1.1 選題背景及意義

紹興中心城區為紹興市文化、旅游、教育、科技、金融和傳統商貿中心的復合型核心功能區。為了推進城市化與區域經濟建設，為中心城區的發展創造良好的電力環境，支持紹興中心城區的經濟建設和發展，使紹興中心城區的配電網建設與改造更加科學、合理和規范，配電系統網架更加合理、優化，企業運行更為經濟。因此，對紹興中心城區配電網進行診斷分析，找出存在問題，并結合紹興中心城區近中期城市規劃及配套的電力專項規劃，以及紹興中心城區地下管線資源情況，尋找出一種適合紹興中心城區配網改造的接線模型，并以此作為紹興現在及今后配網改造和建設的目標網架。從而指導紹興配網的建設。在中壓配網網架結構優化方面，經濟發達的國家，強調網絡結構在設計上考慮由下一電壓等級網絡的相互轉供能力和配置多臺變壓器來保證供電可靠性[1-2]。經濟發達國家首先注重電網整體結構的優化發展、強調各電壓層次電網的協調配合，不要求層層“N—1”，適當考慮層與層之間的負荷轉移和相互支援。目前，我國的城市配電網正在進一步向簡化、完善和高可靠性方向發展。研究簡化配網的網絡結構，完善配電網的標準化接線模式，通過配電網接線模式的改變來達到配電網供電可靠性、網絡適應性的提高以及達到對上層電源的支撐性目的[3-4]。配電網絡重構，又稱配電網絡再組合，它是配電網絡結構優化的一個有效方法。它的思想是通過改變配網線路之間的聯絡及分段關系，改變配網供電網架，使得配網網架更加合理，提高設備的利用率，提高供電可靠性及提升網架對電網發展的適應性[5]。

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1.2 國內外中心城區配電網結構優化研究現狀

配電網網架優化就是根據變電站的分布以及供電負荷大小，求出配電網網架的拓撲結構，從而達到目標最優。隨著近年來城市配電網在供電可靠性、電能質量、電能輸送等方面與城市經濟發展之間的矛盾越來越突出，如何為經濟發展提供安全、可靠、可持續、經濟性的電力供應，已經成為近些年來電力科研者研究的主要課題。研究結果表明，中壓配電網網架結構的不合理，是導致經濟發展與供電能力之間矛盾產生的重要原因[6-11]。國外經濟發達的國家（如：新加坡、法國），它們的城市發展較為成熟，城市中壓配電網規劃基本上由電力公司編制，中壓配電網規劃研究的側重點是：新用戶的接入、分析電網薄弱環節及解決方案、安排舊設備的更換、智能電網的應用、分布式能源的接入帶來的配電網可靠性問題。新加坡中壓配電網規劃研究的重點是：配電網供電的安全性和可靠性、運行與維護的便利性。法國配電網由政府管制，其配電網規劃研究的重點是：集合市政建設改造電網網架結構、劃分電網的分區、預測分區的負荷、增強變電站轉運支援能力[12-21]。與世界其它發達國家相比，我國電力系統發展起步較晚，建設相對落后。電網結構設計的不合理，已或多或少滯后于城市的經濟發展，特別是一些發展較早的區域電網，成為制約該地區發展的瓶頸。近年來，社會和經濟發展迅速，對電力需求越來越大，為我國電力工業的發展帶來了廣闊的發展空間。然而，隨著經濟的高速發展，用電負荷需求量大而且集中，對供電質量、可靠性的要求大幅提高，普遍出現配電網不能完全滿足社會各方面要求的現象。這充分暴露出由于配電網過去沒有得到足夠的重視，致使配電網的建設嚴重落后于經濟和社會發展的問題。近年來，全國幾乎所有大中等城市夏季負荷高峰年年增長、嚴重過負荷，使得配電網面臨前所未有的巨大壓力，進而暴露出配電網網架結構設計的不合理性[22-24]。目前，我國配電網主要存在容量不足、網架結構不合理、設備陳舊、電能質量不夠理想、損耗大等問題，制約著國民經濟的持續穩定增長，影響社會發展和百姓生活[25]。因此，利用中壓配電網結構的優化提升電網供電能力，并挖掘出能夠適應當前城市發展形勢、充分發揮和協調下級電網聯絡作用的供電模型及其規劃建設原則，以期在保障安全可靠供電的基礎上全面提高城市配電網的設備利用水平，達到提升電網投資效益的目的[26-30]。

