城市配电网规划及其技术评估方法研究

城市配电网规划及其技术评估方法研究

秦飞

（国网冀北电力有限公司秦皇岛供电公司066000）

摘要：本文对城市配电网规划的基本思路、主要内容作了简要分析，介绍了4种技术评估方法：理论线损、经济性评估、供电质量评估、基于规划网格的可靠性评估。优化城市配电网规划，为规划管理者提供客观地的依据，为规划工作提供借鉴。

关键词：配电网；规划；技术评估；优化

目前，我国电力供应区域正在不断拓展，电力传输的总量的不断增加，为了满足社会资源应用需要，必须对资源构建指导理论实行全面的分析，达到社会资源综合运用，资源传输的社会应用效率提升的目的。配电网规划是城市总体规划的重要组成部分，对规划方案进行技术评估有利于提高决策水平和投资效益。

1城市配电网规划

1.1规划的基本思路

配电网的规划和设计可以划分为长期规划、网络规划和施工设计三项内容。

长期规划是供电企业规划活动中的基本环节，目的是确定最优的网络接线方式、投资水平以及投资的时间安排。在规划的每一个阶段，一般需要对供电质量、安全性和协调性等各种情况进行调整，并尽可能地降低系统寿命周期内的总费用。为了达到这个目标，必须考虑所有的费用因素，不仅要考虑投资额和投资时间的安排，还要考虑每年所需的连续消耗的费用，如系统运行的线损费用和维护费用等。

网络规划用于处理近期的投资项目，施工设计主要考虑网络元件的结构设计及后期的各种设备和材料的获取。未来投资主要是应对负荷增长的问题解决和设备的更换，技术可行的基础上，新线的路径占地费对现有架空线路和某个厂站的升级通常比架设新线路更加经济，而设备的更新或新增需要考虑网络发展的长期费用、材料和能源的费用等各种因素，根据规划的研究结果制定一系列年度主要投资计划，并与有关的财政预算进行比较，根据假设条件进行编制，达到收支平衡，在稳定、可接受的售电价格前提下达到技术、资金各方面的目标。

1.2规划的主要内容

城市配电网规划应由当地供电部门、城市规划管理部门共同负责，结合城市的各项发展规划和电力系统规划进行。在尽可能满足未来用户容量和电能质量的情况下，对可能的各种接线形式，不同的线路数和不同的导线截面，以运行经济性为指标，选择最优或次优方案作为规划改造方案，最大限度的提高供电可靠性以及降低线损，使得电力公司及其相关部门获得最大利益的过程。为了达到这个目标，需要实现三个互相协调的功能：负荷预测、长期配电规划和短期配电规划。配电网的负荷预测主要预测负荷量及负荷增长的位置；长期配电规划主要是从系统长远发展的角度出发对新站建设的位置、时间、容量及旧站的扩容等问题对城市用电具体分析；配电网的短期规划主要是对变电站的下游系统进行规划和决策。

2城市配电网规划技术评估方法

2.1理论线损

线损率是国家考核电力部门电能损耗水平的一项重要技术经济指标，也是电力系统规划设计、生产运行、经营管理和企业经济效益水平的综合体现，降低线损是电力部门在节约能源减排方面的重要任务。线损率的计算公式为：

在电力系统实际运行中，用电能表测量的供电量和售电量之差得到的线损电量，称为统计线损电量。在统计线损电量中，有一部分是电能在输、变、配过程中不可避免的，其损耗大小由相应时段内运行数据和设备参数所决定。另一部份是管理线损电量，主要包括：电能表的综合误差、抄表不同时、漏抄以及错抄、错算等因素所造成的统计数值不准确；带电设备绝缘不良引起的漏电、无表用电以及偷电等造成的电量损耗。

2.2经济性评估

经济性指标主要基于电网设备的全寿命周期成本而设定。全寿命周期成本指从设备、系统或项目的长期经济效益出发，考虑其在规划、设计、制造、购置、安装、运行、维修、更新，直至报废的整个寿命周期全过程中，需要支出的费用总和。配电网全寿命周期内的总费用包括：电网一次投资成本、电网运行成本、故障引起的缺供电损失成本、设备报废成本。经济性评估计算公式如下：

该式中，为在投产还贷期年最小收入；为变动成本，在电网改造中包含线损成本和可靠性成本；为电网建设项目投资；为最小投资回报系数，也称资金成本。

2.3供电质量评估

供电质量是考核电网企业的一个重要指标，是电网企业以民为本的具体体现。电网供电质量评估主要是考核电压质量是否满足要求，以保证用户正常供电，同时也用于衡量电网运行的无功配置以及规划网架是否合理。

（1）线路电压降落是衡量供电系统电压质量的主要标准，包括纵向分量和横向分量。

（2）电网负荷的变化或者是运行方式的改变可能引起各节点电压相对额定电压的偏移，相对应节点电压偏移率是电压偏移与额定电压的比值。

（3）配电网电压合格率指的是整个配电网系统电压合格率的统计值，计算全网络中电压越限次数与监测点数量的比值，可以通过系统中无功优化配置以及供电分区优化，提高全网的电压合格率。

2.4基于规划网格的可靠性评估

通过可靠性评估，检验系统规划各方面性能能满足规划设计要求，做出最优化规划方案的判断。从电网规划的角度出发，采取适当的假设条件，推到一套适用于大规模网架可靠性评估的算法公式，以故障枚举法为基础，全面考虑配电网中断路器、线路、开关、配电器等设备故障、转供及转供通道容量不足等因素对可靠性指标的影响，使用架空网和电缆网不同规划网架可靠性评估，对规划人员最优化方案的制定有很大的指导意义。

3优化城市配电网规划

首先，配电网经济与效益均衡化调整。优化配电网规划是站在社会电力资源运用的整体角度，分析局部电网资源供应的效果，是一种系统性、整体性的资源探究方式。配电网规划不仅要从供电各公司角度出发，分析配电网均衡分配带来的经济效益，同时也能够从长远性发展角度出发，分析配电网均衡分配带来的环境、资源等社会效益。简单而言，优化配电网规划就是分布式资源统筹化管理，实施现代资源的综合性拓展方式，将为现代企业的资源开发带来宽阔的资源分析保障。

其次，优化城市配电网规划要遵循一定的技术原则。配电网规划设计的主体是配电网结构的确定，遵循供电可靠性、接线方式、设备选型符合规划区经济状况和符合情况等技术原则。配电网规划要从电网现状出发，充分考虑城市电力负荷增长的规律，解决电网薄弱环节，优化电网结构，提高网络供电的能力和适应性；城市配电网规划的年限与国民经济发展规划和城市的整体规划年限一致；城市配电网网架结构力求简单，逐步向规范化、标准化模式过渡。目前，我国的配电系统可靠性指标一般是以一年为统计时间，以分钟或小时为时间指标单位，主要考虑内部电网的可靠性，不考虑电源不足的影响。

4结语

综上所述，城市配电网规划及其技术评估方法的思考是现代社会电力供应体系全面拓展的必然性选择。理论线损、经济性评估、供电质量评估、基于规划网格的可靠性评估是重要的技术评估方法，配电网经济与效益均衡化调整、遵循一定的技术原则，从而优化城市配电网规划，完善现代电力供应体系。

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