城市配電網(wǎng)配電線路設(shè)計(jì)優(yōu)化對(duì)策

王敏

湖南華晨工程設(shè)計(jì)咨詢有限公司 湖南長(zhǎng)沙 410001

電網(wǎng)線路的規(guī)劃設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜工程，涉及輸電線路、通信線路等多種建設(shè)項(xiàng)目，電力企業(yè)管理人員務(wù)必要加強(qiáng)對(duì)電路運(yùn)行實(shí)際狀況的調(diào)查，綜合收集環(huán)境、地形、人流量等信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸電線路運(yùn)行狀態(tài)的有效監(jiān)測(cè)，進(jìn)一步提高線路規(guī)劃設(shè)計(jì)的合理性與可行性，推動(dòng)電網(wǎng)建設(shè)的智能化、健康長(zhǎng)效發(fā)展。

1 城市配電網(wǎng)規(guī)劃存在的問題

1.1 配電網(wǎng)裝置分布的問題

配電網(wǎng)裝置的分布問題是現(xiàn)階段城市配電網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)管控與修整工作規(guī)劃被拖延的關(guān)鍵性問題。目前，城市范圍正逐步拓寬，城市配電網(wǎng)設(shè)備規(guī)劃和布局出現(xiàn)了問題，導(dǎo)致部分區(qū)域用電人數(shù)增添的情況下原有配電網(wǎng)架構(gòu)的變更，從而破壞整個(gè)配電網(wǎng)的運(yùn)轉(zhuǎn)和維修。配電網(wǎng)裝置布局的隱患不僅會(huì)拉低整個(gè)配電網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)的效率，而且會(huì)降低城市電力用戶的用電體驗(yàn)。

1.2 配電網(wǎng)裝置老舊

配電網(wǎng)的使用裝置眾多，包括電纜、架空電線、桿塔、變壓裝置、補(bǔ)償電容及隔離閉合等多種裝置。這些裝置在配電網(wǎng)機(jī)制中都起到了至關(guān)重要的效用，任何一個(gè)配電網(wǎng)裝置產(chǎn)生故障都會(huì)阻礙整個(gè)配電網(wǎng)機(jī)制的順利運(yùn)轉(zhuǎn)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成城市用電的安全穩(wěn)定性受到威脅?，F(xiàn)階段，較多城市的配電網(wǎng)機(jī)制為了減少配電網(wǎng)所需的投入資金，沒有在第一時(shí)間對(duì)陳舊的配電網(wǎng)裝置予以修理或更替，造成城市多個(gè)地域的配電網(wǎng)在運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中由于裝置事故而出現(xiàn)突發(fā)性中止，大幅拉低了城市配電網(wǎng)機(jī)制的穩(wěn)定程度和安全可靠程度。

1.3 配電網(wǎng)線路負(fù)載分布不均衡

城市配電網(wǎng)的電力使用者具有一定的流動(dòng)性，在城市配電網(wǎng)機(jī)制予以規(guī)劃和構(gòu)建的前期，由于城市配電網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)建技術(shù)水平不足，對(duì)于城市配電網(wǎng)機(jī)制的負(fù)載未開展科學(xué)適宜的規(guī)劃與認(rèn)知，所以城市配電網(wǎng)機(jī)制的負(fù)載分布不均衡，降低了城市配電網(wǎng)機(jī)制運(yùn)轉(zhuǎn)的整體效率。此外，隨著近年來(lái)城市人口數(shù)量的逐漸攀升，城市配電網(wǎng)使用者也逐年增加，城市配電網(wǎng)的負(fù)載愈來(lái)愈大，導(dǎo)致配電網(wǎng)裝置過度運(yùn)作，大幅拉低了城市配電網(wǎng)機(jī)制的用電水平[1]。

2 配電線路設(shè)計(jì)優(yōu)化對(duì)策

2.1 配電網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的規(guī)劃

（1）供電地區(qū)電力預(yù)測(cè)及平衡問題。在規(guī)劃工作正式開展前，應(yīng)當(dāng)對(duì)當(dāng)?shù)馗鲄^(qū)域的電力需求有基本的了解，做好電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測(cè)，在此基礎(chǔ)上才能對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行有針對(duì)性的規(guī)劃和優(yōu)化。電力需求預(yù)測(cè)是電網(wǎng)規(guī)劃中重要的一環(huán)，往往會(huì)決定電網(wǎng)建設(shè)的規(guī)模與設(shè)備的選擇。電力需求預(yù)測(cè)通常以區(qū)域的性質(zhì)來(lái)進(jìn)行預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)周期通常以年為單位，特殊情況下會(huì)以季節(jié)變化來(lái)預(yù)測(cè)。

（2）與主網(wǎng)規(guī)劃協(xié)調(diào)問題。目前，我國(guó)已經(jīng)對(duì)絕大部分110kV以上的電網(wǎng)進(jìn)行了優(yōu)化，剩余小部分較為落后的城市將在今后的工作中逐步優(yōu)化。在電網(wǎng)優(yōu)化改造的過程中，一般我們需要關(guān)注以下幾點(diǎn)：

