摘要：为了提高低压配电网的供电可靠性，本文研究出一种低压配电网网格化规划方法。首先，将中压网格概念延伸至配变负荷层，引出低压网格概念；其次，根据低压网格化划分原则，将规划区合理划分为若干低压网格，系统分析各低压网格现状配电网存在的问题；然后，依据现状供电格局、负荷空间分布和目标定位，确定低压网格演变过程，结合低压网格演变过程展开配变容量统筹配置及目标供电格局规划；最后，根据目标供电格局和现状供电格局的差距，在每个低压网格演变期确定相适应的过渡供电格局。应用上述方法对某村进行低压配电网网格化规划，规划指标提升显著，供电格局演变清晰，供电可靠性高，验证了该方法的有效性和科学性。
关键词：供电可靠性；低压配电网网格化规划；低压网格演变；供电格局
0研究思路
低压配电网网格化规划方法遵循“摸清现状-明确定位-确定目标-逐步过渡-成效分析”的研究思路。
理清现状：梳理低压配电网现状存在的问题，充分了解规划区现有低压配电网规模、低压供电模式、运行情况，总结现低压状配电网网存在的问题。
确定目标：根据规划区的发展定位，设定目标年配电网主要指标的目标值，如供电可靠率、线路供电半径、低压供电模式等指标。
成效分析：将规划项目实施后的主要指标预期成效值与目标设定值进行直观对比，验证规划效果。
1低压网格划分原则
本文将已经较为成熟的中压网格概念延伸至配变负荷层，首次引入低压网格概念。
低压网格定义：按照配变供电范围划分的最小单元，低压网架相对独立，重点体现终端电力用户的供电需求，是配变容量统筹配置的基础。
2低压用电网格调整原则
综合现状网架、负荷空间分布、供电半径及低压目标网架，进行用电网格的规划调整。网格内的电源不能跨网格供电，确保供电范围的清晰明确。
3低压配电网网格化规划方法
1）规划区低压网格划分
根据低压网格划分原则，将规划区分为若干低压网格。
2）配电网现状分析
装备水平方面：分析配变是否存在高损变，低压线路是否存在裸导线、截面偏小线路。
电网结构方面：分析每个台区的低压网架是否为典型供电模式。
供电能力方面：分析配变是否存在重、过载运行，户均容量是否存在偏小，供电半径是否超标等问题。
综合指标方面:分析台区供电可靠性、电压合格率、线损率等指标。
3）负荷预测
近期负荷预测采用趋势外推法[4]+“用户报装”，对建成区历史年配变容量及配变负载率进行统计分析，选取合适的增长率，推算出建成区近期的负荷；通过调研分析同类区域较成熟区域的户均负荷，选取合适户均负荷指标，推算出新增用户的负荷。求和得出规划区各网格近期负荷总量及分布情况。
远期负荷预测采用空间负荷预测法，解读各地块的用地性质、占地面积、容积率等参数，综合地块开发时序及强度，设定合适的负荷密度指标，进行规划区负荷的空间分布预测。
4）规划目标确定
通过对规划区的发展定位解读，结合《配电网规划设计技术导则》标准，明确其目标年低压供电模式，供电可靠性，电压合格率等指标值的设定。
5）低压网格演变
综合规划区负荷发展情况、供电半径标准、供电模式标准等因素，对规划区的低压网格进行逐步优化调整，确保低压网格演变清晰，为供电格局演变奠定基础。
6）目标供电格局及过渡供电格局
结合目标年各低压网格的负荷预测值，展开配变容量统筹配置，确定每个低压网格具有独立的电源点，同时各网格低压网架均选取相适应的典型供电模式。
规划区过渡供电格局基于目标供电格局与现状供电格局的差距分析，以及低压网格的演变过程，逐步展开。
图1 低压网格演变流程图
Fig.1 Evolution of low-voltage grid
7）成效分析
将规划项目实施后的主要指标预期成效值与目标设定值进行直观对比，如果没有达到目标，则需要进一步优化目标供电格局及过渡方案。
4实例分析
应用上述方法对某村进行低压配电网网格化规划，具体情况如下。
1）低压网格划分
某村属于D类供电区，根据低压网格划分原则，现状划分为2个低压网格。
2）现状分析
通过对某村低压配电网现状分析，总结各低压网格低压配电网存在问题如表1所示。
表1 现状各网格存在问题
Tab.1 The typical modes of each power supply area
由上表可知，现状低压配电网主要存在配变重载、户均容量偏小、小截面线路问题。
3）负荷预测
对某村控规进行解读，利用空间负荷预测法，某村目标年负荷预测结果如表2所示。
利用趋势外推法+“用户报装法”，某村2020年的负荷预测结果如表3所示。
表2 某村目标年各地块负荷预测结果
