吳焱

摘要：在社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和人民生活水平不斷提高的背景下，我國電力行業(yè)也在不斷發(fā)展。由于日常生產(chǎn)生活對電力資源的需求，電力行業(yè)的發(fā)電要求不斷提高，并致力于大范圍的建設(shè)和改造，以提高供電可靠性和穩(wěn)定性。其中，中低壓配電網(wǎng)的建設(shè)和改造是重要一環(huán)，在社會發(fā)展的刺激下，配電網(wǎng)的規(guī)劃改造仍需不斷優(yōu)化改進(jìn)。通過對配電網(wǎng)規(guī)劃過程中會遇到的注意事項和問題進(jìn)行比較解決，基于證據(jù)理論-層次分析法，對配電網(wǎng)規(guī)劃方案進(jìn)行合理選擇采納，以滿足具體情況下配電網(wǎng)建設(shè)符合發(fā)展生活需求。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)規(guī)劃;負(fù)荷預(yù)測;配電變壓器;證據(jù)理論-層次分析法

0引言

隨著我國城市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市建設(shè)、改造步伐的加快，用戶對所需電能在量和質(zhì)兩方面的要求均有提高。中低壓配電網(wǎng)在我國大部分城市普遍較薄弱[1]，具體表現(xiàn)在城市電力網(wǎng)建設(shè)滯后于城市建設(shè)，電網(wǎng)供電能力不足，變（配）電站數(shù)量較少且位置不合理導(dǎo)致電壓質(zhì)量不高，線損率偏高，夏（冬）季用電高峰期間設(shè)備過負(fù)荷嚴(yán)重等等。這些問題在城市負(fù)荷的快速增長中變得日益突出，不僅給電力部門和眾多的電力用戶造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，而且影響了人民的生活質(zhì)量。我國電力行業(yè)領(lǐng)域中中低壓配電網(wǎng)的建設(shè)與改造規(guī)劃中或多或少的存在一些問題[2]，主要包括以下幾方面：

1）中低壓配電網(wǎng)網(wǎng)架的結(jié)構(gòu)存在不合理。

2）由于規(guī)劃方案的不健全，所以長期存在供電電源點分布不均的現(xiàn)象，為供電線路帶來較大的負(fù)擔(dān)和壓力，使其在使用過程中極易發(fā)生破損，

3）供電壓力逐漸成為配電網(wǎng)建設(shè)改造所要解決的直接問題。

因此，如何以科學(xué)的規(guī)劃理論和方法作指導(dǎo)，使之真正能夠適應(yīng)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展和滿足城市各項活動正常進(jìn)行的需要是擺在城市中低壓配電網(wǎng)規(guī)劃研究人員面前的一個極為迫切并具有實際意義的課題。

1負(fù)荷預(yù)測及城網(wǎng)規(guī)劃

1.1負(fù)荷預(yù)測對規(guī)劃的重要性

負(fù)荷預(yù)測對電力系統(tǒng)規(guī)劃和運行都極其重要[3]，它既是電力系統(tǒng)規(guī)劃的重要組成部分，也是電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運行的基礎(chǔ)。提高負(fù)荷預(yù)測技術(shù)水平，對用電管理，電網(wǎng)運行方式和機組檢修計劃的合理安排，降低發(fā)電成本，合理的電源建設(shè)規(guī)劃的制定，提高電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益等方面都有積極影響。因此，負(fù)荷預(yù)測是實現(xiàn)電力系統(tǒng)管理現(xiàn)代化的重要內(nèi)容。

1.2城網(wǎng)規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測研究現(xiàn)狀

隨著我國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展，我國城市化進(jìn)程逐步加快，隨之而來的是各地對城市總體發(fā)展規(guī)劃的高度重視，各地紛紛進(jìn)行城市的重新規(guī)劃或擴展規(guī)劃。全國各級城市規(guī)劃和電力部門對如何進(jìn)行與之配套的電力專項規(guī)劃十分重視。因城網(wǎng)規(guī)劃而進(jìn)行的負(fù)荷預(yù)測工作，包括最大負(fù)荷預(yù)測和電量預(yù)測及更重要的負(fù)荷分布預(yù)測等。以城市電網(wǎng)規(guī)劃為中心的負(fù)荷預(yù)測方法研究有很多，但此工作需要綜合運用各類負(fù)荷預(yù)測方法進(jìn)行綜合預(yù)測，完成該任務(wù)的一個極合理的負(fù)荷預(yù)測方法仍不存在。

2配電變壓器的選擇及臺區(qū)設(shè)計

2.1配變型式及其臺區(qū)位置選擇

把中壓配電電壓（6-10kV）轉(zhuǎn)變成低壓配電電壓（220v-380V）的場所統(tǒng)稱為配變臺區(qū)，配變臺區(qū)的設(shè)計與規(guī)劃要做到安全和經(jīng)濟(jì)的統(tǒng)一，需要保證有充足供電能力，以滿足供電可靠性及運行經(jīng)濟(jì)性的要求，還應(yīng)該考慮環(huán)保的標(biāo)準(zhǔn)化等方面的要求，配變臺區(qū)選址的總體原則有[4]：

1）盡量在負(fù)荷中心附近;2）盡量在電源側(cè);3）方便進(jìn)出線;4）遠(yuǎn)離污穢源，或架設(shè)在污穢源上風(fēng)側(cè);5）遠(yuǎn)離潮濕、振動、高溫及易燃易爆場所;6）方便設(shè)備運輸;

7）有擴建和發(fā)展的余地。

2.2配變臺區(qū)變壓器選擇

在各級電壓等級的配、變電所中，變壓器是主要的電氣設(shè)備。配變電所安全可靠供電和網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)運行的保證是確定合理的變壓器容量。因此，以安全可靠供電為基礎(chǔ)，確定合理的變壓器容量，提高網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)運行，具有明顯的經(jīng)濟(jì)意義。

