农村配网低压台区面临难题和规划设计

农村配网低压台区面临难题和规划设计

王学诚

国网新疆电力有限公司奎屯供电公司，新疆 奎屯 833200

摘要：针对农配网运行现状以及规划设计过程中存在的问题，基于规划项目与设计方案自动生成，将农配网规划设计延伸至低压“到相到户”，系统解决农配网发展问题和难点。在当前市县一体和“放管服”改革不断深化的背景下，为了解决农配网发展问题和难点，逐步提升农配网发展管理水平，补齐短板，不断促进公司配网高质量发展，需要开展农配网现状问题诊断、需求统筹与项目方案智能设计。

关键词：农村配网；低压台区；规划设计

1农村配网低压台区面临难题

随着新农村建设的脚步日益加快，农村用电需求越来越大，农村配电网规模不断加大，对农配网供电安全和供电质量的要求也就越来越高。从现阶段实际情况来看，农配网整体技术水平相对偏低，主要有：农配网结构与布局不科学，如线路分布不合理、运行负荷太大、设备故障频繁；变压器容量与需求不匹配，造成负荷和线损过大；三相负荷平衡问题，使得电压下降、变压器过热、线损上涨；线路超负荷运行，使农配网无功运行功率提升，造成高次谐波出现。农配网工程管理缺乏有效技术支撑手段，电网现状和发展需求摸排缺少触角，电网问题诊断仍采用传统的简单计算和经验分析，项目可研/设计缺乏可视化的电力廊道系统支撑。农配网在规划设计管理方面也存在很多不足之处，规划引领作用未能有效发挥，存在需求收集不全面，需求响应不及时、措施分析不系统、目标网架不可控现象。规划项目存在“头痛医头、脚痛医脚”、规划计划两条线、项目重复建设、投资效率不高等问题。

2农村配网低压台区规划设计

2.1业务原理

针对农配网运行现状以及规划设计过程中存在的问题，利用互联网思维和大数据技术，开展跨专业数据融合，并基于空间位置实现数据叠加与可视化展示，建成能够支撑农配网智慧规划设计的电网数字化地图服务，基于电网数字化地图服务开展农配网现状问题自动分析与原因诊断、需求统筹、规划项目与设计自动生成，将农配网规划设计延伸至低压“到相到

户”，系统解决农配网发展问题和难点。

（1）针对农网运行情况不清楚、需求收集不全面、需求响应不及时、现状问题诊断来源供电所人员经验等问题，通过融合已经建成的采集、感知和网省公司推广系统数据，源头诊断农配网现状问题与原因。

（2）针对农网项目存在“头痛医头、脚痛医脚”、规划计划两条线、项目（基建、技改、大修）重复立项、投资效率不高等问题，建立需求闭环管理机制，针对区域内待解决需求及需求影响范围，自动开展需求去重和需求统筹工作，建立需求与规划项目的映射规则，自动生成规划项目。

（3）将《配电网规划设计技术导则》中的具体标准要求演变成系统算法，自动生成设计方案，规避农配网规划设计方案不科学、标准规范执行不到位等情况，从源头解决配变容量与需求不匹配、变压器落点及线路分布不合理、三相到户不平衡及台区线路损耗高等问题。

2.2技术路线

基于空间位置实现数据叠加与可视化充分利用PMS、营销、GIS、SCADA、用电信息采集系统、同期线损系统数据，融合覆盖高/中/低压全业务的电力设备、电气联络、电网运行、工程项目、电力客户、电网损耗等相关数据，并在城市空间数据下基于位置信息进行重构，建成能够支撑农配网智慧规划设计的电网数字化地图服务。基于电网数字化地图服务中的低压图模、运行数据以及同期线损率，根据地区用能特征和经济情况，差异配置诊判依据，开展10kV线路重过载、配变重过载、高线损台区、低电压等电网现状问题诊断，建立现状问题原因分析模型，找出接入负荷大、三相不平衡、无功补偿、线径细、供电半径过长、台区布局偏移负荷中心点等原因，形成农配网规划问题库。

2.3基础信息采集与完善

目前，大部分供电企业的低压线路设备台账及其物理联络数据质量相对较差，更没有“到相”的用户和表计信息。针对电网低压数据不完善，无法基于系统直接开展问题诊断的情况，首先需要开展基础信息采集。基础信息采集工作主要是通过移动端扫码识别、自动定位、路径绘制等技术手段，实现低压图模数据的便捷采集，促进存量低压数据完善与增量数据管控，支撑农配网运行现状问题诊断与原因分析，具体内容包括：通过GPS定位技术快速获取电力设施的位置和坐标等数据，维护设备名称、运行编号、型号、布置方式等设备台账信息，现场采集后实时回传；通过智能扫码识别技术以及定位技术快速识别和完善表箱、表计和到相用户等信息；通过移动GIS实现低压主线、支线和接户线路绘制，维护线径、线型、绝缘、投运年份、截面等线路信息。

2.4需求统筹与项目生成

一方面利用系统将诊断出的问题自动转化成农配网规划问题需求；另一方面，利用移动互联网技术手段，实现潜在客户等发展规划类需求收集和现场发现问题需求的补充收集。基于电网数字化地图服务实现市场、运行、网架、设备各类农配网需求上图，支撑规划对多元需求的获得与统筹。基于变电站、低压线路、台区三级设备，建立需求与规划项目的映射规则，自动统筹生成低压线路切改、低压线路新建、台区新建、台区改造、台区分台共5类项目，形成项目储备库。规划设计人员也可以手动统筹需求，生成储备项目。储备项目以变电站、低压线路、台区三级设备树形式展示，同时基于电网数字化地图可视化展示。

3农村配网低压台区规划方案自动设计

利用大数据相关技术和GIS技术，基于电网数字化地图服务智能辅助低压线路切改、低压线路新建、台区新建、台区改造、台区分台等类型项目方案设计，具体内容包括：

2.1台区新建类项目

针对区域性低压用户新建的需求（一般为新农村建设）项目，自动开展台区新建方案自动设计，包括台区负荷预测、变压器数量与容量计算、变压器位置落点、低压三相入户计算、低压线路路径规划与工程造价估算。

2.2台区分台项目

针对供电半径过长、台区接入负荷大或者其他组合打包问题的项目，开展台区分台方案自动设计，包括台区负荷预测、变压器数量与容量计算、变压器位置落点、低压三相入户计算、线路路径规划与工程造价估算。针对台区接入负荷大、高损或老旧设备且不需要分台的项目，开展方案自动设计，包括台区负荷预测、变压器容量计算、变压器位置落点、低压三相入户计算、线路路径规划与工程造价估算。针对线路重过载需求项目，开展低压线路切改方案自动设计，包括切改负荷计算、低压电源点获取、切改点计算、线路路径规划及工程造价估算。针对新增负荷需求或变电站同期配套需求项目，开展低压线路新建方案自动设计，包括上级变电站可用间隔计算、低压线路联络点计算、低压线路路径规划及工程造价估算。

结论

本文描述了利用大数据和GIS技术辅助供电企业开展农配网需求统筹和智慧规划设计，降低基层农配网需求摸排难度，使得规划部门掌握的需求更完整和有效，提高了项目规划设计和建设水平，让农配网结构和设备运行更合理，降低线路和设备损耗。通过本项目建设，保障了农配网用电安全，提升农村配电网运行可靠性，降低故障发生频率，提升电网运营效率；提高电网经济运行水平，带动“两网”高质量高效率建设发展，为新农村建设提供更强力高质量用电保障。

参考文献

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