探讨县级配电网络规划

【摘要】本文分析是县级高压配电网规划中存在的问题，并提出相应的措施，仅供参考。

【关键词】配电网规划;配网现状;电力需求

1.配电网规划的意义

电力工业是国民经济的基础产业，电力既是生产资料也是生活资料；经济要发展电力须先行，安全、稳定及充足的电力供应，是国民经济健康稳定持续快速发展的重要前提条件，是关系到国计民生的大事。随着国民经济的高速发展及人民生活水平的日益提高，电力已渗透到社会生产、人民生活的各个角落，现代社会对电力的需求量越来越大。正确合理的配电网络规划的实施一方面可以提高配电网的供电能力和可靠性，以满足经济发展和人民生活的需要；另一方面可最大限度地节约国家的建设投资，更快地促进国民经济的健康发展，提高其他行业的社会和经济效益。县级电网是指110kV及以下的各级电网，包含县城电网和农村电网两部分。县级电网规划以其庞大的复杂性、多重约束、多目标性等特点在整体电网规划中占据着重要的地位，因此，做好县级电网规划在经济和技术上都有非常重要的意义。

2.配电网规划的研究现状

电网规划的发展包括四个阶段：初级阶段、应用阶段、研究阶段和研究与应用阶段。

2.1初级阶段和应用阶段

这两个阶段的电网规划均采用传统规划方法，该方法具有应用广泛、直观等特点。我国县级电网规划与城市电网规划相比，县级电网规划存在初始资料收集难、数据可信度不高和地貌复杂等问题，使其规划带有很大的无序性。目前国内县级网规划的发展还处于初级阶段，即人工拟定方案，人工计算校验；国外电网规划的发展已处于应用阶段，即人工拟定方案，计算机辅助分析校验。

2.2研究阶段

该阶段的电网规划采用计算机自动规划方法，虽然较简化但不直观，所以研究活跃但应用不多。该方法逐步将计算机、数学、地理信息技术、智能优化算法等先进的科学技术应用到实际规划工作中，国内外已有的相关理论和应用如下：

2.2.1计算机技术的应用

为保证规划工作的科学性和规范性，迫切需要研究满足实际需求的电网规划理论，开发高效、实用、方便的具有智能决策功能的计算机辅助决策系统。目前，国内外的有些电力部门已和软件公司共同开发研制出了一些相关的电网规划软件，为提高电网规划工作水平起到了重要的作用。

2.2.2地理信息系统的应用

地理信息系统是将计算机、地理学、测量学等多门学科综合的技术，该技术的核心是计算机科学，基本技术是地图可视化、数据库及空间分析，可以处理电网规划中地理数据的输入、输出、管理、查询、分析并进行辅助决策。近年来，在实际电网规划的变电站站址的择优定位工作中，该系统发挥了较大的作用。

2.2.3各种优化方法的应用

近几十年来，国内外对电网规划优化方法的研究已有了很大的进展，很多相关文献都对各种优化方法在规划工作中的应用进行了报道，这些方法可大致分为传统数学优化方法、启发式优化方法和智能优化算法等。

2.2.4多目标电网规划理论的应用

多目标电网规划将电网规划的经济性和可靠性进行有机地结合，使优化方案的综合效益达到最佳，适应了当前电网规划的实际需要。

2.2.5不确定性理论的应用

在现代电网规划中，优化问题的主要矛盾不是运行速度，而是建立怎样的数学模型和求解算法，不确定性规划理论的研究和发展正是当前这一方面的具体体现。

2.3研究与应用阶段

该阶段指的是电网规划在自动规划方法的基础上结合计算机辅助决策系统，是信息、模型及算法的集成，由人的经验与自动规划结合。该阶段的研究及应用比较有限，但有很好的发展前景。

3.电力需求预测

负荷预测是指从已知的用电需求出发，对未来的电力需求量（负荷）、用电量（电量）和负荷曲线做出预测。主要包括预测未来电力负荷的空间分布和时间分布，为电网规划提供可靠的决策依据。