2.3配電變壓器的經(jīng)濟(jì)運行[5]

為了供電的連續(xù)性和負(fù)荷有較大變化時的經(jīng)濟(jì)性，一般在變電所里安裝兩臺或兩臺以上相同規(guī)格及特性的變壓器并聯(lián)運行。當(dāng)其中一臺故障或檢修時，可由其余的變壓器供電。輕負(fù)荷運行時，如并聯(lián)的臺數(shù)不變，繞組的負(fù)載損失很小，而空載損失側(cè)在總損失中占主導(dǎo)數(shù)值。為降低損失，在保持部分變壓器，不過載的條件下，可以退出一部分變壓器。條件是減少的空載損失必須大于增加的負(fù)載損失。

3配電網(wǎng)規(guī)劃方案

3.1配電網(wǎng)供電能力評估指標(biāo)

配電網(wǎng)的供電能力[6]是評估配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)合理與否的重要指標(biāo)。電網(wǎng)應(yīng)有足夠的供電能力，且輸電和配電能力相匹配，以滿足用戶的需求。本文采用以下指標(biāo)進(jìn)行對配電網(wǎng)供電能力和輸配電傳送能力是否匹配的具體評估：

1）變電站主變壓器容載比

即為網(wǎng)內(nèi)同電壓等級公用變電所的主要變壓器總?cè)萘浚↘VA）和其供電總負(fù)荷（KW）的比。反映電網(wǎng)結(jié)構(gòu)合理與否，各電壓等級間匹配與否。電網(wǎng)容量通常應(yīng)滿足最大負(fù)荷需求，且留有一定余度。

2）線路負(fù)載率

為線路實際承擔(dān)的視在功率（KVA）和該線路額定容量（KVA）的比值。也是反映電網(wǎng)結(jié)構(gòu)合理與否的參數(shù)。設(shè)計時一般依照N-1的要求。

3）線路供電能力不足比例

對10千伏配電線路，當(dāng)所帶負(fù)載對稱且功率因數(shù)相同，導(dǎo)線規(guī)格及供電距離一定時，在滿足相同線路電壓降百分比的條件下，當(dāng)負(fù)載沿線路分布方式不同時，線路的供電能力也是不相同的。本文主要考慮線路終端帶負(fù)荷的情況。

3.2配電網(wǎng)規(guī)劃常用評價方法

3.2.1層次分析法

層次分析法[7]（AnalyticHierarchyProcess，簡稱AHP）是將與決策總是有關(guān)的元素分解成方案、準(zhǔn)則、目標(biāo)等層次，能將定量分析和定性分析相結(jié)合的系統(tǒng)分析決策方法。該方法運用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)理論和多目標(biāo)綜合評價方法提出的一種層次權(quán)重決策分析方法。AHP法將定性與定量分析結(jié)合起來處理各種決策因素，思路清晰、系統(tǒng)性強，主要包括層次結(jié)構(gòu)的形成、判斷矩陣的建立、權(quán)重求解及一致性校驗等步驟。

3.2.2基于DS/AHP的配電網(wǎng)規(guī)劃方案綜合評估與決策

綜合決策也稱為多屬性決策，是對多個互有競爭力的方案，按不同屬性進(jìn)行定量和定性的評價，最后得到各方案的綜合評估而完成決策。配電網(wǎng)規(guī)劃方案的綜合決策是基于配電網(wǎng)規(guī)劃綜合評價體系下各個準(zhǔn)則及指標(biāo)的評價對已有的眾多合理規(guī)劃檔案進(jìn)行決策，選出綜合最優(yōu)者。配電網(wǎng)規(guī)劃方案的綜合評估與最終決策是整個配電網(wǎng)規(guī)劃的最后一步，也是具有決定性的一個環(huán)節(jié)。

4總結(jié)

本文概括地介紹了配電網(wǎng)規(guī)劃的基本原則和研究現(xiàn)狀及負(fù)荷預(yù)測對配電網(wǎng)規(guī)劃的意義，了解了配電變壓器的選擇及臺區(qū)的設(shè)計，并以配電變壓器經(jīng)濟(jì)運行為目的，進(jìn)行實例計算。了解了配電網(wǎng)規(guī)劃方案的評估體系，并通過比較幾種基本的決策方法，選擇DS/AHP對配電網(wǎng)規(guī)劃方案進(jìn)行綜合評估和決策。

通過對配電網(wǎng)規(guī)劃過程的分析和實例計算等，了解配電網(wǎng)規(guī)劃在實際實施中需要根據(jù)具體情況，在經(jīng)濟(jì)實用性等方面與社會發(fā)展同步，以滿足社會生活的需求。

參考文獻(xiàn)：

[1]米小軍，葉丹.中低壓配電網(wǎng)項目前期管理研究與實踐[J].低碳世界，2016（26）：147-148.

[2]黎海霞.中低壓配網(wǎng)詳細(xì)規(guī)劃研究[J].機電信息，2016（24）：25-25.

[3]鮑建飛.電力負(fù)荷預(yù)測方法在配網(wǎng)規(guī)劃中的應(yīng)用[J].儀器儀表用戶，2018，15（5）：126-127.

[4]羅向陽.供電企業(yè)變壓器臺區(qū)綜合管理信息系統(tǒng)設(shè)計[D].華北電力大學(xué)，2014.

[5]王增輝.供電企業(yè)變壓器臺區(qū)綜合監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用[D].華北電力大學(xué)，2016.

[6]李亦言，韓冬.配電網(wǎng)供電能力評估指標(biāo)[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，201940（9）：224-226.

[7]馬立平.層次分析法[J].數(shù)據(jù)，2000（7）：38-39.