不能找到其他電源來進(jìn)行切換以維持供電，從而給正常的工作和生活帶來影響。

1.3 配網(wǎng)線路故障問題比較多，造成供電的可靠性下降

我國每個(gè)城市的地理位置各種各樣、人口、用電構(gòu)成等因素都有很大不同，在設(shè)計(jì)和施工的時(shí)候要考慮很多問題，如當(dāng)初所慮不周，就將給城市配電建設(shè)帶來很多問題。很多城市都在使用架空線路的方式來輸送電力，但是架空線路運(yùn)行時(shí)故障率高，又由于配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的不合理問題，供電可靠性進(jìn)一步受到影響。受此影響供電部門對(duì)電力設(shè)備及線路進(jìn)行維修也很困難，在時(shí)間和經(jīng)濟(jì)上都會(huì)造成影響。

1.4 負(fù)荷增長(zhǎng)迅速，設(shè)備和線路重載和過載現(xiàn)象突出，配網(wǎng)電網(wǎng)急需改造，但給予的空間已經(jīng)很有限

近年來我國經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)迅速，使得很多城市的電力負(fù)荷增長(zhǎng)急速增長(zhǎng)，人民生活水平的不斷提升，對(duì)電器產(chǎn)品的使用越來越多，也使得城市的電力負(fù)荷快速的飆升。城市快速發(fā)展的前提下，建筑物的密集度的越來越高，城市中寸土寸金，導(dǎo)致可用于電網(wǎng)建設(shè)的空間越來越少，使得城市配網(wǎng)的設(shè)計(jì)、配置和改造越來越困難，一些重載或過載的設(shè)備和線路長(zhǎng)期帶病運(yùn)行，得不到及時(shí)處理，造成了配網(wǎng)供電網(wǎng)絡(luò)問題頻繁，電力供求差距的矛盾越來越突出。

1.5 配網(wǎng)設(shè)備陳舊，產(chǎn)品技術(shù)落后。

由于我國的城市配網(wǎng)更新改造起步比較晚，在設(shè)備等方面的配置還處于較低水平，使得城市配網(wǎng)不能高效的為人們的日常生活提供充足的電力供給。在設(shè)計(jì)和設(shè)備的采購上，還沒有解除束縛，思想還存在守舊和固化現(xiàn)象，沒有充分利用現(xiàn)代先進(jìn)的技術(shù)于城市配網(wǎng)建設(shè)中，導(dǎo)致城市配網(wǎng)供電能力和運(yùn)行水平始終處于較低等級(jí)，不適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要。

2 城市配網(wǎng)建設(shè)和改造的思路

城市配網(wǎng)的建設(shè)雖然存在著很多的問題，但展望未來，電力建設(shè)始終要跟隨甚至超越未來城市的發(fā)展速度。對(duì)于現(xiàn)代城市配網(wǎng)的可靠性，供電公司根據(jù)近幾十年來城市的發(fā)展速度和方向，在對(duì)城市電力的建設(shè)、規(guī)劃和設(shè)計(jì)上要改變一些角度和方向，采用現(xiàn)代技術(shù)，確保和提升城市配網(wǎng)運(yùn)行的可靠性，以更能適應(yīng)城市未來的發(fā)展。

城市配網(wǎng)的規(guī)劃和建設(shè)有太多的不確定因素，未來城市的發(fā)展所帶來的電力負(fù)荷預(yù)測(cè)難度也比較大，相關(guān)工作人員在規(guī)劃和設(shè)計(jì)時(shí)要對(duì)此給予高度重視，一點(diǎn)很小的誤差都會(huì)給城市配電建設(shè)帶來意想不到的影響，并且城市配網(wǎng)的建設(shè)涉及到部門很多，所以為了提高城市配網(wǎng)的可靠性，要做好各個(gè)部門的協(xié)調(diào)工作。在變電站的選址、電源布點(diǎn)和線路的走廊的選擇等問題上，要及時(shí)跟上城市發(fā)展的步伐。

