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10kV配电网规划方法讲义目录1.规划的目的和意义2.规划的思路3.10kV配电网规划的特点4.我国对配电网运行管理的考核指标5.我国配电网运行指标现状6.中低压配电网规划的主要内容7.中低压配电网规划方法规划的目的和意义•满足负荷增长的需要•解决目前配电网存在的问题•梳理配电网的网架结构•提高配电网运行的各项指标•应侧重完善和优化网架结构、上级电网的协调配合，提高负荷转供能力。•按照收资清单收集相关资料•指标分析——目前配网运行的情况•现状分析——目前配电网存在的问题•负荷预测——各个供电分区负荷情况，明确负荷增长点•变电站站址——确定上一级的电源点•明确规划原则•网架规划——得到目标网架•规划结果评价——满足负荷增长、运行指标提高、解决存在问题、结构合理，与政府部门的沟通规划的思路一、10kV配电网规划的特点•10kV及380V电网一般一起规划，以10kV为主，并称中低压配电网规划。•特点：–10kV供电半径小，线路回数多，布线工作量大且烦琐–线路和配变规划与土地使用现状和规划、用户类型密切相关。因此负荷地理分布要求的信息量大、不确定因素多。一般远景规划没有意义，只进行5年近期规划，且应不断滚动修编。–由于城市和区域发展的不确定性，超过2年以后的出线方案本身并没有太高的参考价值。因此好的规划应更关注对配网建设指导性原则的确定，包括：1.网架结构的确定，包括分段和配变接入原则、联络方式等。可根据负荷密度确定1－2种电缆网方案和1－2种架空网方案及其过渡方案。2.对规划期内大块区域（2－4平方公里）负荷密度和总量的估计。3.对变电站布点及各自供电范围的优化4.对主要设备：线路、公变、开关设备的选型规范5.对出线密集区域的走廊要求等•对10kV配网，除规划水平年（规划期限的最后一年）外，2－3年内的方案往往对实际操作指导作用更大，最好能给出。（05年广东“十一五”规划就要求同时给出2008和2010年方案）二、我国对配电网运行管理的主要考核指标•根据国电安运【1998】418号文：–城市供电可靠率达99.9％，大中城市中心地区供电可靠率达99.99％–城市电压合格率=98％–城市电网综合线损率5%（全网达6.8％）•根据广电【2002】5号文：城网用户供电可靠率达99.96％，电压合格率达98.5％，配网线损率5％简介：•供电可靠率RS＝1－用户年平均停电时间/8760•用户年平均停电时间＝Sum(每次停电持续时间×停电用户数)/总用户数•指标分RS-1，RS-2和RS-3。其中“-2”指标不统计外部原因引起的停电；“-3”指标不统计电源不足引起的停电；考核指标为RS-1，包含全部原因导致的停电。•电压质量指标：10kV：±7％；220V单相：-10％至7%三、我国配电网运行指标现状•全国综合线损率，高于发达国家（5％左右）•中低压配网损耗约占整个城网线损的60％以上。主要原因包括高损变份额重，线路截面小，负荷重。•不少城网电压合格率低（90％－95％）年份199019951996199720002001线损(%)8.068.778.538.27.77地区分级•特级：国际化大城市：广州、深圳•一级：省会及主要城市：佛山、东莞、珠海、南宁、桂林、柳州、昆明、曲靖、红河、贵阳、遵义、海口、三亚•二级：其他城市、地、州政府所在地•三级：县供电区分类可靠性2013年，主要城市配电网城市供电可靠率控制目标应高于99.945%（用户平均停电时间不超过4.818小时），其中国际化大城市应高于99.978%（用户平均停电时间不超过2小时）理论计算技术线损率•2013年，主要城市110千伏及以下配电网综合线损率（母公司口径）低于4.5%，其它城市和县级电网要适度降低。容载比•高压配电网容载比宜取1.8～2.1。对处于发展初期、快速发展期的地区或重点开发区，可适当提高容载比取值上限。