高级电力工程师职称配电网规划论文发表范文

　　摘要：高级电力工程师职称评审发表论文，要在国家级、核心级电力期刊杂志投稿。本文发表在北大核心期刊《电镀与涂饰》上，是电力工程师评高级职称论文发表范文。文章介绍配电网的基本要求和供电方式，对我国城市发展的配电网规划提出了优化措施，供高级电力工程师职称评审发表论文参考。

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　　0 引言

　　完整的电力系统由发电、输电网、配电网和用电四部分组成。输电网是以高电压或超高压将发电厂、变电所之间连接起来的送电网络。配电网是直接或降压后将电能送到用户的电网。配电网是指从输电网或地区发电厂接受的电能，通过配电设施就地分配或按电压逐级分配给各类用户的电力网。输电与配电的划分，主要是按照它们各自的性质，并按照它们在电力系统中某一发展阶段的作用和功能来划分。从电压等级上，也能够表示其输电与配电的功能和作用。

　　1 配电网的基本要求

　　配电网是电力系统与用户关系最密切的部分，是保证电力系统整体供电质量的关键部分。配电网按功能定义，即由供电企业直接向用户供电的电网，都可认为是配电网。配电网是将高压电能降至方便运行又适合用户需要的各种电压，组成多层次的配电网，向各用户供电。不同电压等级的配电网络之间通过变压器连接成一个整体配电系统。当系统中任何一个元件因检修或故障停运时，其所供负荷即可由同级电网中的其他元件供电，又可由上一级或下一级电网供电。对配电网的基本要求有供电的连续可靠性，要求停电的次数最少;合格的电能质量，要求配电网的电压保持在规定的电压变动范围内;运行的经济性，使配电网的电能损耗降至最低。

　　2 配电网的供电方式类型

　　供电方式的选择要保证供用电的安全、经济、合理，并不影响其他用户用电，要根据用户的用电性质、容量，结合电网规划及当地的供电条件来确定。由电源相数、电源数量、供电回路数等具体指标决定。

　　2.1 电源相数

　　电源相数一般可分为三相三线制、三相四线制、单相两线制和单相三线制。三相三线制用于高、中压配电线路及部分低压配电线路，其余方式用于中、低压配电线路。单相两线由一根相线和一根中线组成。

　　我国配电网中，高、中压用户都采用三相三线制供电。在用户装有三相用电设备或装单相设备但计算负荷电流超过30A的低压用户，也采用三相四线制供电。计算负荷电流在30A以下且只有单相用电设备的低压用户，才采用单相两线制供电。在三相供电时，应尽可能将单相负荷平均分配在各相上。

　　2.2 电源数量

　　一般用户多数是以一个电源供电。但对中断供电后会造成人身伤亡、重要设备损坏和环境严重污染等重要用户，除正常供电电源外，要有保安电源，还可应用户要求提供备用电源。

　　2.3 供电回路数

　　当供电线路容量能满足用户用电容量时，一般用户常用单回路供电，用电容量较大时，可用双回路或多回路供电，这样不仅可满足用电容量，还可提高供电的可靠性。

　　3 我国配电网规划的发展现状

　　随着我国城镇化建设的步伐，城市人口将急剧增加，城市规模将迅速扩大，中心地区负荷密度将会更大。“十二五”期间，我国电力需求仍将会快速增长，受多种因素的影响，我国配电网在发展时需要考虑的主要问题是外部环境、发展模式、现有管理体制和信息化水平。

　　3.1 外部环境

　　配电网(城市电网)的发展要与城市的经济发展水平、用电结构、供电可靠性要求等因素相协调。

　　我国是发展中国家，大部分城市的市政规划仍在不断调整和更新中，城市二、三十年以后的发展目标也不会是一成不变的，在负荷增长的同时，城市用电的结构也发生了变化，我国相关的供电法规及技术指标体系也将日益健全。现有的配电网络必须适应以下外部条件的变化。

　　(1) 城市空间资源的稀缺问题。为了适应城市安全舒适和文化生活的需求，为了适应建筑高层化、密集化的发展趋势，城市电网必须进行配电设施与环境协调的改造(如电缆化改造)。城市电网作为城市基础设施的重要组成部分，与其他市政建设，如城市的其他管线建设、道路交通建设、环境景观等发生冲突的现象将越来越多，线路走廊和变电站站址的获取将非常困难，城市电网建设的难度将加大。

