县局农网综合评估管理与实践

【摘 要】通过对泰顺配电网的运行水平、供电能力、装备水平和网架进行综合评估，为配电网改造和规划提供科学、合理、全面的参考依据，指出配电网未来的发展方向，同时能理清农村配电网设备财产情况，加强国有资产的监管和使用；明晰配电网运行状况，有利于改进管理，提供优质服务。为建成“电网坚强、资产优良、服务优质、业绩优秀”的配电网奠定坚实的基础。

【关键词】农村；配电网；综合评估

1 概况简介

本次泰顺供电局中低压农网评估数据基准年为2012年，评估的范围为泰顺县全境，包括“九镇一乡”，即罗阳镇、司前畲族镇、百丈镇、筱村镇、泗溪镇、彭溪镇、雅阳镇、仕阳镇、三魁镇、竹里畲族乡。评估涵盖10kV至400V电压等级的农网。

中压配网评估主要对泰顺配网的运行水平、供电能力、装备水平和网架进行综合评估，包括中压线路现状分析、中压设备现状分析、中压供电能力分析、可靠性分析、典型线路电压降、理论线损分析等，涵盖中压农网评估主要技术指标。

低压配网评估将在中心城区以供电台区为单位，在农村地区以行政村为单位，对泰顺电网部分400V低压电网进行评估，对重点区域典型台区进行低压现状普查和存在问题分析，为后期进行的技术改造提供技术支撑。

2 农网评估内容与方法

2.1 农网评估内涵与创新

《评估导则》的评估内容与指标主要针对城市农网，将其应用于泰顺农网时在评估的方向、广度与深度上有所差异。基于以上背景，本次评估结合泰顺农网建设运行的特点，采用层次分析法（AHP）和德尔菲（Delphi）法，针对中压和低压农网选取不同评估指标，建立了农村农网综合评估指标体系。在泰顺中低压配网评估中应用该体系，采用点面结合的量化分析方法，通过综合评估与分项评估，有效地定位了电网薄弱环节，为农网的规划和改造提供了决策支持。评估结果表明，该体系能全面量化描述泰顺农网运行水平，引导电网建设的方向。

尤其在低压方面，本次评估基于400V电网运行特点，创新性地提出考虑线路和配变运行水平的低压电网评估指标体系，对典型台区和行政村进行评估，评估结果能有效反映不同低压台区的运行水平和供电能力，并能为未来电网建设提供有力参考。

2.2 农网评估流程与方法

农网评估流程如图1所示，包含以下几个方面内容：

（1）选取评价指标

指标的选取参照《评估导则》，并结合农网实际情况，对于中压农网（10kV），指标涵盖装备水平、供电能力、运行水平三方面，对于低压农网（400V），主要从线路运行水平和配变运行水平进行评估。

（2）建立评估指标体系

针对评估目标采用层次分析法 （Analytic Hierarchy Process， AHP） 建立清晰的层次结构并得出综合评估指标体系。

（3）设定指标权重

结合德尔菲法和测度理论，将指标两两比较的主观定性判断标量化，求解各层次判断矩阵的属性权重，从而获得各指标权重。其中，德尔菲 （Delphi） 法充分综合专家知识和经验，通过信息沟通与循环反馈，是决策意见接近实际；测度理论将专家对指标两两比较重要性的主观定性判断标量化，并求解各层次的判断矩阵获取指标权重。

（4）单项指标计算与评分

参照《评估导则》，根据实际农网的调度、运行情况确定各项指标的计算方法和合理取值范围。

（5）综合评估与问题分析

根据单项指标评分和指标权重获得综合评分，根据评估结果，按评分高低确定农网薄弱环节，提出改造方法。

图1 农网评估流程

3 泰顺中压农网综合评估

3.1 中压农网评估指标体系

层次分析法 （AHP） 通过建立清晰的层次结构来分解复杂的评估问题，在保证相互独立性的前提下能有效处理各项评估指标之间的内在联系，具有较强的灵活性、整体性和综合性。通过层次分析法建立的中压农网评估指标体系如图2所示。

图2 中压农网评估指标体系

图2所示评估指标体系以《评估导则》为技术准绳，总体分为4层，采用33个具体评估指标综合反映中压农网运行水平和供电能力的整体情况。其中11个指标重点反映配网装备水平，12个指标重点反映配网供电能力，10个指标重点反映配网综合运行水平。具体评估指标体系如图3所示。