•农村电网的规划容载比可取高值•在满足用电需求和可靠性要求的前提下，应逐步降低容载比取值技术装备•110千伏变电站应实现综合自动化•一次设备选型应适应配电网自动化的基本要求•县级电网可适当开展配电馈线自动化•县级电网应实现调度自动化•主要城市应规划建设配电网管理信息系统•根据需要装设电能质量监测装置110kV变电站供电半径•1A类供电区规划110千伏变电站供电范围宜按3-4平方千米考虑•B类宜按4-6平方千米考虑•C类宜按6-9平方千米考虑•D类宜按9-16平方千米考虑中压配电网推荐接线方式同一地区同类供电区中压配电网的接线方式应标准化主干截面线路长度•10kV：A类3千米，B类4千米，C、D类6千米，E类10千米，F类15千米•A、B、C、D类供电区，10千伏配电线路应实现绝缘化•低压：：A、B类200米，C、D类250米，E类300米，F类500米。四、中低压配电网规划的主要内容A.电网现状分析1.对地区人口、经济状况、产业结构和分布的综述2.对电网规模和负荷现状的统计，包括：高压变电站规模、地方电源、中低压配电网络规模、负荷水平和整体运营指标数据3.分析中低压配电网存在的问题，包括以下几个方面：•高压电源容量是否充足、布点是否合理（供电半径）•设备状况如何？待改造的残旧开关设备、高损变有多少？•10kV馈线状况：重载线路有哪些？它们应通过转移负荷还是更换大截面线路来改造？过长的线路有哪些？其电压能否合格？•网架结构是否合理？包括无联络的线路有多少？有联络的线路有无事故转供能力？4.确定规划期的改造目标和指导思想•注：相关计算公式－电压降＝(PR+QX)/V；线损＝(P2+Q2)*R/V2五、与现状分析有关的规划原则问题1.高压电源分布状况•变电站应尽可能靠近负荷中心，以降低10kV线路长度•容载比满足：110kV电网1.8－2.12.情况：带10kV出线的35kV以上变电站分布、供电半径、容载比现状2.10kV网架结构，是否具备事故转供通道和容量3.架空、电缆线路比例、运行年限、运行率、事故率和供电距离4.10kV公用配变是否高损变、使用状况和容载比5.开关设备故障率、是否具备故障指示和分段、重合功能6.电网运行指标现状：可靠率、电压合格率、线损率电源布点•供电区域的分类：A，B，C，D，E，F•高压变电站分析–设备水平：个数、主变数量、无功补偿容量、出线间隔、最大负荷、供电范围–运行情况：多主变率、容载比、负载率、出线间隔利用率、N-1通过率•可能存在问题–变压器过载或轻载–N-1不通过–无出线间隔可用电网结构分析•电网结构分析–辐射–单联络–多联络•可能存在问题–无联络设备水平分析•线路长度（过长）•线路截面（截面过小，截面配合不合理）•线路绝缘化（视具体情况确定）•线路电缆化（视具体情况确定）•设备年限（线路、开关、变压器残旧，变压器能耗高）•设备水平（设备有缺陷）运行水平分析•线路和配变负载率•N-1校验（不通过，或者无法转供）•线损率•电压合格率•供电可靠率•一户一表率配电网规划的主要步骤B.规划期负荷预测1.电量和最大负荷总量预测用于衡量高压电源总量规划的合理性和初步测算规划期内需新建输变电设施的规模。同时也是负荷地理分布预测的基础2.负荷地理分布预测用于衡量高压电源分布的合理性，确定城市各供电区域规划期内的负荷增长情况，是高压电源供电分区划定、线路布置和供电范围确定的依据。配电网规划的主要步骤C.规划技术原则的确定1.网架结构2.线路选型3.变压器及开关设备选型4.二次系统应达到的技术要求（保护及综自）配电网规划的主要步骤D.电网建设改造规划1.高压电源规划的合理性评估和供电分区2.网架结构优化和规划3.分年度具体建设和改造项目规划4.建设改造工程量分年度汇总5.分年度地理接线图绘制配电网规划的主要步骤E.规划项目的投资估算和经济评价1.分年度规划工程静态投资估算2.规划工程动态投资估算3.规划工程的总成本费用估算4.电价测算5.电价加价额确定6.投资收益分析一、电网现状分析1.