Tab.2 Each block goals in load forecasting results
表3 某村各低压网格2020年负荷预测结果
Tab.3 Each low-voltage grid load forecasting results in 2020
4）确定目标
结合某村的供区属性及其发展定位，对其低压配电网各项指标设置目标值如表4所示。
表4 低压配电网主要指标目标值规划
Tab.4 Low-voltage distribution network mainly planning index goal value table
4）低压网格演变
综合规划区负荷发展情况、供电半径标准、低压供电模式标准等因素，对某村的低压网格进行优化调整。
表5 各低压网格目标年供电格局
Tab.5 Power supply patternof each low voltage grid
现状年某村网格1配变容量315kVA，网格2配变容量400kVA，由近期负荷预测知：网格1为348.75kW，网格2为180.5kW，按配变容量配置网格1配变增容为630kVA可以满足要求，网格2保持，故近期某村低压网格呈保持状态。
综合负荷的空间分布，且随着偏离负荷中心地块的开发，供电半径将逐步超标，同时随着负荷的上升，配变将出现重载情况，目标年将某村合理优化为7个低压网格。
5）目标供电格局及过渡供电格局
根据各地块的负荷预测值，按配变负载率55%，功率因数0.95，进行配变容量配置及配变型号选择。某村目标供电格局共计配置箱变7台，容量总计3320kVA，其中4台630kVA，1台400kVA，2台200kVA。
由表6可知，某村过渡供电格局共计配置配变2台，容量总计1030kVA，其中网格1将315kVA柱上变更换为630kVA箱变，解决配置重载，户均容量低的问题，网格2保持现有400kVA柱上变。
表6 各低压网格2020年供电格局
Tab.6 Each low-voltage grid power supply pattern in 2020
小结
本文研究出一种低压配电网网格化规划方法，应用该方法对规划区进行低压配电网规划，可以达到以下效果。
（1）以低压网格为单位展开低压配电网规划，问题分析精准，同时便于运维管理。（2）现状年至目标年的低压网格演变过程清晰明了。（3）目标年及过渡年低压配电网供电格局清晰明确、能够有效过渡，供电可靠性高。（4）低压配电网各主要指标均能达到规划目标值，有效推动低压配电网的建设。（5）应用上述方法对某村进行低压配电网网格化规划，规划成效明显，验证了该方法的有效性和科学性。
参考文献
[1]DL/T 5729-2016配电网规划设计技术导则[S].
[2]Q/GW11 355-2013国网浙江省电力公司10kV配电网典型供电模式技术规范[S].
[3]肖白, 周潮, 穆钢. 空间电力负荷预测方法综述和展望[J]. 中国电机工程学报,2013, 33(25):78-92.
[4]XIAO Bai,ZHOU Chao, MU Gang. Review and Prospect of the Spatial Load Forecasting Methods[J]. Proceedings of the CSEE, 2013, 33(25): 78-92.
[5]李栓, 刘莉, 刘阳. 趋势外推法在电力负荷预测中的应用[J]. 沈阳工程学院学报（自然科学版）, 2005(2):64-65.
[6]Li Shuan, Liu Li, Liu Yang. Application of trends extrapolation on the power load forecast[J]. Journal of Shenyang Institute of Engineering: NaturalScience, 2005(2):64-65.
作者简介
郑庆阳（1976.10.26），男，工程师，主要从事电网规划建设研究方向。
黄章密（1988.12.14），男，工程师，主要从事电网规划建设研究方向。
论文作者:郑庆阳1,黄章密2
论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期
论文发表时间:2019/1/8
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