郭 丹

（國(guó)網(wǎng)黑龍江哈爾濱市雙城供電有限公司，黑龍江 哈爾濱 150100）

配電網(wǎng)供電主要依賴于電力線路以及供電站，城市配電網(wǎng)絡(luò)又被叫做城市網(wǎng)絡(luò)，對(duì)其的改造工作是這些年以來城市建設(shè)規(guī)劃中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，并且對(duì)于電力行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展具有重要意義。為此一定要得到相關(guān)部門的高度重視。

1 配電網(wǎng)建設(shè)存在的問題

1.1 配電網(wǎng)陳舊落后

在配電網(wǎng)當(dāng)中有大量的電纜、配電變壓器等設(shè)施。這些設(shè)備的質(zhì)量會(huì)直接決定電流傳送的效果。然而目前在進(jìn)行配電網(wǎng)建設(shè)的過程中，還在采用過去的設(shè)備，始終沒有進(jìn)行更新，這些設(shè)備陳舊落后，嚴(yán)重降低了電力傳送的質(zhì)量和效率，導(dǎo)致難以緊跟時(shí)代發(fā)展的步伐，進(jìn)而使城市建設(shè)得不到良好發(fā)展。

1.2 供電可靠性低

當(dāng)前的配電網(wǎng)在供電可靠性上還無法達(dá)到理想的要求。而這樣的問題普遍會(huì)出現(xiàn)在農(nóng)村地區(qū)。原因在于農(nóng)村在搭設(shè)電網(wǎng)的時(shí)候，經(jīng)常會(huì)使用高架電纜，這樣不僅無法保證供電平穩(wěn)性，而且也不方便對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行檢修。高架電纜會(huì)使電纜承受較大的負(fù)擔(dān)，進(jìn)而導(dǎo)致配電網(wǎng)很容易出現(xiàn)故障問題。另外，高架電纜不容易進(jìn)行檢修，不僅會(huì)延長(zhǎng)檢修時(shí)間，還無法保證供電的可靠性。如果位于環(huán)境較差的區(qū)域，檢修時(shí)間將會(huì)更長(zhǎng)，在影響人們用電的同時(shí)，也無法保證供電的可靠性[1]。

2 配電網(wǎng)建設(shè)改造和規(guī)劃設(shè)計(jì)思路

2.1 加強(qiáng)主網(wǎng)架建設(shè)，完善配電網(wǎng)電源點(diǎn)布局

在改造規(guī)劃配電網(wǎng)建設(shè)工作的時(shí)候，要做好對(duì)于主網(wǎng)架的建設(shè)，合理地對(duì)電網(wǎng)電源點(diǎn)進(jìn)行布局。在此期間，除了要掌握好配電網(wǎng)電能傳送效果以外，還要保證電能的安全平穩(wěn)性。為了達(dá)到這一效果，需要合理優(yōu)化主網(wǎng)架和電源點(diǎn)布局，確保其具備科學(xué)合理性。具體的工作包括：一是要做好對(duì)于城市主網(wǎng)架的建設(shè)，從而使城市能夠得到充足的供電，同時(shí)要在城市附近設(shè)置充足的電源點(diǎn)，以保證這些地區(qū)擁有足夠的電量；二是在城市里要依次建設(shè)高、中、低壓配電網(wǎng)，以便更加快捷高效地給城市提供足夠的電能，降低對(duì)電能的浪費(fèi)。

