浅谈县域配电网规划的技术原则

浅谈县域配电网规划的技术原则

孙钰

（国网河南永城市供电公司476000）

摘要：配电网规划的关系到发展经济、提高工农业生产、全面建成小康社会等许多问题，同时关系到配电网可靠经济运行，保证电压质量、降低电力成本等许多技术问题，因此在配电网规划时应坚持创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念，建设节约型电网；配电网规划与设计，坚持统一规划、分期管理的原则，各级电力发展规划应具有不同的工作重点，实行动态管理，实现最大范围内的资源优化配置。

关键词：配电网规划；网架结构；经济运行

一、绪论

党的十八提出“两个一百年”的奋斗目标，第一个一百年，到中国共产党成立100年时（2021年）全面建成小康社会；第二个一百年，到新中国成立100年时（2049年）建成富强、民主、文明、和谐的社会主义现代化国家。随着现代化程度的不断深入，县域城市镇和农村生产生活电气化水平将继续提升，人居环境将显著改善，基础设施建设和城乡基本公共服务均等化将加快推进，用能结构和用能特点将发生新的变化，对县域配电网发展提出更高要求，县域配电网规划的重要性就显得尤为突出。

配电系统是电力系统到用户的最后一个环节，它与用户的联系最紧密，对用户的供电可靠性和供电质量影响也最直接。80%的用户停电是由于配电系统可靠性引起的，13%的电力是在配电系统中浪费掉的。目前我国县域配电网仍存在很多不足之处，首先，县域配电网网架结构比较薄弱，农村10kV配电网线路联络度不高，单辐射线路仍然占较大比例，配电主干线较长，线径细，分支线路老化严重，线路绝缘化率低，线路分段点不足，满足Ｎ－１校验的线路比例较低。其次，配电自动化系统覆盖率较低，县域电网配电自动化刚刚起步，远远低于中心城市，网架结构不够坚强，运行方式调整困难，运行管理力量不足。配电自动化实用化水平较低；配电侧、用户通信信息网络处在起步阶段，数据传输通道存在明显不足，可靠性低。再者，农村配电网负荷分散、点多面广、运行环境恶劣、发展不平衡、用电需求差异较大，峰谷差大。科学合理的电网规划是建设坚强电网的前提，配电网规划的技术原则是指导配电网规划的重要依据。

二、县域配电网规划的技术原则

1.电压等级和供电可靠性

根据供电区域划分主要依据规划水平年的负荷密度、行政级别，同时也要参考经济发达程度、用户重要程度、用电水平、GDP等因素，应尽量优化配置配电压序列，减少变压层次，避免重复降压。县域配电网规划与设计电压等级应为：高压配电电压为110千伏，中压配电电压为10千伏，低压配电电压为380/220伏，逐步减少35千伏电压等级。

通过实施县域配电网的新建和改造建，减少用户停电时间，提高供电可靠性和电能质量，高压配电网采用N-1原则配置主变压器和高压线路；中压配电网采取线路合理分段、适度联络、以及配电自动化。

2.容载比和短路容量

变电容载比是配电网内同一电压等级的主变压器总容量与对应的供电总负荷之比值，是县域配电网设计的重要宏观性指标。为提高供电可靠性，县域配电网设计容载比为：110千伏平均容载比达到2.0以上；35千伏平均容载比达到1.8以上；10千伏户均容量达到2.3千伏安以上。

随着县域电网的快速发展，电网短路电流的不断攀升，电网短路电流水平超标问题，不但威胁电网的安全运行，而且影响电网经济运行。县域配电网规划与设计变电站内母线短路电流控制水平应为：110千伏母线短路电流小于40千安；35千伏母线短路电流小于25千安；10kV母线短路电流小于20千安。

