摘要：高級電力工程師職稱評審發(fā)表論文，要在國家級、核心級電力期刊雜志投稿。本文發(fā)表在北大核心期刊《電鍍與涂飾》上，是電力工程師評高級職稱論文發(fā)表范文。文章介紹配電網(wǎng)的基本要求和供電方式，對我國城市發(fā)展的配電網(wǎng)規(guī)劃提出了優(yōu)化措施，供高級電力工程師職稱評審發(fā)表論文參考。

　　關(guān)鍵詞：電力工程師,高級職稱,配電網(wǎng)規(guī)劃,論文范文

　　0 引言

　　完整的電力系統(tǒng)由發(fā)電、輸電網(wǎng)、配電網(wǎng)和用電四部分組成。輸電網(wǎng)是以高電壓或超高壓將發(fā)電廠、變電所之間連接起來的送電網(wǎng)絡(luò)。配電網(wǎng)是直接或降壓后將電能送到用戶的電網(wǎng)。配電網(wǎng)是指從輸電網(wǎng)或地區(qū)發(fā)電廠接受的電能，通過配電設(shè)施就地分配或按電壓逐級分配給各類用戶的電力網(wǎng)。輸電與配電的劃分，主要是按照它們各自的性質(zhì)，并按照它們在電力系統(tǒng)中某一發(fā)展階段的作用和功能來劃分。從電壓等級上，也能夠表示其輸電與配電的功能和作用。

　　1 配電網(wǎng)的基本要求

　　配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)與用戶關(guān)系最密切的部分，是保證電力系統(tǒng)整體供電質(zhì)量的關(guān)鍵部分。配電網(wǎng)按功能定義，即由供電企業(yè)直接向用戶供電的電網(wǎng)，都可認(rèn)為是配電網(wǎng)。配電網(wǎng)是將高壓電能降至方便運(yùn)行又適合用戶需要的各種電壓，組成多層次的配電網(wǎng)，向各用戶供電。不同電壓等級的配電網(wǎng)絡(luò)之間通過變壓器連接成一個(gè)整體配電系統(tǒng)。當(dāng)系統(tǒng)中任何一個(gè)元件因檢修或故障停運(yùn)時(shí)，其所供負(fù)荷即可由同級電網(wǎng)中的其他元件供電，又可由上一級或下一級電網(wǎng)供電。對配電網(wǎng)的基本要求有供電的連續(xù)可靠性，要求停電的次數(shù)最少;合格的電能質(zhì)量，要求配電網(wǎng)的電壓保持在規(guī)定的電壓變動范圍內(nèi);運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，使配電網(wǎng)的電能損耗降至最低。

　　2 配電網(wǎng)的供電方式類型

　　供電方式的選擇要保證供用電的安全、經(jīng)濟(jì)、合理，并不影響其他用戶用電，要根據(jù)用戶的用電性質(zhì)、容量，結(jié)合電網(wǎng)規(guī)劃及當(dāng)?shù)氐墓╇姉l件來確定。由電源相數(shù)、電源數(shù)量、供電回路數(shù)等具體指標(biāo)決定。

　　2.1 電源相數(shù)

　　電源相數(shù)一般可分為三相三線制、三相四線制、單相兩線制和單相三線制。三相三線制用于高、中壓配電線路及部分低壓配電線路，其余方式用于中、低壓配電線路。單相兩線由一根相線和一根中線組成。

　　我國配電網(wǎng)中，高、中壓用戶都采用三相三線制供電。在用戶裝有三相用電設(shè)備或裝單相設(shè)備但計(jì)算負(fù)荷電流超過30A的低壓用戶，也采用三相四線制供電。計(jì)算負(fù)荷電流在30A以下且只有單相用電設(shè)備的低壓用戶，才采用單相兩線制供電。在三相供電時(shí)，應(yīng)盡可能將單相負(fù)荷平均分配在各相上。