图3 中压农网评估流程图

该评价指标体系包括装备水平、供电能力和综合运行水平3个一级指标，每个指标包含多项下属从指标，从不同角度对中压农网进行评估。

（1）装备水平

农网装备水平的评估，主要对线路、配变、开关等设备现状和配电自动化水平进行分析，是配网供电能力和运行水平的基础，反映了电网基础设备的可靠性、安全性和先进性，为电网的设备更换和改造建设提供了有力的参考。

（2）供电能力

供电能力指标主要包括“配网电源点”、“负载能力”、“转供能力”3类从指标。其中，“配网电源点”表征高压农网对中压农网的供电能力，主要从变电站容载比、主变N-1、供电能力与传输能力匹配率等方面进行评价；“负载能力”表征正常情况下线路、配变的利用情况和供电裕度，主要从线路、配变负载率和线路装机容量等方面进行评价；“转供能力”表征农网出现故障时变电站、线路的转供能力，反映了系统的供电裕度和负荷的用电可靠性，主要从线路、变电站联络情况和线路N-1等方面进行评价。

（3）综合运行水平

综合运行水平评估主要从供电可靠性、电压合格率和线损率三方面进行评估。其中，“供电可靠性”指标主要考虑电网综合可靠性和设备可靠性；“电压合格率”和“综合线损率”则分别从统计指标和理论计算指标两方面对农网电压质量和网损进行分析。

3.2 中压农网评估结果分析

利用图3所示评估指标体系对泰顺中压电网进行评估。总体来说，泰顺中压农网综合评分和第一层得分均在60～70分之间，参照《评估导则》属于“一般”水平，应根据从指标层中得分较低指标，提出分析和改进措施。

具体从各指标层来看：

装备水平总得分63.34，其中配变、开关和配网自动化得分均较高，而线路得分仅为32.41，主要问题在于线路供电半径过长，线路绝缘化水平低。

供电能力得分63.06，其中较低的子得分项是转供能力，为46.76分，因为泰顺电网不同变电站有联络线路比例低，而同一变电站出线线路间能够转供能力的比例也不高。

综合运行水平主要包括供电可靠性、电压合格率、综合线损率，总得分为64.00分，其中供电可靠性73.92分、电压合格率59.84分、综合线损率31.24分，综合线损率与电压合格率的得分较低，具体问题在前述章节中已有分析。电网综合运行水平的提高需要结合设备的改造和电网网架结构的优化来实现，这也是泰顺电网中压电网亟待解决的问题。

3.3 中压农网问题分析

3.3.1 问题综述

根据以上评分结果，泰顺中压农网在供电能力、电网结构、电网设备等方面存在着不同方面的问题。具体问题分析如下：

（1）变电站布点不足，出线间隔利用率偏高

泰顺电网上级变电站布点严重不足，出线间隔利用率偏高；110kV变电站中压出线间隔利用率达77.5%，35kV变电站达73.85%，泰顺变和三魁变已无出线间隔。

（2）主变“N-1”不通过和全停转供问题

泰顺电网3座110kV变电所存在不同程度的“N-1”问题，35kV变电所有4座存在不同程度的“N-1”问题，包括司前变、三魁变、筱村变、泗溪变。

（3）部分老旧线路存在安全隐患

10kV中压配网部分线路投运时间较长，存在安全隐患，设备老化严重，影响配网的安全、可靠和经济运行，尽管部分已经整改，仍需加强线路日常维护。

（4）部分线路供电半径过大

供电线路的长度直接影响线路的供电质量和供电可靠性，由于变电站建设滞后、布点不够和地处山区农村等客观原因，泰顺电网存在较多供电半径过大的10kV线路，线路总长度超过10km的线路有33条，占总线路条数60%。

（5）中压线路以架空裸导线居多，线路绝缘化率低，电缆化率低

截止2011年底，泰顺中压线路裸导线长度为1227.2km，绝缘线仅为57.7km，绝缘化率为4.39%，存在大量安全隐患，同时中压电缆化率为0.4%，电缆化率低。