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第 2 章 城市配電網網架優化一般理論及配電網評價方法

 

2.1 城市配電網優化的一般理論

根據《配電網規劃設計導則》11.1 節及《國網浙江省電力公司 10kV 配電網典型供電模式技術規范》15 節的要求，從用戶接入總體要求、供電電壓等級、供電電源配置、用戶接入方式、電能質量、無功補償、繼電保護及電動汽車接入等八個方面總結了用戶接入原則。1）用戶接入總體要求應符合電網規劃要求，嚴格防范對電網安全運行及電能質量的影響。應嚴格控制專線數量，以節約廊道和間隔資源，提高電網利用效率。2）供電電壓等級用戶的供電電壓等級應根據當地電網條件、最大用電負荷、用戶報裝容量，經過技術經濟比較后確定。供電半徑較長、負荷較大的用戶，當電壓不滿足要求時，應采用高一級電壓供電。重要電力用戶供電電源配置應滿足 GB/Z29328 的規定。應采用多電源、雙電源或雙回路對重要電力用戶供電，以確保重要電力用戶供電可靠性。特級重要電力用戶宜采用雙電源或多電源供電：一級重要電力用戶宜采用雙電源供電；二級重要電力用戶宜采用雙回路供電。重要電力用戶應自備應急電源，電源容量至少應滿足全部保安負荷正常供電的要求，并應符合國家有關技術規范和標準要求。10kV 用戶接入方式分為專線接入、用戶綜合線接入和用戶分支線接入。用電設備總容量在 8MVA 以上的用戶宜采用專線接入，用電設備總容量在 8MVA 以下的用戶宜接入用戶綜合線，用電設備總容量在 2MVA 以下的用戶可接入分支線，不具備條件的也可接入主干線。

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2.2 紹興中心城區配電網評價體系的構建

在電網建設資金有限及負荷變化日趨多樣化的背景下，任何配網規劃建設項目的提出和實施都需要有完整的、具有針對性的評價體系來評價該項目的合理性、必要性以及項目實施后的成果究竟如何。因此，紹興中心城區配電網改造的成果也必須通過建立一種評價體系來進行驗證。

 

2.2.1 評價指標的基本概念

指標和指標體系是進行綜合評價工作的基石，指標選取計算是否科學、指標體系設置是否合理直接關系到項目評價的質量。指標是綜合反映客體特征的概念和數值。指標的建立和計算過程就是對客體進行摸底分析、對已存在價值作出判斷的過程。雖然，不同的指標能夠從不同角度反映客體的性質，但是，要想全面、深刻地反映客體，就必須根據評價目的篩選密切相關的指標并分析這些指標之間的關聯關系，從而形成一個指標體系以從整體上綜合評價客體。評價指標體系的建立需要滿足一定的原則：以上原則為依據，在建立具體區域電網評價指標體系時，每個指標都應盡可能全面地反映電網實際情況，不能遺漏任一重要的指標；另外也要考慮信息的有效性、數據采集難度、計算量等實際情況，真正做到既不重復也不遺漏。

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第 3 章 紹興市中心城區配網現狀診斷分析 ..... 23

3.1 分析范圍及內容............. 23

3.2 現狀電網分析..... 24

3.2.1 供電區域概況 ........... 24

3.2.2 高壓配電網分析 ......... 24

3.3 中壓配電網現狀分析 ......... 26

3.4 存在問題 ......... 37

3.5 本章小結 ......... 38

第 4 章 紹興中心城區配網網架優化方案 ....... 39

4.1 配網典型電纜網接線方案 .... 39

4.2 紹興市中心城區配網網架優化原則 ...... 43

4.3 紹興中心城區配網優化過程及方案確定 ............ 44

4.4 本章小結 ........ 51

第 5 章 紹興中心城區目標網架優化工作階段性評估 ....... 52

5.1 評估工作的實施思路 ........ 52

5.2 中壓配電網目標網架規劃結果概述 ...... 54

5.3 電網評價實例及分析 ........ 57

5.4 紹興中心城區與國內城市指標對比 ....... 70

5.4.1 國內重點城市指標對比 ............. 70

5.4.2 分析對標結果 ........... 73

5.5 本章小結 ........ 73

 