　　( 2 ) 资源和能源短缺问题。为应对我国的能源短缺问题，我国将发展各种分布式发电设备，如太阳能发电、风力发电等新能源设备。这些小规模的电源将会接入未来的配电系统，这将会对配电系统的运行、维护模式产生一定的影响。另外，伴随着我国向“循环利用社会”的转型，对配电系统设备的长寿命、免维护和再利用也提出了新的更高要求。

　　( 3 ) 用电结构变化的问题。在负荷水平增长的同时，我国的用电结构也发生了变化，居民用电和第三产业用电的比例逐步上升。预计到2020年，我国一些大中城市的居民生活用电比例将从10%左右上升到30%左右，将接近经济发达国家目前的水平。用电结构的变化，对配电网的网络结构和供电可靠性也提出了新的要求。

　　3.2 发展模式

　　我国配电网无论从发展速度还是从发展规模上都为采用新的配电网发展战略提供了机遇，为了适应城市环境空间资源日益稀缺的外部条件，降低配电网的网损，提高配电网整体的供电安全水平，配电网需要有明确的发展模式，这既需要考虑如何优化和简化配电电压等级，还需要考虑如何简化高压配电网络、优化配置中压配电网络。

　　为提高系统的供电安全水平，需要考虑是加强高压配电网还是提高中压配电网的转供能力;为提高配电网消纳发电和输电的能力，需要考虑是采用集中大容量变压器还是采用分散小容量变压器的配置方式;为降低短路容量，需要考虑是采用高阻抗变压器还是采用网络解环或分列运行的方法。

　　3.3 现有管理体制和信息化水平的问题

　　我国配电网的规模与国际上其他国家和地区相比，已经相当庞大。对于这样规模的网络状况，迫切需要标准化、制度化、体制化的科学管理方式。配电网的发展需要考虑现有的管理体制和信息化水平的问题。

　　( 1 ) 管理体制方面的问题。我国幅员辽阔，各地区经济发展和电网发展水平差异很大，经济发达地区和欠发达地区城市发展所处的历史阶段不同，单一的技术规程很难适应我国各类、各发展阶段城市电网发展的需要。城市电力网规划设计应尽可能考虑这种差异化的发展需求。

　　另外，相关配套的法律、法规也不完善，如国内缺少相应的消防标准，国外城市电网常用的变配电站与建筑相结合的模式无法实施;我国建设部有关道路桥梁的建设标准中仍不允许10kV以上的电力电缆随桥梁一道敷设，使得电力电缆无法进入城市桥梁、隧道通道，制约了城市通道资源的综合利用，而国际上电力电缆与隧道、桥梁一道敷设已是非常成熟的常规技术。我国目前配电网的法规和规范需要适应我国配电网的实际需求。

　　( 2 ) 信息化水平方面的问题。我国各地供电企业的配电网数据形式不一，给配电网数据的统计和汇总带来很大的不便。为保证配电网数据的可信度和可利用价值，使供电企业意识到数据的真实性是企业的生命，使企业完成从粗犷低效管理到精细高效管理的转变，我国需要加强配电网信息规范化的研究，提高配电网信息的采集技术水平，从而进一步提高供电企业的经济效益和科学管理水平。此外，随着信息化社会的建设，用户对电能质量的要求已不再停留在过去简单的电压合格率、频率合格率、谐波达标的层面上，对三相不平衡度、电压瞬间跌落、闪变等也提出了更高的限制要求，甚至提出了不允许超过l0ms的非计划停电的要求。

　　4 配电网规划的改进措施

　　在我国城市快速发展的过程中，将会出现新的开发区和新的建成区，但是，配电网的站点和线路走廊资源却越来越紧张，这将严重制约配电网的发展。当前应选择在新开发区和负荷密度较大的成片改造地区，尽快开展简化变电层次，提高中压配电电压等级的试点工作，以节约配电网的站点和线路走廊资源，并降低我国城市配电网线损。对于我国目前大城市电网的已建成区，应因地制宜地制定简化变电层次、提高配电电压等级改造的战略规划，随着电网发展和改造的进程，将逐步简化电压等级序列，提高中压配电电压。总之，按照电网长远发展的要求，对我国城市电网的电压等级序列进行优化配置势在必行，因此需要从发展战略的高度确定新的中压配电电压。