（6）中压导线截面偏小，影响带负荷能力

泰顺电网部分线路导线截面过细，农网大量存在150 mm2以下线径线路，包括一定量主干截面为50 mm2，35 mm2的线路，甚至有部分主干线路导线线径仅为25 mm2，影响线路带负荷能力，其中有24条10kV线路主干线中含有截面低于70mm2的部分，占全部线路的43.6%。

（7）负荷分布不均，部分线路负载率较高

泰顺配网供电能力不足，部分馈线负载率偏高，公用线路平均最大负载率为40.98%，负载率超过50%的线路有13条，占所有公用线路的24%。

（8）单辐射线路较多、部分联络线路线路无法转供

泰顺电网单辐射线路占总比例的49.09%，配网环网率较低，供电可靠性不高；在联络线路中存在10条线路由于负载率较高不能够通过其他线路转供，并且实际联络线路合环操作时，由于变电站出口开关限流限制，往往不能实现合环或者需要分段进行转供。

（9）配变装接容量小、配变负载率高

泰顺电网中压线路平均装接配变容量3591kVA，配变装接容量较小；配变负载率较高，平均最大配变负载率60.76%，配变最大负载率高于75%的线路共有8条。

（10）部分线路分段数不合理

泰顺中压电网分段不合理线路进行共计5条，占总线路条数的9.09%，其中新城867线存在分段明显不合理现象，需要加装分段开关等方式进行整改。

（11）理论线损较大，统计线损误差较大

理论线损偏大的主要原因是配变装接容量过大、供电半径过长、导线截面偏小、无功补偿不足所致，泰顺理论线损率大于2%的线路共计20条，占总线路条数的36.36%。而统计线损由于统计问题存在较大误差，部分线路线损率为负值，不符合实际情况。

（12）供电可靠率低

泰顺电网大部分配电线路处于山区，且又处于多雷区，抵抗雷电及台风等不可抗力能力弱，跳闸频繁，电网供电可靠率较低，为99.127%，部分地区非计划停运时间较长。

3.3.2 问题线路分级

将泰顺中压配网问题以安全性、经济性划分为三级问题，其问题严重程度逐级降低。

线路负载率大于80%、配变负载率大于75%、主干电压降超过5%等三类线路属于一级问题线路，事关农网运行安全性，应在下一年度高峰负荷前解决。

不通过可转供效验、配变装设容量偏大、分段不合理、理论线损率大于2%等四类线路属于二级问题线路，事关农网供电可靠性及经济性，考虑在“十二五”后期结合周边新建站点中压出线工程完善网架。

三级问题主要涉及设备的标准和性能问题，如老旧、高损配变、老旧、油式开关、老旧线路、老旧开闭所等不属于一、二级问题的线路，泰顺电网各条中压线路均存在不同程度的三级问题。

3.3.3 问题改造原则

对应上述问题线路，列出下列改造原则：

（1）一级问题线路改造原则：

中压农网一级问题线路改造主要考虑通过新出线路进行分流，或新出线路与重负荷的单辐射线路形成联络，均衡线路负荷，从而达到负荷分流的效果。

1）线路负载率超过80%的一级问题线路，需要在下年度高峰负荷前进行线路分流改造；

2）配变负载率超过75%的一级问题线路，需要在下年度高峰负荷前进行配变增容改造；

3）电压降高于5%的一级问题线路，需要在下年度高峰负荷前进行低电压改造。

（2）二级问题线路改造原则：

二级问题线路改造应在规划年内结合周边新建变电站中压出线工程完善网架。

1）通过单辐射线路末端手拉手联络以及多联络，使中压转供能力通过率提高到目标水平。

2）通过分段合理，限制每分段配变容量不超过3000kVA且配变台数不超过10台，达到每条线路3-4分段目标。

3）通过降低配变装设容量、调整线路负荷，缩短供电半径和增大导线截面等手段消除理论线损率大于2%的线路。

4）切割线路长、容量大、负载重的分支，分支线路过长的可以将该分支线切割改由变电站（或开闭所）供电，将原有线路改造成两条线路，最终构成单环网。

（3）三级问题改造原则：

规划期内，更换运行15年以上的老旧设备，更换未到年限但影响安全运行的设备；逐步淘汰高损配变和油式开关。

3.4 中压农网分项评估

农网分项评估针对泰顺中低压电网中的每条线路和每台配变，评估结果能对线路、配变问题严重性进行排序，为改造提供依据。

3.4.1 线路分项评估

线路分项评估仍基于层次分析法，从装备水平、供电能力和综合运行水平三个方面进行评估。单项指标评分采用5分制，综合得分满分为60分。具体评估指标体系和评分标准如图4所示。

