城镇中压配电网的规划设计
摘 要：文章介绍了城镇配电网规划设计中遇到的负荷调查预测、负荷调整、网络主干布局、负荷分配、主干分段、方案优化选择等问题的解决方法，供农网规划设计部门参考。
关键词：中压配电网规划设计负荷预测方案优化
农电部门管辖的县级城区电网由于多年投入不足和没有统一规划等原因已不能满足负荷增长的要求，急需改造。丰润城关镇配电网存在供电能力不足、线路迂回交叉、导线截面小损耗高、末端电压低等情况，而且都是树枝状分布，供电的安全性和可靠性很差，虽经历年局部改造，但没有从根本上解决网络布局不合理的问题。按上级有关文件要求我们对城区电网进行了规划，下面谈谈中压配电网设计中的几个问题。
1 确定规划区范围
按要求，这次改造的范围是城区配电网。丰润城区面积约10km2，城区电网与其交界的郊区电网纵横交叉，中压配电网不能截然分为城区、郊区各自供电，只能设计为一个系统，因此确定规划改造区域为南北4.5km、东西4.7km，包括近郊13个村在内总面积约21km2的范围，其中的负荷主要集中在城区。规划设计的任务就是使电网与本区内分布负荷合理配置。
2 负荷的调查和预测
要规划好配电网，首先应弄清负荷分布状态以及预测一定时期内的变化。我们的做法是：①查阅历史档案资料，弄清本区13年供电情况，计算出平均增长率。在预测一般用户8年后的负荷时，我们就是以这个增长率为基础，根据具体情况调整后做出的。②调查现有用户，找所、站的同志核实本区全部配变及其容量、供电量、地理位置等。③查阅近两年的调度日志，了解本区总负荷，以便与用户负荷互相参照。④利用规划各居民区低压配电网的数据，这些低压负荷也是中压电网的负荷。⑤走访规划区内建筑施工现场和有关单位，把涉及到将来用电增加的项目也折算成负荷参数。⑥通过以上负荷数据的收集整理工作，规划区内各处的负荷基本摸清。我们把各类负荷数据统一折算为配变容量、用电量2个参数，最后画出一张比较详细的负荷地理分布图，把这2个参数和居民户数按实际地理位置标在图上，规划时就以图上的负荷参数为依据，我们称此图为规划设计图。
3 调整负荷
规划区的10kV电源是2个110kV变电所，小八里变电所在规划区的东南角，丰西变电所在规划区的北边缘的中部偏东。现在给规划区供电的是两个变电所的8路10kV出线，这几路出线不但供本区，还供其它地区。为了便于控制管理和增加城区的供电可靠性、经济性和电压质量，还要使配电网相对独立。规划时我们把本区内由其它电源供电的24台配变调到由这8个出口供电，而由这些出口供电的其它地区98台配变调到其它电源上，使规划区线路不再与周边地区交叉混合供电。我们又增加了2路出线给城区供电，使整个规划区形成了一个基本独立的配电体系，按城区负荷规律有效地对电网运行进行单独的调度。
4 根据负荷分布特点规划网络主干
起初我们是以现有各路10kV出线为基础进行改造设计的，但是在规划中发现原有的负荷和线路配置极不合理，按原有的主干框架规划不论怎样改造也不能达到满意的效果，只有打破原有的格局，重新根据分布负荷的特点按照经济技术性能最好的原则重新规划主干网络。
本区域2个变电所在南北两端，主干为南北走向恰好可以形成两个变电所互为备用、手拉手供电的环网结构。在实地勘察线路路径和计算论证的基础上，确定设南北走向4路环网主干供本区绝大部分，本区东北一小部分按地理位置由丰西变电所两个母线各出一路另组成一个环网，全区由5路环网干线组成了布局合理的骨干网架。
5 负荷在各路主干上平衡分配
上述5个主干线路是根据可行的路径和负荷分布特点确定的，主干确定之后各处的负荷就可分配在干线上，分配的原则是：①各线路不交叉供电；②负荷要就近接在干线上，减少支线长度；③各路主干的负荷容量尽可能平衡，但为保证总体电压质量和网络总损耗最小，较长干线的负荷要相对小一些。
我们采用统筹安排的方法，先划分负荷小区，按小区分配负荷到干线上。从西面外围最长的1号主干开始分配，1号主干负荷合适后，1号和2号主干之间剩下的负荷分配给2号主干，以这种方法由西向东分配，经过几次调整负荷、计算对比经济技术指标后确定了分配方案。
6 主干分段和环网运行断开点
主干线路分段的多少影响供电可靠性。分段越多，理论上的可靠性越高，但是操作控制也就越复杂。根据实际情况，我们确定各环路主干统一分为4段，这样既保证了相当大的供电可靠性又使故障时的操作简单易行。
为了能很好地发挥双电源的备用功能，新设计的主干线路导线各处截面相同。每个环网中间设运行断开点，正常运行从这里断开，两边的线路由两个变电所分别送电，每边的干线中间又设一个分段点分为两段。在设分段点时要平衡各段长度、负荷及用户数等因素，设运行断开点则主要考虑正常运行时电压质量和整体损耗等指标。
7 优化模拟计算
整个规划过程主要有3个环节：调查勘测、规划设计、模拟计算，这3个环节重复进行直到设计方案满意为止。主干网络的规划方法是在规划设计图上根据地形情况和负荷分布特点凭经验先设计画出干线及大分支，然后把画出的线路地理坐标和各个分布负荷容量及其坐标输入计算机。我们编写的程序让计算机经过数据转换后自动模拟电网带负荷运行，计算出各种运行参数。用这种方法做出几个可行的电网方案并逐个计算经济技术指标，改进优化设计，从中筛选出一个最佳方案。
8 电网规划后的效果
(1)安全性提高：规划后的电网没有交叉供电问题，供电出口、支线和各片用户的关系明朗，减少误操作。设计严格按照有关安全标准，采用新设备安全性能高。
(2)供电可靠性增加：规划后的主干都是环网，并且大部分是两个变电所手拉手结构，每一环路分为4段，不论其中哪一段出现故障都不影响其它3段正常供电。当两个变电所中一个停电时，可由另一个所送电到环网上所有用户或3/4用户。
(3)电压质量提高：正常运行时，规划期内全网所有用户在任何负荷下，电压质量都是合格的。在环网从一端送电的非正常运行状态下，绝大部分用户电压也是合格的。
(4)供电能力增加：规划后的电网各线路负荷分配均衡、主干布局合理、导线截面增加、供电半径减小，因此供电能力大幅度提高，完全能满足8年负荷发展的要求。
(5)线损下降：在方案优化时损耗是重要的指标之一，因此设计的电网线损很低，在规划期内总电能损耗(包括配变损耗)占供电量的3%，比现有电网的线损率下降60%，可节约大量电能。
