摘要：隨著《電力法》的實施和社會主義市場經濟的建立,電能作為一種商品進入市場,接受用戶的監(jiān)督和選擇,因此配電網的改造與建設就要適應電力市場的發(fā)展;同時電力供應是社會公用事業(yè),配電網的改造與建設必須服務于社會,為經濟發(fā)展、城市建設和人民生活服務。開拓電力市場,服務于社會,是城市配電網改造與建設要解決的中心課題。這個中心課題要達到的目標,就是中心城市供電應以市場需求為導向,提高供電可靠性和電能質量、降損節(jié)能,建設成現代化城市的一流配電網絡,最大限度滿足社會主義經濟的發(fā)展和人民生活水平的提高對用電的需求。
一、城市配電網改造和規(guī)劃的內容和目標
配電網規(guī)劃一般應包括以下主要內容：分析配電網布局與負荷分布的現狀;負荷預測(包括電量與功率預測);確定規(guī)劃各期的目標及電網結構原則和供電設施的標準化;進行電量和電力(含有功、無功功率)平衡，提出對供電電源點的建設要求，確定變電所的布點和容量，確定無功補償容量及其布局;確定調度、通信及自動化等方面的規(guī)模和要求，估計各規(guī)劃期要求的投資、主要設備的規(guī)范和數量，估算各規(guī)劃期末將取得的經濟效益和擴大供電能力后的社會經濟效益;繪制各規(guī)劃期末配電網規(guī)劃地理接線圖，編制規(guī)劃說明書。
城市配電網規(guī)劃目標主要包括供電質量、收費標準和就業(yè)的穩(wěn)定性。但城市規(guī)劃和環(huán)境的制約，以及社會、政治、經濟、工業(yè)和人民生活水平的發(fā)展變化，都會對配電系統的規(guī)劃目標產生深遠的影響。任何一種規(guī)劃不可能同等地考慮所有的因素。所以在計算機上實現的城市配電網規(guī)劃都只能使在保證可靠安全的供電前提下，優(yōu)化規(guī)劃期內配電系統總投資和運行維修等費用，即以經濟指標的優(yōu)化為目標進行規(guī)劃。
二、城市配電網改造和規(guī)劃的基本思路
1、精心做好全面規(guī)劃設計
在進行城市配電網建設改造前,科學地做好城市配電網全面規(guī)劃設計,是搞好配電網改造和發(fā)展建設的關鍵。中小城市配電網的規(guī)劃設計是按照《城市電力網規(guī)劃設計導則》和《城市中低壓配電網改造技術導則》,結合本市的具體情況,制定配電網的規(guī)劃設計和改造的技術原則和規(guī)劃設計目標,從而做到按建設現代化的配電網的需求進行規(guī)劃,分期實施改造和發(fā)展建設,以恰當的投資,提高配電網的供電能力和供電質量,滿足負荷不斷增長的需求與城市發(fā)展建設相協調。
2、加強主網架,充實配電網的電源點布局
滿足用戶用電的需要是城市配電網服務的最終目標。城市配電網不但供電,而且要求保證供電電壓質量和供電可靠性。
這就要求配電網不但要有充足的供電電源和供電能力,而且要求電網結構合理可靠。為此,中心城市配電網宜以增加輸變配用電系統的供電能力為重點,一般來說有1～2座220KV變電站,在城市的遠郊布點,作為配電網的電源變電站,并按負荷的發(fā)展建設220KV外環(huán)網。在城市的負荷中心地區(qū)分區(qū)建成3～5座110KV變電站,并構成高壓雙環(huán)配電網,從這些環(huán)中向城市中心引入電源,或在城市中心建110KV變電站直接將電源引入城市負荷中心,構成較為靈活可靠的電源網架。
3、選用合適的電壓等級
分層分區(qū)組成配電網,簡化電壓等級,逐步提高配電電壓等級,有利于配電網的合理布局,簡化電網結構,減少變電層次和電能損耗,增強電網的安全可靠性和經濟運行水平。中小城市配電網目前宜采用110KV、10KV、0.4KV三級電壓,郊區(qū)城鎮(zhèn)目前宜采用35KV、10KV、0.4KV三級電壓。按照三級電壓,建設分層分區(qū)的城市高壓配電網、中壓配電網和低壓配電網。
4、建設合理的配電網結構
合理的配電網結構是:簡化的電壓等級,供電可靠、電能質量合格、各級電壓主干電網的結線方式簡單、充足的供電能力、適應性強、安全、可靠、經濟、實效、降損節(jié)能。
5、加強高壓配電網網架建設