2.2 做好舊設(shè)備的改造工作

除了做好主網(wǎng)架建設(shè)，合理對(duì)電網(wǎng)電源點(diǎn)進(jìn)行布局，還要對(duì)舊設(shè)備進(jìn)行改造。通常配電網(wǎng)設(shè)備的質(zhì)量會(huì)很大程度決定電能傳送的質(zhì)量和安全平穩(wěn)性。比如要是配電網(wǎng)的電纜性能較差，那么就難以保證配電網(wǎng)電能傳送的質(zhì)量和效率，而且在長(zhǎng)時(shí)間使用后，很容易引起火災(zāi)，這樣會(huì)嚴(yán)重降低配網(wǎng)的電能傳送效果。所以要經(jīng)常對(duì)有關(guān)設(shè)備和電纜等進(jìn)行檢查，及時(shí)更換老舊的設(shè)備和電纜，以此保證配電網(wǎng)電能傳送的質(zhì)量和效率。而且全新的自動(dòng)化設(shè)備還能夠使配電網(wǎng)在條件差的環(huán)境中運(yùn)行，并抵御自然災(zāi)害的影響，進(jìn)而全面加強(qiáng)配電網(wǎng)的安全平穩(wěn)性。由此能夠看出，改造舊設(shè)備對(duì)于配電網(wǎng)改造規(guī)劃工作極為重要。

2.3 應(yīng)用智能配電網(wǎng)建設(shè)

對(duì)于智能配電的建設(shè)也同樣的重要。先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)除了能夠加強(qiáng)配電網(wǎng)電能傳送質(zhì)量，而且還可以節(jié)省在傳送期間造成的電能消耗。另外，應(yīng)用智能配電網(wǎng)，還能夠防止因電網(wǎng)傳送功率和兼容性不足而引發(fā)的安全事故，進(jìn)而全面保證電能傳送的平穩(wěn)安全性[2]。

3 城市配電網(wǎng)改造過程中需要注意的問題

3.1 要順應(yīng)城市發(fā)展

城市電網(wǎng)建設(shè)不僅關(guān)乎到電力系統(tǒng)的未來發(fā)展，還會(huì)決定城市建設(shè)的效果，由此能夠看出城市電網(wǎng)建設(shè)的重要性。而若想全面提升配網(wǎng)建設(shè)效果，則要順應(yīng)城市發(fā)展的總體目標(biāo)，確保兩者協(xié)調(diào)發(fā)展。在對(duì)城市配電網(wǎng)進(jìn)行建設(shè)的過程中，要保證城市環(huán)境的總體質(zhì)量，并且要對(duì)城市進(jìn)行良好的景觀設(shè)計(jì)。在建設(shè)期間，應(yīng)按照所制定的要求明確發(fā)展目標(biāo)，并結(jié)合城市發(fā)展和電網(wǎng)建設(shè)的所有因素，從而保證城市配電網(wǎng)建設(shè)和規(guī)劃工作達(dá)到協(xié)調(diào)發(fā)展的效果。為此，要先掌握電力負(fù)荷情況，以讓城市能夠得到充足的供電。在對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行布局時(shí)，要嚴(yán)格按照市政部門所制定的規(guī)劃要求，盡量讓電力改造工作能夠順應(yīng)城市發(fā)展要求，真正做到相互包容、相互促進(jìn)。