2.1 采用網(wǎng)絡(luò)智能控制技術(shù)，提高城市配網(wǎng)的可靠性和靈活性

隨著現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和推廣，城市配網(wǎng)建設(shè)中要充分考慮利用網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，建造智能化電網(wǎng)，使得城市配網(wǎng)的可靠性和靈活性得到提高。在主干配網(wǎng)構(gòu)建上，要優(yōu)化其供電設(shè)備，使得主干線于分線之間的連接方式更靈活，形成手拉手供電網(wǎng)絡(luò)，為供電的主電源點(diǎn)提供充足的轉(zhuǎn)換電力供給。這里有兩種情況，一個(gè)是主源布點(diǎn)合理且數(shù)量充足的時(shí)候，配電網(wǎng)線的構(gòu)建可以簡(jiǎn)單一些，以輻射型網(wǎng)絡(luò)為主；如果不能達(dá)到有效的供給，為了加強(qiáng)城市配網(wǎng)的可靠性，就要加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的合理改造，形成多條線路可以互供的局面，提高運(yùn)行方式的靈活性，從而保證各個(gè)供電區(qū)域能得到充足的供電。

2.2 配網(wǎng)考慮環(huán)網(wǎng)互供，各個(gè)線路與關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)形成環(huán)形網(wǎng)絡(luò)。

在城市配網(wǎng)建設(shè)中，尤其是在主電源點(diǎn)不足的情況下，為了確保其可靠性，在中壓配電的時(shí)候要將配網(wǎng)構(gòu)建為環(huán)形，并且網(wǎng)線線路的負(fù)載不能超過它的一半，采用的電纜可以是單環(huán)網(wǎng)形和雙環(huán)網(wǎng)形兩種。單環(huán)網(wǎng)形是指同一個(gè)點(diǎn)發(fā)出的不同電源或者不同的點(diǎn)發(fā)出的電源，在輸送的過程中，分支不能太多，以確保它的可靠性；而雙環(huán)網(wǎng)形是對(duì)供電的要求特別高的時(shí)候采用。采用環(huán)網(wǎng)形構(gòu)建配網(wǎng)網(wǎng)線，方便各個(gè)站點(diǎn)的輸送和站點(diǎn)間電力的供給，不再出現(xiàn)早期的供電不足而影響人們的日常生活，增強(qiáng)了現(xiàn)代城市配網(wǎng)結(jié)構(gòu)的靈活性，使城市配網(wǎng)建設(shè)更加可靠和有效。

3 提高城市配網(wǎng)可靠性的具體策略

現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，推動(dòng)著城市的發(fā)展，整個(gè)發(fā)展過程中，電力的作用越來越重要，為了提升城市配網(wǎng)的可靠性，在城市配網(wǎng)的規(guī)劃和建設(shè)中要有更長(zhǎng)遠(yuǎn)的目光，設(shè)計(jì)出更加合理的適應(yīng)城市發(fā)展的建設(shè)方案，以保證社會(huì)的發(fā)展需要。

3.1 準(zhǔn)確預(yù)測(cè)供電區(qū)用電情況，使規(guī)劃合理和設(shè)計(jì)恰當(dāng)

在對(duì)城市進(jìn)行配電建設(shè)前，相關(guān)工作人員要對(duì)各個(gè)地區(qū)的用電情況進(jìn)行實(shí)地的考察和預(yù)測(cè)，只有在準(zhǔn)確掌握大量實(shí)際數(shù)據(jù)的情況下，才能做好城市配網(wǎng)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)。根據(jù)早期電力的使用情況和供電情況，再結(jié)合政府短中長(zhǎng)期的城市發(fā)展規(guī)劃，進(jìn)行有效的推算，以做出最正確的預(yù)測(cè)。