高壓配電網是城市配電網的基礎,起到承上啟下的作用,這一級電網搞不好,其他電網就發(fā)揮不了應有的作用。高壓配電網能接受電源點所供出的全部容量,并能滿足供應全部負荷。高壓配電網的結構改造應滿足下列安全準則,向市區(qū)供電的高壓配電網應能保證任何一條110KV(35KV)線路或一臺主變計劃檢修停運時保持向用戶繼續(xù)供電,不過負荷,不限電;事故停運能自動或通過操作保證向用戶繼續(xù)供電,不限電并不發(fā)生超過設備允許的過負荷。為此,高壓配電網的配置方式要求35～110KV變電站有兩回電源進線、2臺主變壓器。在一個城市按照“分層分區(qū)”供電的原則,將幾個110KV(35KV)變電站的電源進線聯接成單(雙)環(huán)網(開環(huán)運行)。在配電網改造時,按照規(guī)劃要求逐步實施,建成高壓配電網網架。
6、分期實施配電網改造,建設現代化的城市配電網
中低壓配電網是提高可靠性的關鍵,中、低壓配電網包括10KV線路、配電所、開閉所和380/220伏線路。中低壓配電線路遍布城市大街小巷,過去由于缺少全面規(guī)劃,不少城市的中低壓配電網都很陳舊落后,供電區(qū)域交叉重迭,接線復雜,改造任務重。中低壓配電網結構改造應滿足下列安全準則,向市區(qū)供電的中壓配電網應能保證任何一條10KV線路的出口斷路器因計劃停運時,保證向用戶繼續(xù)供電;事故停運時,通過操作能保證向用戶繼續(xù)供電、不過負荷、不限電。為此,市區(qū)中低壓配電網應按規(guī)劃分期實施改造加強配電網結構。一般根據負荷預測,10KV主干線采用雙回共桿電源環(huán)網供電(開環(huán)運行),主干線導線截面宜按遠期規(guī)劃負荷密度一次選定,爭取二十年內保持不變,中小城市負荷密度宜按10000KW/KM2選擇10KV主干線導線截面與配電變壓器容量和數量。
低壓配電線路目前一般都采用放射式,但為了提高供電可靠性,減少對低壓用戶的停電損失,宜將低壓架空線路與高壓共桿架設,從不同中壓配電所受電,可按城市道路連接成開口環(huán)網,確保低壓線段的停運倒換,這樣可以使10KV中壓配電線路或配電所停運時,能夠保持向低壓用戶供電。
7、提高配電網自動化水平
為提高城市配電網的供電可靠性、供電質量和降低線損,讓用戶滿意,同時減輕運行人員的勞動強度,提高配電網自動化水平勢在必行。
提高配電網自動化水平的當務之急是對中壓10KV配電網實施事故處理,就是用自動化設備自動切除線路的故障區(qū)段,自動恢復向完好區(qū)段供電。要實現這樣的自動操作,需采取兩大措施:一是在電網上安裝新的自動化設備,發(fā)生事故時執(zhí)行操作;二是改造配電網成為可以實現自動化的配電網,能夠在線路故障時自動切除故障區(qū)段,恢復向完好區(qū)段供電。也就是要把環(huán)網線路或“手拉手”的線路分成幾段(加裝三只開關分成四段為宜),安裝自動化設備,實現自動操作和配電網的運行監(jiān)測等功能?？梢妼崿F配電網自動化系統的多項功能,是一個龐大的系統工程,應先試點,摸索經驗,取得一定的效果,再行推廣。
三、城市配電網改造和規(guī)劃的發(fā)展方向
配電設備向無油化、免維修、小型化、緊湊型方向發(fā)展;配電自動化向多功能縱深方向發(fā)展;配電網管理向需求方向發(fā)展。
隨著配電系統的發(fā)展，網絡結構日益復雜，電網中的自動化程度也越來越高，采用計算機對配電網絡進行分析和計算是必然的趨勢。城市配電網計算問題可分為：潮流、無功最優(yōu)補償、電能損耗、降損效果、諧波分布和資金的時間效益等計算。目前專家系統的發(fā)展為解決配電網的大量問題提供了新的有力工具。借助于各有關領域專家的知識和經驗以及一些規(guī)則，采用推理、判斷和決策等方法和過程，可以使某些問題得到有效解決。目前在國外，專家系統已在配電網規(guī)劃、監(jiān)控、系統分析、教育與仿真等各方面得到應用，幾乎滲透到配電網的各個主要方面。
四、結束語
城市配電網的改造和建設發(fā)展由于歷史欠帳太多,改造資金不足,現在仍然是城市建設和經濟發(fā)展的“瓶頸”,滿足不了城市生產用電和市政生活用電增長的需要,滿足不了城市用電對電能質量和可靠性要求的需要,一句話,適應不了開拓電力市場的需要。黨中央、國務院高度重視,在全國把城網和農網改造建設作為基礎建設的重大啟動市場工程。相信在全國將會出現建設現代化的城市配電網的高潮,迎接二十一世紀!