3.2 結(jié)合城市實(shí)際發(fā)展情況

當(dāng)前城市的配電網(wǎng)建設(shè)和改造規(guī)劃的總體特點(diǎn)為：（1）較大的電網(wǎng)負(fù)荷、密集度大。在城市當(dāng)中，交通照明、工業(yè)生產(chǎn)等方面會(huì)消耗大量的電能。在進(jìn)行配電網(wǎng)規(guī)劃期間，要遵照所制定的城市發(fā)展方案與保證能夠承受得住電力負(fù)荷，以盡量避免配電網(wǎng)運(yùn)行過程中出現(xiàn)問題。（2）對(duì)供電質(zhì)量要求極高。當(dāng)前隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的生活質(zhì)量得到了明顯的提升，因此也提升了對(duì)于配電網(wǎng)質(zhì)量的要求。而加強(qiáng)配電網(wǎng)的建設(shè)質(zhì)量，不僅能夠加快電力運(yùn)行速率，并且還可以滿足人們的日常生活要求。（3）設(shè)計(jì)質(zhì)量要求高。在對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行設(shè)計(jì)期間，要本著高質(zhì)量高標(biāo)準(zhǔn)的原則，以盡量避免在施工期間出現(xiàn)失誤，提升電網(wǎng)運(yùn)行的平穩(wěn)安全性，使企業(yè)獲得理想的經(jīng)濟(jì)收益。在設(shè)計(jì)之前，相關(guān)工作人員要深入施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘測(cè)，然后根據(jù)實(shí)際情況創(chuàng)建出配電網(wǎng)管理方案。通常是采用高壓開關(guān)鎖柜，并保護(hù)定時(shí)線路，合理地對(duì)直流電網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)管。（4）技術(shù)工藝更加復(fù)雜。配電網(wǎng)路線過于繁瑣，這不僅會(huì)提高電路運(yùn)行的安全性，還可以得到靈活且合理的調(diào)度，進(jìn)而能更方便地進(jìn)行操控和管理。除此之外，在電網(wǎng)運(yùn)行的時(shí)候，要使用電得到持續(xù)供應(yīng)，避免發(fā)生中斷的狀況，這樣便可讓企業(yè)獲得理想的經(jīng)濟(jì)收益。（5）配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)得到了普及應(yīng)用。自動(dòng)化技術(shù)的廣泛使用，使得我國(guó)配電網(wǎng)得到了良好的改造，進(jìn)而帶動(dòng)了電力行業(yè)的發(fā)展。而且在采用先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)之后，明顯提高了工作效率、節(jié)省了經(jīng)濟(jì)成本，使電路運(yùn)行更加安全。因此，在今后要加大對(duì)于自動(dòng)化技術(shù)的使用力度，并結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)來對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行合理配備和有效管理。（6）對(duì)設(shè)備質(zhì)量的要求變高。這些年隨著城市的快速發(fā)展，一座座大樓拔地而起，從而讓配電網(wǎng)的使用范圍越來越廣泛，變電站數(shù)量也與日俱增，因此有必要縮減配電網(wǎng)和變電站的占地面積，以讓兩者保持充足的容量，并保證其使用的效果。

總之，配電網(wǎng)的建設(shè)和改造要滿足城市建設(shè)的要求，在城市中合理地設(shè)計(jì)電纜線路，以提升電路的安全穩(wěn)定性[3]。

3.3 學(xué)習(xí)先進(jìn)的方式來對(duì)城市配電網(wǎng)進(jìn)行改造規(guī)劃

目前，在一些國(guó)家已開始將計(jì)算機(jī)技術(shù)運(yùn)用到對(duì)城市配電網(wǎng)的改造規(guī)劃工作當(dāng)中。此項(xiàng)技術(shù)不但能夠同時(shí)進(jìn)行大批量運(yùn)算，而且還會(huì)提升人力資源的使用率，節(jié)省工作時(shí)間。在進(jìn)行改造規(guī)劃期間，主要是預(yù)測(cè)符合分塊、確立變電站、配電站的數(shù)量，對(duì)網(wǎng)絡(luò)情況和所取得的經(jīng)濟(jì)價(jià)值進(jìn)行全面分析。但需要注意的是，想要保證計(jì)算機(jī)規(guī)劃設(shè)計(jì)發(fā)揮出最佳效果，一定要?jiǎng)?chuàng)建完善且龐大的信息數(shù)據(jù)庫(kù)。

4 配電網(wǎng)的建設(shè)改造

4.1 設(shè)備的選擇

在進(jìn)行配電網(wǎng)建設(shè)改造時(shí)，要挑選最為合適的設(shè)備。通常情況下，主要是把使用時(shí)間長(zhǎng)、耗電耗能低、性價(jià)比高的設(shè)備應(yīng)用于配電網(wǎng)當(dāng)中。此類設(shè)備除了質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)要求以外，還可節(jié)省電網(wǎng)配置成本，進(jìn)而為電力企業(yè)降低經(jīng)濟(jì)壓力。另外，要為電網(wǎng)設(shè)備設(shè)置通信接口，對(duì)開關(guān)功能進(jìn)行優(yōu)化，并設(shè)置電動(dòng)操作功能。與傳統(tǒng)的開關(guān)相比，電動(dòng)操作能夠明顯加強(qiáng)操作質(zhì)量，降低出現(xiàn)操作錯(cuò)誤的可能性，提升配電網(wǎng)自動(dòng)化操作的效果。