　　4.1 电缆通道规划

　　根据变电站设置，主干配电线路布置走向，变电站进线电源走向以及其他电力线路情况等。对穿越或供应规划区域的线路进行合并及统一。统一规划电缆通道，一般6根以上的电缆需设置电缆通道，在设置电缆线路时宜均匀分散，分几个方向布置，尽量减少或避免双排管。以减少地下通道的困难，在配电规划中应避免使用电缆隧道。所以变电站站址应选负荷中心，能多个方向出线、交通方便、出线简便的十字路口，变电站容量不宜过大，出线不宜过多。在规划中由于大部分只进行主干线路的布置，对具体线路及用户线路均未做安排。所以在进行通道规划时，需留有余地，对重要道路及负荷密集地区的排管，按规划电缆数增加50%左右设置。一般地区按增加30%考虑，排管尽可能设在主要道路处。因主要道路今后设置困难，其他道路相对比较方便，在主要道路中各类排管未贯通的，如相距不远，尽可能予以贯通，以增加灵活性。

　　4.2 无功补偿规划

　　一般在进行配电规划时，常常会忽视无功补偿规划，主要是因为：(1) 在变配电站布置时，常配置一定数量的无功补偿设备，需要时可以投入进行调节;对用户亦要求其达到一定的功率因数;(2)负荷密度上升，线路缩短，而且电压浮动大部分能满足要求，矛盾不突出。然而，随着用户对电压要求的提高，无功配置更要求合理化，讲求经济性，因此无功补偿规划将是配电规划的一部分。无功补偿规划主要根据无功补偿装置的配置原则，进行无功需求(无功负荷)、无功供应(系统无功供给及补偿装置)、可调节手段及容量问的平衡与协调。

　　4.3 继电保护、通信及自动化规划

　　随着电力技术的发展，继电保护与配电自动化将逐步合二为一，这会对配电网的运行条件及一些限额参数产生影响，从而影响配电网规划的配置及布局。使用不同的配电自动化规模、水平、内容，会有不同的配电网规划方案及投资水平。这时继电保护配电自动化内容已作为配电网规划的前提及基础工作，并不可避免地将作为规划的重要内容，对规划的思路、认识、观念也将发生影响。

　　4.4 配电可靠性估计

　　配电系统供电可靠性直接反映对用户的供电能力，它是以用户停电几天为标准。供电可靠性及设备的选型、安装调试、运行维护等环节，亦涉及网架结构及负荷性质等因素的制约。有条件及需要时，规划中还要进行必要的可靠性估计。

　　4.5 分年度安排

　　在进行总体规划后，根据需要及要求，进行分年度安排，特别是近期的年度安排。年度安排的目有使规划先后可衔接，有一个逐步过渡问题;使近期项目安排更具体、更明确;适应经济分析的需要。分年度的具体做法，即是以一个年度作为一个断面，按前述的内容再进行一次规划安排，具体内容计划可适当简化，并受前一年(或几年)和后一年(或几年)的制约。

　　4.6 优化方案比较

　　进行规划时对布点(变电站)布线已进行了优化，但还是存在不同方案的优化，即原始设定的不一样，选用参数的不一样，如变电站容量、供电电压、选用线路容量、配电的供电接线模式。不同的方案及设定，按上述内容，分别进行规划，然后按结果进行比选优化。工作量比较大，若有适合计算机辅助规划程序，则大量工作可由计算机替代，会方便许多。但在成熟区域及已有统一模式的区域，则可按统一方案规划，不再多方案优化，以求一致。至于统一方案是否合适及优化，则宜统揽全局专题研究，不必在各单个规划中再一一优化。

　　5 结论

　　综上所述，在我国城市快速发展的过程中，在新的开发区和新的建成区的变电站设置，主干配电线路布置走向如为电缆的，统一规划电缆通道，尽量减少或避免双排管。无功配置更要求合理化，讲求经济性，以实用用户对电压要求的提高。使用不同的配电自动化规模应搭配有不同的配电网规划方案及投资水平，并在配电规划中进行必要的可靠性估计。在进行总体规划后，进行分年度安排，然后对不同方案及设定按结果进行比选优化。

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