3.2 保證城市配網(wǎng)設(shè)計(jì)、建設(shè)、改造過程中的協(xié)調(diào)工作正常有效

電力建設(shè)涉及的方方面面較廣較多，十分復(fù)雜，每個(gè)城市的實(shí)際情況不一樣，所以在城市配電的建設(shè)中，為了使建設(shè)改造等工作順利開展，各個(gè)城市要提前做好工作的協(xié)調(diào)。相關(guān)工作人員互相配合有效的開展工作，各部門對(duì)城市配網(wǎng)建設(shè)工作的互相支持，才能保證城市規(guī)劃的合理性和設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。由于供電中存在輸送長(zhǎng)度的問題，會(huì)使電力負(fù)荷在輸送過程中受到影響，所以城市之間在適當(dāng)?shù)奈恢眠M(jìn)行站點(diǎn)的選擇，合理的規(guī)劃半徑的大小，需要各城市之間或同城市各區(qū)域之間進(jìn)行有效的協(xié)調(diào)，以確保和提升城市配網(wǎng)建設(shè)的效率和質(zhì)量。

3.3 配電站點(diǎn)分布合理，網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化一體

網(wǎng)絡(luò)的普遍使用，使得很多配電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和信息化的一體模式，減少了人工的操作，降低了工作量，提高了配電網(wǎng)絡(luò)的反應(yīng)速度。城市配電建設(shè)中，利用現(xiàn)代科技手段，配合遙感及GIS地理位置信息系統(tǒng)等技術(shù)，能確保各個(gè)站點(diǎn)的分布更加合理，以減少安裝過程中線路的浪費(fèi)和電力輸送過程中電力的耗損，從而降低成本和提高電力在各種生產(chǎn)使用中帶來的經(jīng)濟(jì)效益。網(wǎng)絡(luò)一體化使得城市配網(wǎng)建設(shè)變得智能化，使得配網(wǎng)在反應(yīng)速度和正確查找故障等方面有比傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)更大的優(yōu)勢(shì)。配電站點(diǎn)的合理分布和線路的絕緣化改造，減少了架空線路帶來的故障問題，提高了供電可靠性，并降低了安裝時(shí)帶來的危險(xiǎn)。

4 結(jié)束語

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各個(gè)城市配網(wǎng)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)越來越重要，城市配網(wǎng)的可靠性， 對(duì)推動(dòng)城市的發(fā)展起著非常重要的作用。隨著現(xiàn)代城市建設(shè)的加速和人們生活水平的日益提高，城市配網(wǎng)的電力負(fù)荷也也越來越大，因?yàn)樵缙谖覈鞘信潆娊ㄔO(shè)中線路規(guī)劃和設(shè)計(jì)的不合理等問題，現(xiàn)代城市配網(wǎng)建設(shè)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)受到了高度的重視，以確保和提升了城市配網(wǎng)供電可靠性。

城市配網(wǎng)可靠性不僅影響著一個(gè)城市的正常建設(shè)，也是人們高品質(zhì)生活的保證。所以，在今后的城市配網(wǎng)建設(shè)中，相關(guān)工作人員要充分運(yùn)用自己的電力專業(yè)知識(shí)結(jié)合現(xiàn)代的高科技網(wǎng)絡(luò)技術(shù)水平，將城市規(guī)劃、城市地理特征、地區(qū)供電負(fù)荷等綜合考慮，其中城市配網(wǎng)供電可靠性是關(guān)鍵要考慮的因素，找到這個(gè)重點(diǎn)才能進(jìn)行合理科學(xué)的城市配網(wǎng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)。相信我國未來城市配網(wǎng)會(huì)越來越完善、更能適應(yīng)城市的發(fā)展需要。

參考文獻(xiàn)

[1]萬國成，吳日昇，何毅思，任震.城市配網(wǎng)規(guī)劃與建設(shè)若干問題探討[J].繼電器，2005，20：79-83.

[2]李榮峰.試論提高城市配電網(wǎng)供電可靠性[J].廣西電業(yè)，2005，01：73-75.

[3]高春霞.對(duì)于城市配網(wǎng)建設(shè)的問題以及規(guī)劃的若干問題的探討[J].科技資訊，2012，33：137.

作者單位

國網(wǎng)四川省電力公司廣安供電公司 四川省廣安市 638500