　　2.2 電源數(shù)量

　　一般用戶多數(shù)是以一個(gè)電源供電。但對中斷供電后會造成人身傷亡、重要設(shè)備損壞和環(huán)境嚴(yán)重污染等重要用戶，除正常供電電源外，要有保安電源，還可應(yīng)用戶要求提供備用電源。

　　2.3 供電回路數(shù)

　　當(dāng)供電線路容量能滿足用戶用電容量時(shí)，一般用戶常用單回路供電，用電容量較大時(shí)，可用雙回路或多回路供電，這樣不僅可滿足用電容量，還可提高供電的可靠性。

　　3 我國配電網(wǎng)規(guī)劃的發(fā)展現(xiàn)狀

　　隨著我國城鎮(zhèn)化建設(shè)的步伐，城市人口將急劇增加，城市規(guī)模將迅速擴(kuò)大，中心地區(qū)負(fù)荷密度將會更大。“十二五”期間，我國電力需求仍將會快速增長，受多種因素的影響，我國配電網(wǎng)在發(fā)展時(shí)需要考慮的主要問題是外部環(huán)境、發(fā)展模式、現(xiàn)有管理體制和信息化水平。

　　3.1 外部環(huán)境

　　配電網(wǎng)(城市電網(wǎng))的發(fā)展要與城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、用電結(jié)構(gòu)、供電可靠性要求等因素相協(xié)調(diào)。

　　我國是發(fā)展中國家，大部分城市的市政規(guī)劃仍在不斷調(diào)整和更新中，城市二、三十年以后的發(fā)展目標(biāo)也不會是一成不變的，在負(fù)荷增長的同時(shí)，城市用電的結(jié)構(gòu)也發(fā)生了變化，我國相關(guān)的供電法規(guī)及技術(shù)指標(biāo)體系也將日益健全。現(xiàn)有的配電網(wǎng)絡(luò)必須適應(yīng)以下外部條件的變化。

　　(1) 城市空間資源的稀缺問題。為了適應(yīng)城市安全舒適和文化生活的需求，為了適應(yīng)建筑高層化、密集化的發(fā)展趨勢，城市電網(wǎng)必須進(jìn)行配電設(shè)施與環(huán)境協(xié)調(diào)的改造(如電纜化改造)。城市電網(wǎng)作為城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，與其他市政建設(shè)，如城市的其他管線建設(shè)、道路交通建設(shè)、環(huán)境景觀等發(fā)生沖突的現(xiàn)象將越來越多，線路走廊和變電站站址的獲取將非常困難，城市電網(wǎng)建設(shè)的難度將加大。

　　( 2 ) 資源和能源短缺問題。為應(yīng)對我國的能源短缺問題，我國將發(fā)展各種分布式發(fā)電設(shè)備，如太陽能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電等新能源設(shè)備。這些小規(guī)模的電源將會接入未來的配電系統(tǒng)，這將會對配電系統(tǒng)的運(yùn)行、維護(hù)模式產(chǎn)生一定的影響。另外，伴隨著我國向“循環(huán)利用社會”的轉(zhuǎn)型，對配電系統(tǒng)設(shè)備的長壽命、免維護(hù)和再利用也提出了新的更高要求。

　　( 3 ) 用電結(jié)構(gòu)變化的問題。在負(fù)荷水平增長的同時(shí)，我國的用電結(jié)構(gòu)也發(fā)生了變化，居民用電和第三產(chǎn)業(yè)用電的比例逐步上升。預(yù)計(jì)到2020年，我國一些大中城市的居民生活用電比例將從10%左右上升到30%左右，將接近經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家目前的水平。用電結(jié)構(gòu)的變化，對配電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和供電可靠性也提出了新的要求。

