配电网规划的理论、方法与思路

技术原则包含如下主要内容
❖ 供电区域划分及规划目标 ❖ 电网供电安全准则 ❖ 高、中压网络接线模式 ❖ 变电站的变压器容量及台数 ❖ 站内主接线 ❖ 导线的种类（电缆、裸导线或绝缘线） ❖ 线径规格 ❖ 配变的规格型号 ❖ 系统接地方式等
技术原则
供电区域划分
供电区域
B
C
行政区域
昆阳镇、鳌江镇、水头镇 和萧江镇镇区范围
功率因素取0.9，负荷同时率K1取0.9，负荷发展储备系数 K2 取1.05时
容载比
变电所容量 变电所最高负荷
2 Se
1.3 Se cos K1 / K2
2.0
技术原则
❖ 供电半径： 10kV线路供电半径应满足末端电压质量的要求，原则上B类供区的供电 半径不宜超过3km，C类不宜超5km，D类不宜超过15km。 低压线路供电半径应满足末端电压质量的要求，原则上B类不宜超过 250米，C类不宜超过400米，D类不宜超过500米。
配电主干线长度分布
10kV线路供电半径 180
160
155
140
线路长度（公里）
线路名称
120
架空
电缆
合计
100
练川575
20.23 0.05 20.28
80
线路数量
宋埠477
28.31 0.05 28.36
60
42
44
40
20
6
梅源522 山文467 吴洋722
16.6 18.6 21.21
0.084
压器最高负荷、供电可靠率、电压合格率、10kV以上 线路联络情况N-1比例，线路绝缘化率、开闭所配电房 设备运行年限） ❖ 变电站和各类线路工程综合造价
第二步：现状配电网分析与评估
主干长度截面分析 线路装设配变容量、负载分析 线路接线模式分析 电压水平分析 短路容量校验 N－1安全分析
角度考虑的电网建设项目综合评价决策工具。 ➢ 电网建设项目实施投运后，还需要通过逐年滚动进行的
后评估来检验先前决策的合理性，修正和完善决策工具
三、配电网规划的思路与步骤
❖ 配电网规划的总体思路 ❖ 配电网规划的总体原则 ❖ 配电网规划的具体步骤
配电网规划的总体思路
❖ 以认知科学的理论为指导，发挥人在配电网规 划中的主导作用，协调规划相关的各方面意见， 以现有电网为基础，保证负荷需求，进行高水 平的配电网规划工作，建设安全可靠、经济合 理的配电网。
➢ 省公司2014年同业对标中电网规划编制管理指标有配网可研 项目与规划衔接情况考核，不在2013版滚动规划项目库的项 目是不能上报2015年可研建议计划，2015年也不能实施。就 是说要在2014年的规划滚动修编中谋划2016年配电网建设与 改造项目（超前2年）。
配电网规划问题的难度
❖ 不确定因素多，使得规划的结果不确定
容量（kVA）
100 20 20 30
平均负载率（%）
95 126 91 144.67
下桥771线
315
299.37
水头611线
400
102.58
第三步：确定规划的主要技术原则
❖ 《浙江电网规划设计技术原则》
❖ 《配电网规划设计技术导则》 ❖ 《国网浙江省电力公司配电网典型供电模式
技术规范》 ❖ 《城市电力网规划设计导则》 ❖ 《农村电力网规划设计导则》
配电网规划的总体要求
❖ 安全可靠、运行灵活、经济合理、发展适应 性强；
❖ 网络坚强、结构清晰，易于电网调度和事故 处理；
❖ 潮流流向合理，运行经济； ❖ 具有较强的供电能力，包括满足区域供电需
求和接纳电源的能力。
配电网规划的具体步骤
❖ 第一步：数据收集、调查 ❖ 第二步：现状电网分析 ❖ 第三步：确定规划的主要技术原则 ❖ 第四步：负荷及负荷分布预测 ❖ 第五步：高压电网规划 ❖ 第六步：中压配电网规划 ❖ 第七步：中压电缆管道规划
❖ 详细分析负荷预测所需的原始数据，确定负荷预测的 工作思路。分析确定各类用地或建筑面积的负荷指标。
第四步：负荷及负荷分布预测
❖ 这是整个规划工作中最为关键的工作之一。分区负荷 预测是110kV电网规划和分区电力、电量平衡、110kV 容载比分析的基础。
❖ 总原则是根据规划区的用地规划，以空间负荷分布预 测为基础，采用多种负荷预测方法进行负荷及负荷分 布预测。
❖ 详细分析负荷预测所需的原始数据，确定负荷预测的 工作思路。分析确定各类用地或建筑面积的负荷指标。
负荷预测