①主網(wǎng)同配電網(wǎng)的配合問題。主網(wǎng)和配網(wǎng)之間應(yīng)當(dāng)具有較好的協(xié)調(diào)性，設(shè)計(jì)者在做主網(wǎng)規(guī)劃時(shí)也應(yīng)充分考慮配電網(wǎng)未來(lái)的規(guī)劃問題，而配網(wǎng)規(guī)劃有時(shí)也會(huì)在一定程度上影響到主網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè)。

②供電半徑問題。在其他條件不變的情況下，線損率通常與供電半徑成正比例變化，供電半徑過大將導(dǎo)致線損率上升。所以，只有對(duì)主配網(wǎng)的電源進(jìn)行合理的配置，避免供電半徑過長(zhǎng)，才能夠有效提高效益，確保供電穩(wěn)定性。

③無(wú)功補(bǔ)償配合。一般情況下高壓電網(wǎng)使用集中補(bǔ)償，而低壓電網(wǎng)則使用分散補(bǔ)償。對(duì)于低壓補(bǔ)償而言，高壓補(bǔ)償?shù)闹饕δ茉谟谔峁?dǎo)向，而低壓補(bǔ)償則能夠起到調(diào)節(jié)作用[2]。

（3）配電站點(diǎn)分布問題。為了降低電網(wǎng)故障概率、減少輸電過程中的線損，增加經(jīng)濟(jì)收益，我們必須在設(shè)計(jì)時(shí)選擇合適的電源點(diǎn)。供電單位在規(guī)劃改造前，都需要提前做好配電電源點(diǎn)的分布規(guī)劃。由于開始的布點(diǎn)不合理，后期重新布點(diǎn)成本會(huì)更大，不僅線路走廊更有限，且敷設(shè)線纜的費(fèi)用也會(huì)更貴，后期的二次建設(shè)也會(huì)對(duì)城市的市容市貌造成一定的影響。所以，配電站點(diǎn)的初期分布規(guī)劃問題非常重要，必須引起重視。

2.2 配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)下的規(guī)劃

自動(dòng)化系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于城市配電網(wǎng)中，在配網(wǎng)規(guī)劃時(shí)需重視以下幾個(gè)方面。

（1）需要充分意識(shí)到自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)必須建立在穩(wěn)定供電的基礎(chǔ)上，在確保供電系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行的前提下，再考慮自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)，讓配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)更好地為供電可靠性服務(wù)。

（2）需要認(rèn)識(shí)到自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)主站和子站在功能方面的差異性。主站能夠收集有關(guān)信息并對(duì)其進(jìn)行處理，從而對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行高效的監(jiān)管與分析。而子站能夠?qū)ζ湄?fù)責(zé)的地區(qū)進(jìn)行調(diào)配。此外，配網(wǎng)自動(dòng)化可以延伸為遠(yuǎn)程工作站，并以此來(lái)進(jìn)行地方監(jiān)測(cè)工作。

（3）在配網(wǎng)規(guī)劃工作的基礎(chǔ)上，所有設(shè)備端口都需要相應(yīng)的設(shè)置，從而保證各級(jí)的安全性都能夠得到保障，以使得電力系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行[3]。

2.3 配電網(wǎng)變電站選址的規(guī)劃

由于配電網(wǎng)中的變電站往往具有長(zhǎng)期使用的特性，因此，在進(jìn)行變電站選址規(guī)劃時(shí)一定要將環(huán)境影響因素考慮進(jìn)去。這里的環(huán)境不僅包括地形、地貌，還包括氣候因子、地質(zhì)特征、土地流轉(zhuǎn)以及人文傳統(tǒng)等。綜合考慮環(huán)境因素后，才能將變電站投入使用的效益最大化，降低發(fā)生故障的概率，減少對(duì)周圍環(huán)境的影響，避免產(chǎn)生不必要的糾紛，從而保證變電站能夠穩(wěn)定、安全、可靠地運(yùn)行。此外，變電站選址時(shí)還要遵循方便操作、維護(hù)安全、設(shè)備進(jìn)出便利的原則，主要方向是要靠近道路主路、空間足夠，與污染區(qū)、易燃易爆區(qū)保持足夠的安全距離，能夠滿足預(yù)防不可抗力災(zāi)害的要求。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著近年來(lái)我國(guó)電網(wǎng)的不斷升級(jí)和增容，輸電線路等級(jí)逐步提高，電力系統(tǒng)發(fā)生了巨大的變化，目前我國(guó)直流輸電線路電壓等級(jí)最高已至±1100kV，交流輸電線路電壓等級(jí)最高已至1000kV。但110kV-220kV電壓仍是我國(guó)當(dāng)前最常見的電壓，是電力系統(tǒng)能否高效運(yùn)作的決定性因素。所以電力行業(yè)設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行輸電線路設(shè)計(jì)時(shí)要對(duì)各個(gè)因素進(jìn)行考慮，以保證輸電線路安全高效的運(yùn)行。