　　3.2 發(fā)展模式

　　我國配電網(wǎng)無論從發(fā)展速度還是從發(fā)展規(guī)模上都為采用新的配電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略提供了機(jī)遇，為了適應(yīng)城市環(huán)境空間資源日益稀缺的外部條件，降低配電網(wǎng)的網(wǎng)損，提高配電網(wǎng)整體的供電安全水平，配電網(wǎng)需要有明確的發(fā)展模式，這既需要考慮如何優(yōu)化和簡化配電電壓等級，還需要考慮如何簡化高壓配電網(wǎng)絡(luò)、優(yōu)化配置中壓配電網(wǎng)絡(luò)。

　　為提高系統(tǒng)的供電安全水平，需要考慮是加強(qiáng)高壓配電網(wǎng)還是提高中壓配電網(wǎng)的轉(zhuǎn)供能力;為提高配電網(wǎng)消納發(fā)電和輸電的能力，需要考慮是采用集中大容量變壓器還是采用分散小容量變壓器的配置方式;為降低短路容量，需要考慮是采用高阻抗變壓器還是采用網(wǎng)絡(luò)解環(huán)或分列運(yùn)行的方法。

　　3.3 現(xiàn)有管理體制和信息化水平的問題

　　我國配電網(wǎng)的規(guī)模與國際上其他國家和地區(qū)相比，已經(jīng)相當(dāng)龐大。對于這樣規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)狀況，迫切需要標(biāo)準(zhǔn)化、制度化、體制化的科學(xué)管理方式。配電網(wǎng)的發(fā)展需要考慮現(xiàn)有的管理體制和信息化水平的問題。

　　( 1 ) 管理體制方面的問題。我國幅員遼闊，各地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和電網(wǎng)發(fā)展水平差異很大，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)和欠發(fā)達(dá)地區(qū)城市發(fā)展所處的歷史階段不同，單一的技術(shù)規(guī)程很難適應(yīng)我國各類、各發(fā)展階段城市電網(wǎng)發(fā)展的需要。城市電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能考慮這種差異化的發(fā)展需求。

　　另外，相關(guān)配套的法律、法規(guī)也不完善，如國內(nèi)缺少相應(yīng)的消防標(biāo)準(zhǔn)，國外城市電網(wǎng)常用的變配電站與建筑相結(jié)合的模式無法實(shí)施;我國建設(shè)部有關(guān)道路橋梁的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)中仍不允許10kV以上的電力電纜隨橋梁一道敷設(shè)，使得電力電纜無法進(jìn)入城市橋梁、隧道通道，制約了城市通道資源的綜合利用，而國際上電力電纜與隧道、橋梁一道敷設(shè)已是非常成熟的常規(guī)技術(shù)。我國目前配電網(wǎng)的法規(guī)和規(guī)范需要適應(yīng)我國配電網(wǎng)的實(shí)際需求。

　　( 2 ) 信息化水平方面的問題。我國各地供電企業(yè)的配電網(wǎng)數(shù)據(jù)形式不一，給配電網(wǎng)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和匯總帶來很大的不便。為保證配電網(wǎng)數(shù)據(jù)的可信度和可利用價(jià)值，使供電企業(yè)意識到數(shù)據(jù)的真實(shí)性是企業(yè)的生命，使企業(yè)完成從粗獷低效管理到精細(xì)高效管理的轉(zhuǎn)變，我國需要加強(qiáng)配電網(wǎng)信息規(guī)范化的研究，提高配電網(wǎng)信息的采集技術(shù)水平，從而進(jìn)一步提高供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和科學(xué)管理水平。此外，隨著信息化社會的建設(shè)，用戶對電能質(zhì)量的要求已不再停留在過去簡單的電壓合格率、頻率合格率、諧波達(dá)標(biāo)的層面上，對三相不平衡度、電壓瞬間跌落、閃變等也提出了更高的限制要求，甚至提出了不允許超過l0ms的非計(jì)劃停電的要求。

