配电网规划和设计_开题报告

配电网规划与设计开题报告

1 研究背景及意义

1．1 研究背景及意义

城市电网是电力系统的重要组成部分，又是其主要负荷中心，具有用电量大，负荷密度高，安全可靠和供电质量要求高等特点。城市电网的各项建设和改造项目必须与城市发展规划相互配合，同步实施，并且与环境协调。但是目前城市电网建设不能适应城市经济社会发展的需要，其原因是城市经济增长迅速，城市化建设步伐快；而城市电网发展缓慢，主要表现在设备陈旧，供电容量不足，电网结构不合理，可靠性差，电能质量低。

配电系统的规划是供电企业规划活动中的基本环节，配电网的规划质量直接影响到配网的网络水平及投资效益，其对于降低网损、提高可靠性和保障电能质量的影响不亚于配电网的运行管理，因此说，配电网规划技术的发展对整个电力的发展至关重要。

这里包含资金和技术两方面的问题，以技术而言，没有长远的城网建设规划是城网建设自身存在问题的症结。因此，要用新的观念和超前意识制定的电网规划来改变城市电网的现状，用规划来指导城网建设，同时规划要体现以安全为基础，以效益为中心的建网指导思想，不断采用新科技。

2 国内外配电自动化的现状

2．1 国外配电自动化的现状

在一些工业发达国家中，配电自动化系统受到了广泛的重视，国外的配电自动化系统已经形成了集变电所自动化、馈线分段开关测控、电容器组调节控制、用户负荷控制和远方抄表等系统于一体的配电网管理系统（DMS），其功能已多达140余种。

国外著名电力系统设备的制造厂家基本都涉足配电自动化领域，如德国西门子公司、法国施耐德公司、美国COOPER公司、摩托罗拉公司、英国ABB公司、日本东芝公司等，均推出了各具特色的配电网自动化产品。

日本是配电自动化发展得比较快的国家。到1986年，全国9个电力公司的41610条配电线路已有35983条（86.5%）实现了故障后的按时限自动顺序送电，其中2788条（6.7%）实现了配电线开关（指柱上开关）的远方监控（包括一般的和计算机监控）。

日本从50年代开始在配电线上采用自动隔离故障区，并向健全区（无故障区）恢复送电的按时限顺序送电装置；60~70年代研究开发了各种就地控制方式和配电线开关的远方监视控制装置；70年代后半期开始利用计算机构成自动控制系统；其后由于电子技术、计算机技术及信息传送技术的发展，配电自动化计算机系统及配电线远方监视控制系统在实际应用上得到很大的发展。

新加坡公用电力局（PUB）在80年代中期投运并在90年代加以发展和完善的大型配电网的SCADA系统，其规模最初覆盖其22KV配电网的1330个配电站，目前已将网络管理功能扩展到6.6KV配电网，进而覆盖约4000个配电站。

芬兰“Espoo Sahko”电力配电公司的配电自动化覆盖了该公司的85000个用户，8座110/20KV的一次变电站，1100KM的20KV馈电线和1400个20/0.4KV的配电变电站。

从国外配电自动化系统采用的通信方式看，尚没有一种通信技术可以很好地满足于配电系统自动化所有层次的需要。在一个配电自动化系统内，往往由多种通信技术组合成综合的通信系统，各个层次按实际需要采用合适的通信方式。2.2 国内配电自动化的现状

我国配电网自动化的发展是电力市场和经济建设的必然结果，长期以来配电网的建设未得到应有的重视，建设资金短缺，设备技术性能落后，事故频繁发生，严重影响了人民生活和经济建设的发展，随着电力的发展和电力市场的建立，配电网的薄弱环节显得越来越突出，形成了与电网建设不协调的局面。

国家颁布实施的《电力法》的贯彻后，电力作为一种商品进入市场，接受用户的监督和选择，甚至于对电力供应中的停电影响追究电力经营者的责任。另一方面，高精密的技术和装备对电能质量要求，配电网供电可靠性已是电力经营者考虑的主要方面。