❖ 配电网规划常用的负荷预测方法有：空间负荷预测法、弹性系 数法、单耗法、负荷密度法、趋势外推法等。
❖ 空间负荷预测法结合城乡规划和土地利用规划的功能区域划分， 开展规划区的空间负荷预测。
负荷预测
特点：规划效果质量完全依赖规划人员的知识、经验 等，对方案的分析仅限于定性分析，不仅工作量大， 而且容易出现问题。
➢ 结果：通常规划结果质量一般
现有规划工作存在的主要问题
➢ 近期（5年）电网规划水平较低，规划年限不尽合理，不能做到远 景、中期和近期的结合，电网建设改造目的性不强，项目决策缺乏 定量的技术依据，针对性较差。确定资金的投向主要还是依靠经验 拍脑瓜，存在很大的盲目性。每年建设改造后的电网仍然出现很多 问题，这使得公司配电网处于不断的“改造”状态，造成了资金的 巨大浪费。
配电网规划的理论、方法与思路
主要内容
❖ 配电网规划简介 ❖ 我国配电网规划方法的发展与趋势 ❖ 配电网规划的思路与步骤
一、配电网规划简介
❖ 配电网规划的主要内容 ❖ 配电网规划的意义
配电网规划的主要内容
❖ 电网现状分析，提出现状年高、中压配电网存在的分析； ❖ 负荷预测，对规划区内电量、负荷、负荷分布和负荷曲线进行预测； ❖ 规划目标与原则，指明配电网建设方向； ❖ 高压电网规划，确定规划区高压配电变电站在各规划年的站址及容量； ❖ 中压配电网规划，确定各规划年10千伏建设项目； ❖ 开闭所及中压电缆管道规划； ❖ 农网智能化规划；
专用
19775 9845 19220 18960
合计
23745 21795 27705 25780
线路数量
线路接线方式分析
140 120 100
80 60 40 20
0 线路条数
61
单幅射 61
线路接线方式 119
34
1-1联络 119
1-2联络 34
18
1-多联络 18
线路条数
Βιβλιοθήκη Baidu
重载线路情况
46
配电网规划的具体步骤
❖ 第八步：智能电网规划 ❖ 第九步：投资估算及经济效益分析 ❖ 第十步：撰写规划报告报审稿 ❖ 第十一步：规划成果全面汇报、交流及修改 ❖ 第十二步：规划成果评审，根据修改意见修改 ❖ 第十三步：提交最终规划文本和图集
第一步：数据收集、调查
❖ 图形资料
✓ 规划区的详细电子地图 ✓ 规划区用地性质图 ✓ 现状高压电网地理接线图 ✓ 现状10kV中压配电网地理接线图
：满足N-1模式下线路负载率控制在50%以下，这里取50%； ：配变同时率0.9； ：配变经济运行负载率取0.6；
S装接
S线路限额
8180 0.5 0.9 0.6
7574 kVA
最优分段方式
联络线数量确定
中压电网同时担负着高压站变压器故障时转移负荷的任务。变电站间10kV 联络线的回数应据此确定。 例：110kV郑楼变电站容量为2×50MVA。10kV配网干线截面240，网架按 手拉手环网构建，求防止变电站全停负荷转移所需站间联络线回数。 解： ❖1台主变停运情况：由于变压器容载比配置必须满足一台变压器停运时， 另一台变压器带1.3倍额定容量（过载30％）就能承担全部负荷，则2小时内 需经10kV联络线由其它变电站转供的容量为0.3×50＝15MVA， 240线路按 手拉手配置时，每回线约能转供4MVA负荷，故必须有4回线按手拉手环网与 另一变电站联络才能达到转供要求。 ❖变电站全停情况：内需经10kV联络线由其它变电站转供的容量为1.3×50 ＝65MVA， 240线路按手拉手配置时，每回线约能转供4MVA负荷，故必须
有16回线按手拉手环网与另一变电站联络才能达到转供要求。
第四步：负荷及负荷分布预测
❖ 这是整个规划工作中最为关键的工作之一。其目的就 是尽可能准确地确定未来各规划年内的负荷及负荷分 布情况。
❖ 总原则是根据城市或开发区的用地规划，以空间负荷 分布预测为基础，采用多种负荷预测方法进行负荷及 负荷分布预测。
➢ 缺乏对现有电网科学评估，对电网存在的问题往往停留在定性的描 述上，无法定量给出严重程度与具体位置。
➢ 没有建立空间负荷数据的收集与积累机制，无法做到足够空间精度 和准确度的近期负荷预测，高水平的配电网近期规划缺乏依据。
问题的解决方法
