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展;同時電力供應是社會公用事業,配電網的改造與建設必須服務于社會,為經濟發展、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劃的內容和目標
配電網規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模和要求，估計各規劃期要求的投資、主要設備的規范和數量，估算各規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;繪制各規劃期末配電網規劃地理接線圖，編制規劃說明書。
城市配電網規劃目標主要包括供電質量、收費標準和就業的穩定性。但城市規劃和環境的制約，以及社會、政治、經濟、工業和人民生活水平的發展變化，都會對配電系統的規劃目標產生深遠的影響。任何一種規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劃都只能使在保證可靠安全的供電前提下，優化規劃期內配電系統總投資和運行維修等費用，即以經濟指標的優化為目標進行規劃。
二、城市配電網改造和規劃的基本思路
1、精心做好全面規劃設計
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劃設計,是搞好配電網改造和發展建設的關鍵。中小城市配電網的規劃設計是按照《城市電力網規劃設計導則》和《城市中低壓配電網改造技術導則》,結合本市的具體情況,制定配電網的規劃設計和改造的技術原則和規劃設計目標,從而做到按建設現代化的配電網的需求進行規劃,分期實施改造和發展建設,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,并按負荷的發展建設220KV外環網。在城市的負荷中心地區分區建成3～5座110KV變電站,并構成高壓雙環配電網,從這些環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,郊區城鎮目前宜采用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供電,不限電并不發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”供電的原則,將幾個110KV(35KV)變電站的電源進線聯接成單(雙)環網(開環運行)。在配電網改造時,按照規劃要求逐步實施,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劃,不少城市的中低壓配電網都很陳舊落后,供電區域交叉重迭,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,保證向用戶繼續供電;事故停運時,通過操作能保證向用戶繼續供電、不過負荷、不限電。為此,市區中低壓配電網應按規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網供電(開環運行),主干線導線截面宜按遠期規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段,自動恢復向完好區段供電。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,發生事故時執行操作;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段,恢復向完好區段供電。也就是要把環網線路或“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測等功能。可見實現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劃的發展方向
配電設備向無油化、免維修、小型化、緊湊型方向發展;配電自動化向多功能縱深方向發展;配電網管理向需求方向發展。
隨著配電系統的發展，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劃、監控、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!