　　4 配電網(wǎng)規(guī)劃的改進(jìn)措施

　　在我國城市快速發(fā)展的過程中，將會出現(xiàn)新的開發(fā)區(qū)和新的建成區(qū)，但是，配電網(wǎng)的站點(diǎn)和線路走廊資源卻越來越緊張，這將嚴(yán)重制約配電網(wǎng)的發(fā)展。當(dāng)前應(yīng)選擇在新開發(fā)區(qū)和負(fù)荷密度較大的成片改造地區(qū)，盡快開展簡化變電層次，提高中壓配電電壓等級的試點(diǎn)工作，以節(jié)約配電網(wǎng)的站點(diǎn)和線路走廊資源，并降低我國城市配電網(wǎng)線損。對于我國目前大城市電網(wǎng)的已建成區(qū)，應(yīng)因地制宜地制定簡化變電層次、提高配電電壓等級改造的戰(zhàn)略規(guī)劃，隨著電網(wǎng)發(fā)展和改造的進(jìn)程，將逐步簡化電壓等級序列，提高中壓配電電壓。總之，按照電網(wǎng)長遠(yuǎn)發(fā)展的要求，對我國城市電網(wǎng)的電壓等級序列進(jìn)行優(yōu)化配置勢在必行，因此需要從發(fā)展戰(zhàn)略的高度確定新的中壓配電電壓。

　　4.1 電纜通道規(guī)劃

　　根據(jù)變電站設(shè)置，主干配電線路布置走向，變電站進(jìn)線電源走向以及其他電力線路情況等。對穿越或供應(yīng)規(guī)劃區(qū)域的線路進(jìn)行合并及統(tǒng)一。統(tǒng)一規(guī)劃電纜通道，一般6根以上的電纜需設(shè)置電纜通道，在設(shè)置電纜線路時(shí)宜均勻分散，分幾個(gè)方向布置，盡量減少或避免雙排管。以減少地下通道的困難，在配電規(guī)劃中應(yīng)避免使用電纜隧道。所以變電站站址應(yīng)選負(fù)荷中心，能多個(gè)方向出線、交通方便、出線簡便的十字路口，變電站容量不宜過大，出線不宜過多。在規(guī)劃中由于大部分只進(jìn)行主干線路的布置，對具體線路及用戶線路均未做安排。所以在進(jìn)行通道規(guī)劃時(shí)，需留有余地，對重要道路及負(fù)荷密集地區(qū)的排管，按規(guī)劃電纜數(shù)增加50%左右設(shè)置。一般地區(qū)按增加30%考慮，排管盡可能設(shè)在主要道路處。因主要道路今后設(shè)置困難，其他道路相對比較方便，在主要道路中各類排管未貫通的，如相距不遠(yuǎn)，盡可能予以貫通，以增加靈活性。

　　4.2 無功補(bǔ)償規(guī)劃

　　一般在進(jìn)行配電規(guī)劃時(shí)，常常會忽視無功補(bǔ)償規(guī)劃，主要是因?yàn)椋?1) 在變配電站布置時(shí)，常配置一定數(shù)量的無功補(bǔ)償設(shè)備，需要時(shí)可以投入進(jìn)行調(diào)節(jié);對用戶亦要求其達(dá)到一定的功率因數(shù);(2)負(fù)荷密度上升，線路縮短，而且電壓浮動大部分能滿足要求，矛盾不突出。然而，隨著用戶對電壓要求的提高，無功配置更要求合理化，講求經(jīng)濟(jì)性，因此無功補(bǔ)償規(guī)劃將是配電規(guī)劃的一部分。無功補(bǔ)償規(guī)劃主要根據(jù)無功補(bǔ)償裝置的配置原則，進(jìn)行無功需求(無功負(fù)荷)、無功供應(yīng)(系統(tǒng)無功供給及補(bǔ)償裝置)、可調(diào)節(jié)手段及容量問的平衡與協(xié)調(diào)。