➢ 通过科学手段开展现状电网评估工作。 ➢ 建立空间负荷数据的收集与积累机制和软硬件系统。 ➢ 电网规划与评估系统集成在规划计划信息管理平台下。 ➢ 采用在现代项目评价决策理论指导下的、能从电网整体
❖ 负荷空间分布的不确定性
❖ 涉及较多的部门
❖ 公司各部门 ❖ 政府规划部门
❖ 涉及较多的专业领域
❖ 满足安全性与可靠性要求 ❖ 满足运行要求 ❖ 满足投资的经济性 ❖ 满足电力供需平衡等方面要求 ❖ 满足城市整体发展的需要
公司近期配电网规划采用的方法
通过委托规划相当资质的配电网规划编制单位 编制公司配电网，主要通过规划人员手工规划
❖ 接线方式： 选取10kV6种典型接线方式
典型接线方式
典型接线方式
线路负载率
手拉手
母线1
满足N-1情况下，线路1、2负载率只有50%
多分段适度联络
母线1 母线3
满足N-1情况下，线路1、2负载率能达到75%
母线2
母线2 母线4
供电能力
装接容量上限
对于手拉手或单环网线路装接容量校验
JKLYJ/10-240导线按照N-1校验如下： S线路限额 ：按照典型供电模式取8180KVA；
16.6 18.684 21.21
0
L≤3
5≥L＞3 15≥L＞5
L＞15
配电线路装设配变容量统计
160
149
140
120
100
80
60
40
20
0 S≤7574
装接容量 94
7574≤S≤21500
4 S＞21500
线路名称
大道835 巴黎765 西炉825 兴萧890
装接配变容量（kVA）
公用
3970 11950 8485 6820
二、城市配电网规划方法的发展与趋势
❖ 配电网规划需求 ❖ 规划问题的难度 ❖ 我国配电网规划方法的发展 ❖ 现有规划工作存在的主要问题 ❖ 现阶段城网规划工作发展方向
配电网规划需求
❖ 省公司高度重视每五年要进行一次全面的规划，如 配电网“十二五”规划
➢ 每年编列下一年的计划项目的滚动规划
❖ 省公司在配网投资计划上实施提前规划、刚性管理
重载线路
201
负载率≤80 负载率＞80
高耗能配变情况
重载配变情况
配变数量 134 2372
高耗能配变 普通及节能配变
台区名称
郑楼吴洋变100KVA农村公变 怀溪穹岭头村公变 南雁镇大丰村公变 交溪村公变
宋桥尤里下段315KVA农村综 合变
水头611线昌学路公变
所属线路
练川575线 晓坑466线 山溪468线 吴洋722线
配网规划工作的意义
❖ 科学的变电站规划，有利于系统的运行管理，减少系统 跨区域交叉供电，提高系统管理和运行效率。
❖ 科学的配电网规划，可以降低系统的网络损耗，提高系 统的供电可靠性，极大提高电网的运行效益。
❖ 科学的配网规划是提高系统投资效益的最有效途径。 ❖ 科学的配网规划是配电自动化规划和实施的基础。
❖ 弹性系数法首先根据历史数据计算K，然后用该K值预测规划期内 的电量。 电力弹性系数是描述电力发展与国民经济发展之间关系的一个宏 观指标，通常定义为：K=Vw/VG 其中,Vw为电量年均增长率,VG为经济年均增长率
例:已知1995年和2000年的用电量分别为W0和Wn，地区国内生产总值 分别为G0和Gn，预计2001－2005年国内生产总值年均增长率为V， 预测2001－2005年的用电量。 求K： Vw=(Wn/W0)1/5-1， VG=(Gn/G0)1/5-1, K= VW/VG 求规划年预测用电量： W2001=(1+KV)W2000，
❖ 负荷预测原始数据
✓ 历年负荷及电量数据、现状负荷分布 ✓ 历年国内生产总值（GDP）数据
数据收集、调查内容
❖ 县域发展规划、区域控制性详细规划 ❖ 重点负荷及高压用户调查 ❖ 220kV及以下电网规划方案（电力设施布局规划） ❖ 已列入计划（在建）变电站的情况 ❖ 电网现状基础数据（各类设备台账） ❖ 电网运行指标（变电站主变、10kV以上线路、配电变
其它区域
负荷密度（MW/km2） 供电可靠率 电压合格率
σ≥6
1≤σ<6
用户年平均停电时间不高 用户年平均停电时间不高于9
于3小时（≥99.965%）
小时（≥99.897%）
≥99.95%
≥99.70%
技术原则
❖ 容载比：
cos
理由：变压器2小时内一般能过载30％，110kV站多为2台变压器，假设N －1方式下变压器负载率1.3时恰好能供全部负荷，