负荷预测的方法多种多样，各种方法都有其各自的特点及适用范围。县级电网规划中常用的几种负荷预测方法有以下几种。

回归曲线法：

回归预测是利用数理统计原理，根据负荷过去的历史资料，建立可以进行数学分析的数学模型。用数理统计中的回归分析方法对变量的观测数据统计分析，从而实现对未来的负荷进行预测。回归模型有线性回归法、二次函数回归法和指数函数回归法。该方法主要用于一般负荷的预测，其中线性回归法用于中期负荷预测。该方法的优点是：预测精确度较高，适用于中、短期负荷预测。缺点是：规划水平年的第一、二产业总产值不易详细统计；用线性回归法只能预测综合负荷的发展水平，无法预测各个分区的发展水平，故无法进行具体的电网规划。以上三种回归曲线示例分别见图2.1、图2.2和图2.3。

将一组一般负荷的历史电量分别结合以上三种回归曲线求得规划年的负荷预测数据，比较三种曲线的拟合系数R2，R2越大，即相应的回归曲线与历史数据拟合的越好，取R2最大的回归曲线所做的预测作为一般负荷规划年的负荷预测数据。

其他负荷预测方法还有综合用电水平法、负荷密度法、神经网络预测法(因果预测)、变差分析法和组合预测法等等。

4.县级电网规划的主要原则

县级电网规划应主要满足以下几点要求：

①坚持以“以经济效益为中心、市场为导向”的指导思想，以提高供电能力和供电质量、完善网架结构和节能降耗为目标，统筹兼顾经济效益和社会效益。

②电网规划要在充分分析现状年电网及其存在的问题的基础上，结合全社会用电需求量的发展，加强和优化电网结构，尽量避免“T”接点，满足有关导则及规程的规定，提高电网的安全运行水平、供电可靠性和整体经济效益。

③加快电网的覆盖面，特别是对农村的覆盖面，同时结合负荷的需求实现重要负荷的双电源供电。

④若两个方案技术和经济两方面的指标接近时，应采用有利于未来发展的方案。

⑤本着某地区中小水电、火电的发展与电网发展相协调的原则，将地方小水电的发展考虑到电网规划中来。

5.高压目标网架的规划思路

高压目标网架规划的主要内容分两个步骤：首先是要建立目标年电网的初步布局，作为逐年规划的发展目标；第二步根据负荷预测、电力电量平衡及现有电网结构，经过分析计算，参照目标年布局中的项目，确定逐年规划。并且在每年规划时进行编制的校正。基本思路是从远到近，再从近到远，近期规划项目逐步校核，环环相扣，使远期规划具有现实内容，近期规划不失目标方向，这种方法切实可行。规划过程中使用了供电网计算分析及辅助决策软件进行电气计算，利用计算机辅助，加快进度，提高质量。具体的思路如下：

首先根据2015年分区负荷预测结果，以及第4章确定的主要技术原则，按照合理的网架结构和供电方式规划2015年的目标网架。该目标网架只进行主干网架的规划，并不包括网络结构完善工程。且将该方案作为规划区的网架发展目标。

然后以现状年电网为基础，根据大用户的报装情况进行2011～2015年的电网规划，主要是结合中间年变电站选址以及负荷预测来考虑网架的过渡问题，规划出一个既满足中间年负荷发展的需求，又可尽快加以建设实施的网络方案。

以2010年的网架为基础，根据对中间年的负荷分布预测结果，并结合远期的网络规划方案及当年大用户报装情况，形成中间年的过渡网架。中间年规划网架的供电方式、网架结构的选择、线路通道的选址都应尽量与2015年目标网架过渡和衔接，尽量减少重复建设投资。35kV～110kV目标网架编制流程见图5.1。

6.结束语

综上所述：本论文主要课题针对县级高压配电网规划进行研究，由于新型的研究技术发展还不成熟，有很大的局限性，还不能应用到实际规划中。故本次课题仍然采用人工拟定方案。

智能配电网的规划，增大了县级电网的科技含量，改良了电压质量，缩短了停电时间，提高了供电可靠性和优质服务水平。具有突出的创新性、代表性和较强推广价值，为新农村建设树立了榜样。　[科]