图4 中压电网线路分项评估指标体系

其中，将线路分为A类供区和B类供区，A类供区主要包括罗阳、雅阳两个中心镇和其余镇的镇区内线路，B类供区包含泰顺县所辖其他区域，其中当联络线路最大负荷能提供转供时加1分。

3.4.2 配变分项评估

配变分项评分采用5分制，以实测最大负载率作为评价主要依据，并考虑配电运行年限和高损变等因素。对评估范围内所有配变进行评分，得分为0的配变急需更换或者增容，得分为1的配变在条件允许的情况下也应进行改造。

4 泰顺低压农网综合评估

4.1 低压农网评估原则

低压电网作为居民生活用电及部分工业用电的主要设备，直接对居民用户供电，应结合地方用电特性，合理布点、科学配置有利于提高供电质量，从而进一步提高低压农网的运行和管理水平。对低压电网评估提出以下基本原则。

4.1.1 低压配电线路原则

（1）配电线路的布局应与各地配网规划、新农村建设规划及农村“三集中”的发展计划相配合，并做到路径短，转角少，少占农田，不防碍公共安全，施工和运行维护方便。

（2）低压架空线路宜采用单回路三相四线制架设，一般每台配电变压器低压出线不宜超过三回。低压电网一般采用低压架空网辐射状供电。城镇负荷比较集中的居民区宜采用电力电缆；农村电网低压线应逐步采用架空绝缘导线，主干线采用铝芯架空绝缘导线。

（3）为防止重复建设，低压导线截面应按长期规划（一般为20年）一次选定，且应与配变容量、出线回路数相配套。一般主干线选用铝芯70～120mm2截面导线，分支线一般选用50～70mm2截面导线。

（4）村庄内低压杆塔宜采用稍径φ190mm的非预应力电杆，田间（旷野）的电杆一般选择预应力电杆，但不应小于8m杆，根据下层导线对地安全距离的要求，并留有余地的原则确定。

（5）接户线及电能计量装置每对接户线供电用户不宜超过5户（三相四线供电用户不宜超过3户），并应尽量避免采用户联线形式对用户供电。

（6）接户线应采用绝缘铜线或铝线，其截面应根据用户负荷发展需要和允许载流量选择，但铜芯导线截面不应小于10 mm2，铝芯不应小于16 mm2。

（7）台区内各供电用户应交叉、均衡接入各相线路，以提高低压三相负荷的平衡度。

4.1.2 配电变压器及配套装置原则

（1）农村公用变应按“小容量、密布点、短半径”的原则设置配电变压器，确保每个自然村至少一台配变。

（2）公用变电所应设置在接近负荷中心，交通便捷，进出线方便的地方，并能防止暴雨和洪水淹没，宜设置在旱地上，避免设置在田间。

（3）不同的配变台区应以自然条件（如：行政区域、公路、河流等）为界，确定各自的低压供电范围，不可交叉互供。低压农网实行分区供电原则，以每台配电变压器为单元应有明确的供电范围，不能越过10kV线路的分段开关或联络开关，不跨高压电源供电范围。低压农网不能跨区（镇）供电，一般也不跨街区供电。

（4）低压农网应力求结构简单，安全可靠，宜采用低压联络结构或以配电变压器为中心的树枝状放射式结构。

（5）供电半径方面，低压线路的供电半径不宜过大，为满足末端电压损失的规定要求：一般集镇地区主干线供电半径应控制在250m以内，分支线（含主干线）应在400m以内；高密度负荷地区主干线应控制在150m以内，分支线（含主干线）应在250m以内；农村低压电力网的布局应与农村发展规划相结合，采用放射形供电，主干线供电半径不得大于500m；对于个别分散且无工业负荷的低密度负荷地区或山区控制在800m以内。