4.2 對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行合理的布局

在對(duì)配電網(wǎng)實(shí)施布局的過程中，要根據(jù)電路的實(shí)際安設(shè)狀況和使用者的要求，來有針對(duì)性地做出最為理想的電網(wǎng)布局，從而在保證加強(qiáng)電力資源使用率的同時(shí)，節(jié)省部分成本，為電力企業(yè)以及用戶均帶來最理想的電網(wǎng)布局。而且還要合理地對(duì)電路進(jìn)行設(shè)計(jì)，相關(guān)電力工作者要從總體上把控好電網(wǎng)布局，認(rèn)真細(xì)致地分析供電半徑長(zhǎng)度、主干線路和分子線路長(zhǎng)度，最后挑選出合適的參數(shù)。

4.3 配電網(wǎng)建設(shè)改造和規(guī)劃設(shè)計(jì)階段的施工

在電力工程改造過程中，重點(diǎn)是對(duì)配電網(wǎng)建設(shè)進(jìn)行改造規(guī)劃設(shè)計(jì)。而目的則是在于要加強(qiáng)電力企業(yè)的供電能力，提升人們的生活質(zhì)量。不過電力企業(yè)在實(shí)施改造的時(shí)候，要事先向有關(guān)部門申請(qǐng)，在得到批準(zhǔn)后，在有關(guān)部門工作人員的帶領(lǐng)下開展相關(guān)的改造工作。同時(shí)，企業(yè)要嚴(yán)格遵照所制定的規(guī)范來進(jìn)行改造，進(jìn)而確保電力企業(yè)得到良好的發(fā)展。

4.4 改變開關(guān)性質(zhì)和新建聯(lián)絡(luò)開關(guān)

此項(xiàng)工作是把網(wǎng)絡(luò)開關(guān)更改為分段開關(guān)，把聯(lián)絡(luò)線路更改為正常運(yùn)行線路，進(jìn)而使負(fù)荷得到再分配，清理掉配電網(wǎng)中影響供電的部分。

具體工作如圖1所示，1號(hào)線路屬于負(fù)載大的線路，供電距離大；2號(hào)線路屬于負(fù)載低的線路，供電距離??；虛擬線路屬于聯(lián)絡(luò)線路。在通過改造規(guī)劃以后，把此前已經(jīng)具備的網(wǎng)絡(luò)線路更改為2號(hào)線路的某一段，聯(lián)絡(luò)開關(guān)更改為分段開關(guān)，把1號(hào)線路的其中某段更改為聯(lián)絡(luò)線路，從而降低投資成本。在分段開關(guān)達(dá)不到需求的情況下，要裝設(shè)聯(lián)絡(luò)開關(guān)。

圖1 改變開關(guān)性質(zhì)和加裝開關(guān)原理示意圖

4.5 改變變壓器出線

若變壓器有大量的出線條，那么就要把這些變壓器里所具有的饋線放到?jīng)]有多少出線的變壓器里，也可把相同變電站的各種變壓器間的2個(gè)小負(fù)載率的饋線組成1條饋線。

