摘要：近年来，随着我国经济的发展，城市用电需求不断增长，电网需求不断增长。配电网作为电网的终端，与用户直接连接，直接供给千千万家庭，是保证供电能力和质量的前提和基础。因此，对规划、改造现有电力企业中低压配电网、电网建设的经济性、可靠性以及电力企业的发展都具有重要意义。在此基础上，分析了中低压配电网计划存在的问题，并提出了具体措施。
关键词：中低压；配电网络规划；优化方法
电力是支持城市发展的重要能源，是促进城市现代化的重要保障。在城市电网管理中，要根据用户的要求和控制电网的有关因素，不断优化管理措施，确保科学有效的电网规划方法。
一、中、低压配电网的规划思路
配电网络的规划和设计可以分为长期规划、网络规划和施工设计三项内容。长期规划（决策）用于确定未来的主要投资项目和主网架的结构；网络规划用于处理近期的各种投资项目；而施工设计用于考虑各个网络元件的结构设计，以及考虑能否便利地获得各种设备和材料，施工方案是否经济可行等。配电系统的长期规划是供电企业规划活动中的基本环节。为了获得最大的经济效益，规划的主要目的是：确定最优的网络接线方式，投资水平以及投资的时间安排。在规划的每一个阶段，一般需要对供电安全性和协调性等各种情况进行调整，并尽可能地降低系统寿命周期内的总费用。为了达到这个目标，必须考虑所有的费用因素，不仅要考虑投资额和投资时间安排，还要考虑每年所需消耗的费用，如系统运行的线损费用和维护费用等。一个优秀的网络规划应做到总投资额最低。现有的城市供电系统已基本上覆盖了城市所有的居住地区，现有的网络对规划系统未来的网络结构提供了一个良好的起点，未来的投资需求主要在于应付负荷的增长，以及更换网络中已到年限的设备。通过制定规划，可以有目的、有条理地逐步改造现有配电网络。我们在以新的和超前意识制定规划的同时，要充分体现以安全为基础，以效益为中心的规划思路，使规划能真正做到科学合理地决策电网投资，从而能保证最有效地使用资金例如：在技术可行的条件下，如果考虑新线路径的费用或新变电站的占地费用，对现有架空线路和厂站进行升级，通常比架设新线路或建新站更为经济。在考虑是升级原有设备还是增加新设备时，还需认真考虑网络发展的长期费用，也许随着时间的推移会修改原有的规划方案。此外，规划工作者还要考虑由于以下各种因素的变化所造成的影响，如不同区域内的负荷增长率、材料和能源费用以及越来越多地应用新技术等。
二、城市中低压配电网规划中存在的问题
1.供电点不足，供电半径大。近年来，随着城市化的快速发展，居民用电量不断增加，用电负荷也在不断增加。在这一过程中，中低压配电网需要不断扩展，以致配电变压器变得越来越大，导线横截面面积却越来越小。旧的中低压电网的总体布局、供电点的位置和容量的设置已不能满足当前城市建设规划和发展的需要，电源点偏离负荷中心，这严重影响了电力企业公共配电网的经济运行。
2.配电网规划数据难以收集统计。为了进行有效合理的城市配电网规划，在建设过程中需要收集大量的数据进行考证，同时也需要综合考虑各方面的因素，比如，在早期的数据收集和考证工作中，应注意控制各种成本，避免耗费过多人力和财力。这类项目比较复杂，项目的实施也很困难，是目前需要解决的大难题之一。
3.网络设计不合理，电力接地保护形同虚设。TT或TN-C系统目前广泛应用于中低压配电网，以此来实现单相或三相混合供电。同时，主干线主要分布在380 V/220V架空线路，但没有采用统一的地线，而家庭用户使用三芯电源或三角插座进行协调，造成接地保护形同虚设，且由于缺乏统一规划，也造成了配电网管理的混乱。中低压配电网存在许多问题，有必要加强对中低压配电网规划中问题措施的研究。
三、城市中低压配电网络规划优化的方法分析
1.基于启发式的配电规划优化方法。大量的电力规划实践证明，启发式优化方法能够满足电网规划的相关要求，再结合电网规划的效果与电网运行效率，以科学的运算计算出令人满意的结果。现阶段，启发式的计算方法主要包括模拟退火法、遗传算法、蚁群优化法等，从几种技术相比较情况来看，蚁群优化法是一种较为常见的计算方法，该方法具有明显的代理算法的特点，通过正反馈、贪婪式启发搜索、分布计算等过程，寻找最终的食物源（中低配电网络规划方法）。
2.基本原理分析。在城市配电网络规划中，规划输电线路涉及到最小支出费用的最优目标函数，包括线路损耗、线路投资两方面内容。其计算公式为：
式中：
N——输电线路所经过变电站的例数
L k ——第k条输电线长度
P k ——第k条输电线路的传输功率
β——输电线路折损系数
除上述几方面因素外，线路还受到多方面因素的制约，例如输电线路容量不足，导致相应的电力负载难以通过等。必须要将线损控制在合理范围内，并在线损控制的相关要求下进一步优化配电网络规划方法。
3.应用分析。在采用以蚁群优化法为代表的启发式优化方法时，要对相关的信息数据进行处理：（1）应使用标准形式（如框架形式等），描述该地区的地理数据特征，并收集与地理数据相关的电力信息，并要详细记录介绍节点坐标；（2）结合计算机语言，从地理数据中提取坐标、负荷等基础信息，并记录这些信息的特征值，并将特征值进行编号处理；（3）将所有的相关信息录入到资料库中。在实际应用中，配电规划作为一种“食物源”，“蚂蚁”能根据铺线过程中的相关要求，准确判断相关线路。设人工蚂蚁i在选择前进路径时，当行进到点K时，受启发信息的影响，引发多种计算，包括待选前进路径中访问的频率最高的街道、长度最短的街道、受转移概率影响的目标街道等。在选择街道的过程中，“蚂蚁”会根据K点的相关电力数据左边，选择合适的街道。此时的计算方法，主要采用伪随机比率作为确定K点的规则。设一组蚁群中的“蚂蚁”完成铺设之后，街道中相应的计算公式就必须要进行相应的改变。一般情况下，改变的流程如下：当蚂蚁i在街道上行走，但未经过点K，点K的相关信息不需要改变，其计算公式为：
Γ[K（t+1）]=Γ（Kt）
若蚂蚁i经过点K时，街道K的信息量应该根据相关内容进行适当的改变，其计算公式为：
Γ[K（t+1）]=（1-Γ 0）Γ（Kt）+△Γ
式中：
t——蚂蚁i到达K点的时刻
t+1——下一时刻
Γ 0 ——街道信息矢量
△Γ——街道信息变化量
4.效果分析。采用基于蚁群优化法的启发式的配电规划优化方法，每个蚂蚁都能清晰记录所属街道特定点的负荷值，为优化配电方法提供理论基础，具有较高实用价值。
通过分析城市配电网规划，规划过程可以看到，很多问题需要改善，需要有一个基本的规则和可行性，只有这样，城市配电网的优化，提高短的分销网络，促进分销网络的发展，提高城市的分销网络的效率，减少配电网络的风险和城市经济的同步发展。中低压配电网的规划建设关系到整个社会的经济发展和人民生活水平的提高。这项工作必须完成，配电网必须科学规划设计。
参考文献：
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[3]李民.城市配电网规划若干问题探析[J].科技创新与应用，2017，11：187
论文作者:张海平
论文发表刊物:《电力设备》2019年第15期
论文发表时间:2019/11/25
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