（6）配电变压器容量应以现有负荷为基础，并对5年内可能新增的照明、农业、动力负荷进行预测、规划，一般单台配变容量选用不宜大于160kVA。

（7）生活用电容量一般按照每户4千瓦核定，对于专供生活用电的农村公用变，其变压器容量按生活用电容量总和并考虑同时率（一般取0.5～0.7）选择。对生活用电、低压动力混接的农村公用变，可按照实际可能出现的高峰负荷的1.5～2倍选择。

（8）新增或改造的农村公用变，其配电变压器应选用低损耗、少维护的S11及以上系列配电变压器，对已投入运行的S7型配变若运行年限超过10年的应予以更换。

（9）新增或增容的配电变压器宜采用杆架式安装，特殊情况可采用箱式变，低压配电柜安装型式一般采用吊装式或配电房室内安装。对现有的配电房若有以下情况者须进行重新建设：1）位置设置不合理；2）非砖混结构；3）房屋残旧；4）规格（如高度，通道）等不合规程的。

（10）应淘汰非标准的配电柜（箱），对损坏严重及存在安全隐患的配电柜（箱）应进行更换或改造。

4.2 低压农网评估指标体系

低压农网评估指标的选取与中压农网应有所区别，参照《评估导则》和《城市中低压农网改造技术导则》作为技术准绳，采用了13个评估指标综合反映低压农网运行水平。

受低压评估广度限制，将低压农网分为A类、B类和C类供区，对各供区典型台区和行政村进行评估。其中A类供区为城镇低压农网，B类为城乡结合部低压农网，C类为乡村低压农网。

4.3 低压农网评估结果分析

按低压农网评估指标体系对典型台区和行政村进行评估进行评估，应考虑评估对象所属供区特点，结合评估对象经济水平与用电量发展情况，针对评价体系中得分较低环节，提出改造意见。大致可以得出以下结论：

（1）A类供区位于城镇境内，对供电可靠性要求较高，其设备水平往往较高，但由于用电量的飞速增长，其配变容量的适应性往往不足。另外，A类供区应提高线路绝缘化率以保障供电可靠性。

（2）B类供区容量充裕，设备水平较高，用电增长不大，配变适应性较高，在短期内无需进行改造。

（3）C类供区由于地理环境等客观原因，往往存在配变容量低，供电半径过长，线路半径过细，布点不合理，杆塔不符合要求等问题，导致综合得分过低，此类供区急需通过新增配变，进行线路改造等措施进行整改。

5 农网评估实施成效

农网综合评估的实施，为泰顺供电局在设备管理、运行水平和供电能力水平摸底、项目改造等方面提供了便利，其具体成效为：

5.1 建立了电网综合评估指标体系

构建了中低压电网评估体系，从装备水平、供电能力和综合运行水平等方面对电网进行全面摸底和系统评估；为今后的电网评估工作奠定了良好基础，对其他地区的相关工作有很好的借鉴意义。

5.2 提出了点面结合的量化分析方法

评估方法既能从整体上反映电网状况，便于与其他县局进行比较，分析优势与不足；又能对各层次情况进行横向比较，发现相对突出的问题所在；还能由存在的问题纵向查找到具体的变电站和线路，为改造规划提供量化的数据支持。本方法定量评估农网现状，能大大改善原有依靠经验分析电网问题的现象。

5.3 提供了电网规划改造的重要依据

科学合理的评估推进了电网规划由以定性分析为主向定性与定量相结合的转变；全面、客观的农网评估，能针对电网存在的问题确定电网规划和改造项目的优先级排序，从而为领导层制定策略提供依据，管理与决策更具科学性。

5.4 完善了电网的数据库资源

农网综合评估是对电网现状的全面梳理，能加强供电局对资产的管理与监控；另外，评估过程是对现有数据库很好的更新，能增进供电局对电网实际情况的把握，为开展其他相关工作奠定良好基础。

参考文献：

[1]《浙江省配电网规划设计导则》【Q/GDW-11-282-2011】

[2]《城市电力网规划设计导则》【Q/GDW 156-2006】

[3]《电力系统无功补偿配置技术原则》【Q/GDW 212-2008】

[4]《浙江省城市电网规划技术原则》【Q/ZDJ04-2007】

[5]《城市电力规划规范》【GB 50293-1999】

[6]《农村电力网规划设计导则》【DL/T5118-2000】