改變變壓器出線原理示意圖如圖2、圖3所示。在圖2中，變壓器1（后面簡(jiǎn)稱為1）具有大量的出線，變壓器2（后面簡(jiǎn)稱為2）則不是很多。其中1的一個(gè)饋線的末端和2離得很近，這樣可對(duì)2以及饋線末端間再搭建線路，把饋線放入進(jìn)2里，從而不但可為1騰出足夠的間隔，并且還能使1、2間的負(fù)載力實(shí)現(xiàn)平衡。在圖3中，1、2變壓器的線路都不長(zhǎng)，負(fù)載率也小，可往節(jié)點(diǎn)1和2間搭建合適的線路，同時(shí)往節(jié)點(diǎn)1中設(shè)置開關(guān)箱，以把線路1和2連接成1個(gè)線路，這樣不僅1、2變壓器間的負(fù)載率會(huì)實(shí)現(xiàn)平衡，同時(shí)也能夠騰出足夠的出線間隔。

圖2 改變變壓器出線原理示意圖1

圖3 改變變壓器出線原理示意圖2

4.6 基于最大供電能力的配電網(wǎng)改造優(yōu)化規(guī)劃

利用配電網(wǎng)改造優(yōu)化期間所采取的合理措施，通過供電能力、最新線路的長(zhǎng)度以及開關(guān)的數(shù)量為標(biāo)準(zhǔn)，創(chuàng)建電網(wǎng)改造規(guī)劃模型。具體函數(shù)為：

式中：w代表的是全新線路的數(shù)量；Ci代表的是i條全新線路的長(zhǎng)度；BY代表的是開關(guān)換算成線路的常數(shù)因子，也就是把新設(shè)置的開關(guān)轉(zhuǎn)化為相同投資下的全新線路中，此值的多少，主要取決于換算的開關(guān)型號(hào)以及線路型號(hào)；Y代表的是安設(shè)開關(guān)的數(shù)量。

目前，主要是用節(jié)點(diǎn)關(guān)系矩陣L代表網(wǎng)絡(luò)改造規(guī)劃的實(shí)際情況。L是對(duì)稱的0-1矩陣，為能夠使網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)化，每行元素相加要少于1，也就是每個(gè)節(jié)點(diǎn)只能和別的節(jié)點(diǎn)連接到一起。如果L里的其中一個(gè)元素是1，那么此元素所在位置的行、列坐標(biāo)所表示的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)a與b間要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)線路，具體情況為：（1）兩節(jié)點(diǎn)沒有主變壓器母線節(jié)點(diǎn)，同時(shí)它們間在此前也沒有線路。如果a節(jié)點(diǎn)屬于重載線路中的節(jié)點(diǎn)，那么就要把a(bǔ)和a下游的節(jié)點(diǎn)都與b點(diǎn)連接到一起。（2）兩個(gè)節(jié)點(diǎn)沒有主變壓器母線節(jié)點(diǎn)，同時(shí)節(jié)點(diǎn)間已經(jīng)具有線路。如果a節(jié)點(diǎn)是重載線路中的非末端節(jié)點(diǎn)，那么就要把a(bǔ)和a下游的節(jié)點(diǎn)都與b點(diǎn)連接到一起。（3）兩個(gè)節(jié)點(diǎn)沒有變壓器母線節(jié)點(diǎn)，同時(shí)節(jié)點(diǎn)間已經(jīng)具有線路。如果a節(jié)點(diǎn)是重載線路中的末端節(jié)點(diǎn)，那么就要把聯(lián)絡(luò)開關(guān)設(shè)置在合理的位置，讓線路間的負(fù)載率保持平衡，可使用本身具有的分段開關(guān)，若沒有，那么就要使用最新的開關(guān)。

5 結(jié)束語(yǔ)

加強(qiáng)配電網(wǎng)改造規(guī)劃，能夠滿足人們對(duì)于用電量的需求，并且還能夠讓電力工程建設(shè)得到良好的發(fā)展。所以在今后的工作中，要充分根據(jù)工程的實(shí)際情況，對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行完善的改造規(guī)劃，以此加強(qiáng)電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的安全平穩(wěn)性，提升電力工程的經(jīng)濟(jì)收益，給民眾提供充足的用電量。