中低压配电网规划中的问题与对策分析

中低压配电网规划中的问题与对策分析

廉碧澄

天津天大求实电力新技术股份有限公司，天津市 300392

摘要：近年来，随着社会经济的迅速发展，配电系统的负荷在不断地增长，配电网建设也随之进行多点投资、点多面广的改造。迈入新世纪以来，随着新兴科技的发展，我国对电能的需求急剧增加，电能供需矛盾日益凸显。同时，配电网的承载能力难以跟上配电系统负荷的发展速度，无法满足中长期发展的需要。因此，为取得更大的社会效益和经济效益，对配电网进行合理地规划是势在必行的手段。本文就中低压配电网规划中的问题与对策进行研究，以供参考。

关键词：配电网规划；网架结构；负荷供应

引言

构建以新能源为主体的新型电力系统，就要全面建设安全、可靠、绿色、高效、智能的现代化电网。在新发展形势下，中低压配电网作为电网的重要组成部分，是连接输电网和用户、保障电力“落得下、用得上”的关键环节。同时基于新能源高速发展与复杂多变的供电环境，中低压配电网在规划方面存在较高的复杂性，这就要求电网企业开展规划应具备超前意识，与城镇发展建设紧密配合，梳理好主要问题，提出有效解决措施，确保最终规划效果，打造更加灵活可靠智能的中低压配电网。

1配电网规划思路

中低压配电网规划编制年限应与国民经济和社会发展规划相一致，一般为近期（五年）、中期（十年），必要时开展远期（十五年以上）规划。中低压配电网主要开展近期规划，对现状及问题进行分析，提出规划解决方案。其中电力电量预测是制定规划方案的重要依据，可采取以下方法：（1）以国家经济行业出发，对不同部门进行划分，经估算，获取总用电量。（2）在区域内，分别统计高、低用电量用户，相加后获取总用电量。（3）借助弹性系数法、平均增长法、负荷密度法等方法，估算区域内的用电情况。同时，负荷预测应考虑用户终端用电方式和负荷特性变化，深入分析分布式电源以及电动汽车、储能装置等新型负荷接入对预测结果的影响。

2配电网的现状与存在的问题

2.1无功补偿而导致的无功损耗问题

目前配电网所应用的降耗措施主要是基于电容补偿方式为主，这一种补偿形式本身带有存在速度缓慢，无法动态平滑调节的作用，很容易导致补偿欠缺或不足的问题，电网损耗的相关问题仍然比较严重。

2.2负荷供应能力的问题

城镇化发展迅速，用电量、用户数量显著提升，要求中低压配电网也随之扩张，确保能够满足供电需求。这将导致中压线路供电范围较广、供电区域密度较高、装载容量较高，影响到电网整体负荷供应能力。另外，电量的迅速增长、电源点与负荷中心存在偏离等问题，也会导致公共配电网运行出现重过载、低电压问题。同时农网地区由于供电面积较大，负荷较分散，电源点较少，导致台区供电半径较大，电压偏低，严重影响用户供电质量与体验。

2.3大量分布式电源接入造成的影响

近年来，大量分布式光伏的并网接入使配电网的规划建设与运营更加复杂。因为分布式光伏的实际接入位置具备不明确性，且其输出功率也较为随机，这对电网安全稳定运行存在一定影响，也加大了预测电力负荷的困难程度。同时，分布式光伏的接入位置如果不科学，便会造成配电网的电力设备使用效率降低。

2.4分布式储能发展现状

分布式储能是指功率容量在几千瓦到几兆瓦，能量容量小于十几兆瓦时，接在中低压配网或用户侧的储能。按照能量存储及释放的外部特征划分为功率型和能量型两种。功率型储能多用于改善电能质量、提供快速功率支撑等场合；能量型储能多数情况需要提供较长时间的电能支撑。总体来看，分布式储能技术的成熟度有待提高，循环寿命及充放电效率均有待改善，各类分布式储能在价格方面也有着明显差异，这些因素都会影响储能的应用。其中电化学储能的技术成熟度均较高，锂离子电池已经广泛应用于电力系统。

3配电网规划中的应对措施

3.1解决无功补偿而导致的无功损耗问题的措施

目前配电网台区负荷不平衡的解决目的主要是体现在基于柔性动态无功功率的调节设备，尽可能实现平滑的补偿，保持高补偿效率与高精准补偿效果，最大程度降低电网损耗问题。

3.2强化负荷供应能力规划建设

就目前而言，城镇化进程加快，用电需求大幅提升，所以提升负荷供应能力是关键。（1）要求中低压配电网规划应与当前供电实际情况、地方市政规划资料相结合，科学开展电力电量预测，分析当前供电能力现状与解决电力供应能力矛盾，视情况提出上级电源点建议；（2）在上级电源点已合理布置的基础上，应根据当前供电布局开展用户分布分析，做好新出中压线路规划，围绕负荷中心做好配电站布点工作，确保配电网安全性；同时保持电网、变压器之间的多向连通，实现小范围供电，提升配电网互动能力，从而使配电站供电能力稳定发挥。（3）应以改造和更换的方式逐步进行解决老旧设备；中压线路可根据安全运行及市政需要，逐步提升电缆化率；配电站应遵循“多布点、小容量、短半径”原则，以需求为导向进行新布点或换大配置容量；同时对于农网地区，以自然村为单位开展低压台区整治，合理优化线路负荷，逐村清理高损及未改造台区，切实提升用户电压质量。

3.3科学规划分布式光伏接入

（1）要区分容量规范接入；对于接入点分散、容量规模较小，宜把握就地消纳为主的原则，指导新能源建设方合理安排建设规模，避免出现送出通道“瓶颈”或者电网大量建设却投资效益低的问题。对于布点较密集、片区规模较大、接入点相对集中、无法完全就地消纳的项目，可论证采取集中连片联网送出的方式，通过高、中压配电网在本地更大范围消纳。（2）接入电压等级选择要根据不同方案的技术经济比较确定。要重点分析并网容量情况，合理选择0.22kV～10（20）kV电压并网，当有不同接入电压等级可供选择的时候，宜根据送电方向选取更加适合接入的电压等级，原则上应在本电压等级内消纳；同时，接入单回线路的光伏发电系统总容量不宜超过线路的允许容量，接入单回10kV馈线的光伏发电系统总容量不宜超过6MW；（3）要加强政府、电网公司、新能源建设方的三方联动，确保新能源项目合理建设、电网建设合理有效接入，避免出现过度建设却无法送出造成的资源及投资浪费，切实达到三方共赢的目标。

3.4分布式储能参与调节配电网电压控制的措施

首先是传统调压设备的模型预测控制，其次是分布式储能基于电压灵敏度的分散控制。针对当前户用光伏消纳控制技术对三相四线制低压配电网不适用的问题，提出基于三相四线制最优潮流的低压配网光伏-储能协同电压控制方法。对于高比例光伏系统并网引起的电压越限问题，提出基于集群划分的储能调压控制策略。针对分布式电源与电动汽车大规模并网后造成的电压越限问题，以及储能系统运行经济性有待提高的问题，提出一种储能集群调压控制策略。

结语

中低压配电网规划工作应当紧密结合当地社会经济民生发展，从围绕电力用户需求与解决实际问题出发，科学合理开展规划设计工作，从而不断提升配电网网架结构水平，持续提升电力供应能力，增强对新能源并网的消纳能力，着力构建安全、可靠、绿色、高效、智能的现代化电网。

参考文献

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