第 5 章 紹興中心城區目標網架優化工作階段性評估

 

在明確了中心城區的優化方案后，紹興供電公司于 2015 年已經開展網架優化的建設工作，中心城區優化建設工程將于 2017 年實施完成，現階段處于中心城區的改造建設中期階段，紹興供電公司對建設中期已完成的電網進行評估，將建設改造完成后的效果對標，找出存在問題加以改善，意在對即將實施區域提供建設指導。對中心城區的優化建設中期的網架進行全面評估，按照浙江省電力公司城網評估要求涉及內容對紹興中心城區電網各項運行指標加以統計，對比建設前的網架進行實施效果分析，并對紹興其他區域、國內較發達城市規劃電網效果進行對比，分析優化建設方案的實施是否具有提升效果。

 

5.1 評估工作的實施思路

項目開展分為三大部分，分別為項目整體評估體系的建立、中心城區優化前后提升效果對比、中心城區與紹興其他區域對比分析。圖 5-1 為評估工作具體思路圖。根據第二部分數據分析，將紹興中心城區建設前后進行對比，基礎可量化數據帶入指標體系進行評價，不可量化數據采取詳細定性分析，最終從電網運行水平、技術應用水平、供電可靠性、效益水平分析四個方面進行詳細對比。選取國內具有代表性的重點城市進行指標分析，對比紹興中心城區的建設指標，找出建設的差異性從而對紹興中心城區電網建設提出進一步的補充完善建議。總結中心城區的優化建設工作在開展中所存在的各方面問題，涵蓋在建設前電網準備工作當中存在的問題、由于規劃的改動存在的問題、施工當中遇到的問題。施工過程中廊道的問題、人員操作過程中存在的問題以及用戶體驗問題等等，意在包含全流程形成完整的各個環節的問題預防預案，結合上一章節指標對比當中存在的問題，形成指導紹興優化建設的完善建議。

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結論

 

本文通過對紹興中心城區配網進行了全面的診斷分析，通過分析總結出紹興中心城區配網存在以下問題，并提出相關建議：1．變電站間隔緊張：高壓變電站供電能力充裕，但是由于 10kV 出線間隔緊張，制約了需新出線路負荷接入，建議結合 10kV 線路目前負荷水平對部分線路進行優化，同時對現有專線間隔進行回收，改由 10kV 開閉所為其提供電源，從而緩解 10kV 出線間隔緊張問題；2．建設存在超前：10kV 線路和配變供電能力充裕，建設存在超前，造成線路和配變利用率整體偏低，10kV 出線間隔緊張等問題；3．配變容量建設標準偏高：現狀 10kV 配變平均負載率為 22.83%，配變利用率偏低，主要原因為配變容量選取按照飽和負荷一次建設，容量選取標準偏高；4. 紹興市中心城區 10kV 網架結構復雜，目前共形成 7 大供電單元，線路聯絡復雜，不利于線路的運行和維護工作；5．部分開關站兩段母線裝接配變容量分布不均，造成部分線路輕載運行，設備利用水平低，建議平衡開關站兩段母線裝接容量，提高線路利用水平。根據分析的結果并結合紹興中心城區配網網架現狀、中心城區電纜通道情況以及紹興中心城區配網網架建設目標等幾方面確定了首端Π接的雙環網接線模式為本次紹興中心城區配網網架優化的接線模式。在確定了配網網架優化的接線模式后，按照該模式完成了中心城區大部分的網架優化工作。為了驗證本次配網網架優化工作的成效，在建設中期，對已完成的 22 組雙環網進行了綜合評價。評價結果顯示，在運行水平、電網結構、轉供能力、設備水平、供電質量、恢復效率等幾方面都有明顯提高。但也有不盡人意之處，如間隔利用率方面、線路利用率方面還需要通過后期的運行方式調整來達到目的。不足之處的發現對于后續網架優化工作都有極大幫助。可以幫助我們及時做出相應的應變措施，同時總結改造過程中的經驗，以便對紹興配網“十三五”規劃打下堅實的基礎。

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參考文獻（略）