随着市场观念的转变和电力发展的需求，配电网的自动化已经作为供电企业十分紧迫的任务，大城市电网，从八十年代就意识到配电网的潜在危险，并竭力呼吁积极努力地致力于城市电网的改造工程，并组织全国性的大会对配电网改造提出了具体实施计划，各种渠道凑集资金，提出更改计划，利用高技术、性能好的设备从事电网的改造。

3 配电网规划的主要内容及存在问题

3.1 配电网规划的主要内容

无论以人工为主进行的配网规划还是以软件系统协助参与的配电网规划，其

内容必然包括配网现状分析、负荷预算、技术原则的确定、建设改造规划方案确定、投资估算于经济评价几个方面，其细节及关键点如下：

(1)配电网现状分析

该过程主要通过收集配网的设备及运营数据，完成配网现状的分析。主要包括配电网整体营运指标计算及分析、配电网设备的数量及年限统计、配网电源的负载率情况、1OkV出线间隔的利用率情况、中压配网设备运行情况、中压配电网结构等内容。通过以上内容的分析，得出配网的高电压布点是否合理、供电半径是否满足要求、负荷分布是否合理、设备的状况等结论，从而确定规划期的改造目标及方向。

(2)规划期的负荷预算

主要包括电量和最大负荷总量预测、负荷地理分布预测两个方面。前者用于衡量高压电源总量规划的合理性和初步测算规划期内需新建输变电设施的规模；后者确定城市各供电区域规划期内的负荷增长情况，是高压电源供电分区划定、线路布置和供电范围确定的依据，在实践中目前多采用空间负荷预测的思路完成。

(3)规划技术原则的确定

一般以上级确定的技术原则为基础，综合规划区实际情况，从配网的网架结构、架空及电缆线路的选型、变压器及开关设备选型、二次系统应达到的技术要求等方面确定技术细则。

(4)电网建设改造规划

这是目前配电网规划的重中之重，具体要进行高压变电站选址、定容量及供电区域划分，之后进行网架结构的规划和优化，然后提出分年度具体的建设和改

造项目，最后进行相应地地理接线图的绘制。

3.2 当前我国配电网存在的问题

配电网的发展主要是随城市建设规模及用电负荷迅速增长和供电可靠性要求而提出的，由于城市规划与电力的条块分割，形成了不相适应配电网结构，使配电网规划及发展不适应城市发展的需求，突出反映在如下几点：

(1) 配电网络电源点落后于城市建设的发展，由于城市规模和商业的建立，电源点容量及电能输出受到限制，尤其是电力线的传输通道。

(2) 瓶颈效应比较突出，出现卡脖子现象严重，电能输不出去，往往因此而引起停电事故。改革开放以来，城市建设速度加快，负荷增长率高，但电力建设不及时，输出线半径小，线路长。

(3) 出线通道影响与城市规划不相适应，有的地方改用地下电缆，施工及投资不允许，采用架空导线环境条件受限，有的采用绝缘导线，网络复杂的情况较为普遍。

(4) 早期建设的线路导线细、年久失修，高能耗设备多，线损率高，由于导线半径小及无功缺额较大，综合线损损耗大，个别地区配电网损耗达到30%，一般地区在15%～20%，造成能源大量浪费和环境污染。

(5) 供电不可靠因素增大，由于配电网投资不足，设备老化和技术性能低劣，供电事故频繁，往往是一点故障引发全线甚至大面积停电事故。城市繁华地段，往往是局部故障引进重要场所、用户停电，影响社会治安及经济市场。早期设备技术性能差，设备动作频繁，引发事故多，对机构的可靠性要求高。

(6) 电网结构复杂，环网联络接点较多。

(7) 城市电网改造涉及面广，要求较高，停电难度大。