　　4.3 繼電保護(hù)、通信及自動化規(guī)劃

　　隨著電力技術(shù)的發(fā)展，繼電保護(hù)與配電自動化將逐步合二為一，這會對配電網(wǎng)的運(yùn)行條件及一些限額參數(shù)產(chǎn)生影響，從而影響配電網(wǎng)規(guī)劃的配置及布局。使用不同的配電自動化規(guī)模、水平、內(nèi)容，會有不同的配電網(wǎng)規(guī)劃方案及投資水平。這時(shí)繼電保護(hù)配電自動化內(nèi)容已作為配電網(wǎng)規(guī)劃的前提及基礎(chǔ)工作，并不可避免地將作為規(guī)劃的重要內(nèi)容，對規(guī)劃的思路、認(rèn)識、觀念也將發(fā)生影響。

　　4.4 配電可靠性估計(jì)

　　配電系統(tǒng)供電可靠性直接反映對用戶的供電能力，它是以用戶停電幾天為標(biāo)準(zhǔn)。供電可靠性及設(shè)備的選型、安裝調(diào)試、運(yùn)行維護(hù)等環(huán)節(jié)，亦涉及網(wǎng)架結(jié)構(gòu)及負(fù)荷性質(zhì)等因素的制約。有條件及需要時(shí)，規(guī)劃中還要進(jìn)行必要的可靠性估計(jì)。

　　4.5 分年度安排

　　在進(jìn)行總體規(guī)劃后，根據(jù)需要及要求，進(jìn)行分年度安排，特別是近期的年度安排。年度安排的目有使規(guī)劃先后可銜接，有一個(gè)逐步過渡問題;使近期項(xiàng)目安排更具體、更明確;適應(yīng)經(jīng)濟(jì)分析的需要。分年度的具體做法，即是以一個(gè)年度作為一個(gè)斷面，按前述的內(nèi)容再進(jìn)行一次規(guī)劃安排，具體內(nèi)容計(jì)劃可適當(dāng)簡化，并受前一年(或幾年)和后一年(或幾年)的制約。

　　4.6 優(yōu)化方案比較

　　進(jìn)行規(guī)劃時(shí)對布點(diǎn)(變電站)布線已進(jìn)行了優(yōu)化，但還是存在不同方案的優(yōu)化，即原始設(shè)定的不一樣，選用參數(shù)的不一樣，如變電站容量、供電電壓、選用線路容量、配電的供電接線模式。不同的方案及設(shè)定，按上述內(nèi)容，分別進(jìn)行規(guī)劃，然后按結(jié)果進(jìn)行比選優(yōu)化。工作量比較大，若有適合計(jì)算機(jī)輔助規(guī)劃程序，則大量工作可由計(jì)算機(jī)替代，會方便許多。但在成熟區(qū)域及已有統(tǒng)一模式的區(qū)域，則可按統(tǒng)一方案規(guī)劃，不再多方案優(yōu)化，以求一致。至于統(tǒng)一方案是否合適及優(yōu)化，則宜統(tǒng)攬全局專題研究，不必在各單個(gè)規(guī)劃中再一一優(yōu)化。

　　5 結(jié)論

　　綜上所述，在我國城市快速發(fā)展的過程中，在新的開發(fā)區(qū)和新的建成區(qū)的變電站設(shè)置，主干配電線路布置走向如為電纜的，統(tǒng)一規(guī)劃電纜通道，盡量減少或避免雙排管。無功配置更要求合理化，講求經(jīng)濟(jì)性，以實(shí)用用戶對電壓要求的提高。使用不同的配電自動化規(guī)模應(yīng)搭配有不同的配電網(wǎng)規(guī)劃方案及投資水平，并在配電規(guī)劃中進(jìn)行必要的可靠性估計(jì)。在進(jìn)行總體規(guī)劃后，進(jìn)行分年度安排，然后對不同方案及設(shè)定按結(jié)果進(jìn)行比選優(yōu)化。