3.无功补偿和电压调整

县域配电网设计需保证有功和无功的平衡，电力系统配置的无功补偿装置应在有功负荷高峰和低谷运行方式下，保证不同电压层级和不同供电区的无功平衡，增加无功电压调节手段，提高电能质量与电网经济运行水平。配电网规划与设计按主变容量的10%～30%优化无功配置。

4.电网结构和中性点接地方式

电网规划与设计的根本任务，是根据规划期内负荷增长速度和电网现状确定最佳电网结构，高压、中压和低压配电网三个层级应相互配合、相互补偿，以实现配电网技术经济的整体最优。县域配电网110千伏电网结构采用链式、环网和双辐射状结构；10千伏电网结构采用双环式、单环式、多分段适度联络和辐射状结构，推广双（单）环网和多分段适度联络典型接线模式，提高互供能力；低压电网采用辐射状结构，郊区以台区建设为重点加快提升供电能力。城区和产业集聚区加快完善110千伏网架，推进35千伏向110千伏电网升级。

三相交流电力系统中性点与大地之间的电气连接方式，称为电网中性点接地方式。中性点接地方式关系到配电网的安全性和经济性；同时对设备的绝缘水平和过电压水平选取、继电保护的配置等有直接影响。一般情况，变电站的变压器中性点接地方式就是电网中性点接地方式。县域配电网设计110千伏电压采取直接接地；10千伏采用经消弧线圈接地或小电阻接地，也可以不接地；380伏采用直接接地。

5.变电站和配电线路

变电站的建设应坚持因地制宜、紧凑合理、尽可能节约用地，以及上下级电网的协调和整体经济性的原则，做到规模一次定、土建一次建成、设备分期装和扩展留余量，根据负荷的空间分布及其发展阶段，合理安排变电站建设时序。县域配网设计110千伏变电站主变配置2台，主变容量选取63或50兆伏安。

配电线路优先选用架空方式，对确有必要的采用电缆方式，线路走廊一次到位，同一线路走廊采用同塔双回或多回架设。县域配网设计110千伏线路导线截面选用2×240mm2，采用OPPC（光纤复合架空相线）电力光缆；新建改造10kV线路导线截面选不低于185mm2，分支线路导线截面选不低于120mm2；10千伏线路城镇、树线矛盾突出的地段采用绝缘导线；新建或改造220/380伏线路截面积不小于120mm2的绝缘导线。

6.分布电源接入

分布式电源是指不直接与集中输电系统相连的35千伏及以下电压等级的电源，主要包括发电设备和储能装置，分布式电源具有直接向用户供电、装机规模小、通常接入中低压配网特征。分布式发电指利用风能、太阳能、潮汐能、核能等清洁能源和可再生能源，是解决化石能源减少、提升能源应用效率和保证能源安全的有效途径，更是减少碳排放，治理大气污染的有效手段。国家加强环保的立法和执法，实行对清洁能源、新能源和可再生能源发电的财政补贴政策。随着光伏发电、风能发电、储能技术的进步，能源转换效率的提高，发电成本的降低，分布式电源接入问题，是摆在规划与设计人员面前的重要课题。分布式电源并网点应安装易操作、可闭锁、具有明显断开点、带接地功能、可开断故障电流的开断设备，并网点的系统短路电流与电源额定电流之比不宜低于10。

三、结束语

县域配电网规划是一项长期、复杂、系统的工作。具有科学性和超前性的县域配电网规划，首先将县域配电网建设和改造与电网实际运行中所暴露的问题相结合，按照规划目标，逐年完善县域配电网网架结构，增强供电能力，提高配电网安全、稳定、经济运行水平，确保县域配电规划长期指导县域配电网建设；其次从县域配电网建设必要性和性质进行论证，最大限度提高设备利用周期，科学决策县域配电网投资，减少非理性投资和重复建设。县域配电网规划要紧跟科技发展，采用先进的技术和设备，与互联网有效连接，不断修改县域配电网规划的技术原则，提高规划的科学性、合理性，真正起到指导电网建设作用。

参考文献：

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