分析高压电源分布情况带35kV－110kV母线的220kV以上变电站分布、最大供电半径、容载比（见下页）现状2.分析接入110kV和35kV网的地方电源分布情况3.35kV和110kV网架结构及运行方式分析4.线路运行年限及维护现状，运行率(T=P/Pmax)5.110kV变电站负荷分布情况及容载比6.电网运行指标现状容载比•容载比＝K1*K2*Se/P=K1*K2/(T*功率因素）其中，K1：负荷分散系数，为同时率的倒数K2：储备系数（包括事故备用和负荷发展储备系数）Se为变压器额定视在容量（KVA）P为变压器实际最大有功负荷（KW）•根据《城市电网规划设计导则》，220kV容载比一般为1.6-1.9；35kV-110kV容载比：1.8-2.1理由：变压器2小时内一般能过载30％，110kV站多为2台变压器，假设N－1方式下变压器负载率1.3时恰好能供全部负荷，即，S=1.3*Se,则正常运行率T＝S/(2*Se)=1.3/2=65%,相应的功率因素0.9，同时率0.9，储备系数1.05时，容载比为2.0。•例：某分网有10台容量40MVA的110kV变压器，每台最大负荷均为20MW，负荷同时率0.95，取储备系数1.0，计算110kV容载比Rs＝1.0×10×40/(10*20*0.95)=2.105负荷预测方法一、电量总量预测方法•电力弹性系数法、时间序列法、产值单耗法、参数回归法二、最大负荷预测方法•最大负荷利用小时数法•回归分析方法三、分区负荷预测四、电网规划对负荷预测精度的要求：偏差在[-10%,30％]之间电量总量预测－弹性系数法•电力弹性系数是描述电力发展与国民经济发展之间关系的一个宏观指标，通常定义为：K=Vw/VG其中，Vw为电量年均增长率，VG为经济年均增长率•弹性系数法首先根据历史数据计算K，然后用该K值预测规划期内的电量。例：已知1995年和2000年的用电量分别为W0和Wn，地区国内生产总值分别为G0和Gn，预计2001－2005年国内生产总值年均增长率为V，预测2001－2005年的用电量。1.求K：Vw=(Wn/W0)1/5-1，VG=(Gn/G0)1/5-1,K=VW/VG2.求规划年预测用电量：W2001=(1+KV)W2000，…..•电力弹性系数法适用于负荷增长较平稳的地区。对处于快速发展期、产业结构变化较大的地区、经济结构单一且受产业政策影响较大的地区预测效果较差。•运用时应注意经济指标的选取，也可用回归法分析或预测K值电量总量预测－时间序列法•是所需资料最少的一种负荷预测方法。常见的是采用曲线拟合公式得出历史负荷随时间的变化规律W(t)，然后预测规划年电量。仅需历史电量数据。例：已知1985年－2000年电量分别为：可采用双曲线拟合：1/W=a+b/(t-1989)也可采用指数函数拟合：lnW=lna+b/(t-1989)误差分析表明第二种函数精度更高。•当预测期电量发生突然变化时，预测误差较大。同时因注意拟合函数的选取、坏测点的删除1990199119921993199419951996199719981999200046.488.89.229.59.79.861010.210.30246810121985199019952000系列1电量总量预测－参数回归法•同为曲线拟合类方法，但自变量不是时间，而是经济指标等与电量相关的参数，必要时可选取多参数，但单参数更有利于函数选取。例，某地区电量与经济数据的关系如下：可以看出电量与国内生产总值的关系接近线性，与人均国内生产总值的关系则接近二次函数，可采用单参数也可采用两个参数建立回归关系，如：W=a1+a2*X1;W=a1+a2*X2+a3*X22W=a1+a2*X1+b1*X2+b2*X22•该预测方法可计及经济增长因素的变化，但在参数选取和回归模型选取时有较大的不确定性，应用效果受人为因素影响较大电量总量预测－产值单耗法•产值单耗指每元国内生产总值所消耗的电量，是反应国民经济及各部门用电特性的指标。因其取值具有相对稳定性，可用于电量预测。•可采用综合产值单耗和