关于《配电网规划设计技术导则》解读.docx

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关于《配电网规划设计技术导则》解读

《配电网规划设计技术导则》解读

配电网是直接面向终端电力用户的电网重要组成部分，是“十三五”电网建设的重点。

电力行业标准《配电网规划设计技术导则》于2015年编制完成，是指导我国配电网规划设计的纲领性标准文件。

结合标准编制原则与思想，对标准的主要技术要求进行了详细解读，希望对我国配电网规划工作有所指导和帮助。

0引言

配电网是电网的重要组成部分，它直接面向电力用户，承担着99.9%以上客户的供电服务，是改善民生、保障经济社会发展的重要基础设施［1-2］。

党的十八大提出全面建成小康社会的宏伟目标，国家新型城镇化、农业现代化和美丽乡村建设步伐加快，电力体制改革逐步深化，分布式电源、电动汽车及储能装置快速发展，配电网呈现出愈加复杂的“多源性”特征，终端用电负荷呈现出增长快、变化大、多样化的新趋势，加快配电网建设改造和转型升级的任务更加紧迫。

2015年，国家发展改革委、国家能源局先后发布《关于加快配电网建设改造的指导意见》与《配电网建设改造行动计划（2015～2020年）》（简称《行动计划》），提出要结合当前我国配电网实际情况，用5年左右时间，全面加快现代配电网建设，支撑经济发展和服务社会民生。

2015～2020年，配电网建设改造投资将不低于2万亿元。

大规模的建设改造背景下，配电网亟需出台统一规范的技术标准。

按照《行动计划》中“加强统一规划，健全标准体系”的工作要求，为充分发挥规划的龙头作用，强化技术标准的指导意义，提高配电网建设质量，2015年6～12月，在国家能源局和中国电力企业联合会的组织领导下，中国电力科学研究院和国家电网公司会同有关单位共同编制完成电力行业标准《配电网规划设计技术导则》（简称《导则》）。

标准规定了我国110（66）、35kV及以下各电压等级配电网规划设计的技术原则，是指导我国配电网规划设计的纲领性标准文件。

本文主要结合《导则》的编制思想，对相关技术要求进行解读。

1《导则》编制的背景

“十二五”期间，我国配电网供电可靠性水平虽有显著提高，但整体发展水平仍较为薄弱，且城乡及区域发展水平不均衡。

随着城市供电可靠性要求不断提高、新型城镇化深入推进，以及受到分布式电源与多元化负荷大量接入、电力体制改革等诸多外界条件的影响，配电网发展正面临着各种机遇与挑战。

1）新型城镇化、农业现代化建设步伐加快，城乡配电网改造升级任务更加紧迫。

城市地区随着高附加值、高精度制造企业等重要用户越来越多，居民生活品质和电气化程度越来越高，停电造成的经济社会损失越来越大。

城镇地区基础设施不断完善，农村居民电气化程度不断提高，农业现代化快速发展，县城及农村地区的生产生活用电需求正在快速增长。

城乡配电网建设改造任务日益紧迫。

2）新能源及多元化负荷快速发展，需要加快实现向智能配电网转型升级。

随着分布式电源与多元化负荷大量接入，配电网呈现出愈加复杂的“多源性”特征，迫切需要建成“源—网—荷”协调运行系统，自适应调节网络、发电及负荷，充分消纳电源出力，降低电网峰谷差，提高设备运行效率，为用户提供高质量供电服务和增值服务，实现传统配电网向智能配电网的转型升级。

3）经济发展进入“新常态”，要求提高配电网效率和效益。

我国经济发展逐步转入“新常态”，在经济增速降档的同时，经济结构将得到持续优化，第三产业增加值比重持续高出第二产业。

用电结构和负荷特性发生显著变化，要求配电网既要满足全面建设小康社会所需的刚性投入，又要提高电网资产的利用效率，提高差异化适应能力，服务产业布局调整与转型升级。

2《导则》的主要编制原则

《导则》总体遵循差异化、标准化、系统性、适应性和协调性的编制原则。

在标准编制过程中，编制组梳理和研究了现有配电网相关标准规范，充分继承已有成果，同时调研、总结了国内电网企业在配电网规划设计方面的工作经验和应用需求，并充分考虑了配电网的最新发展形势。

1）差异化原则。

根据区域经济发展水平，按照可靠性需求和负荷重要程度，辅以负荷密度，将供电区域细分为A+、A、B、C、D、E6类，分类制定相应的建设标准。

2）标准化原则。

坚持统一规划、统一标准，整合和优化已有标准化成果，全面推行模块化设计、规范化选型、标准化建设。

3）系统性原则。

坚持系统规划的理念，将配电网作为一个整体系统规划，统筹考虑配电网高中低压层级、电网与电源、电网一二次等环节，以实现配电网技术经济的整体最优。

4）适应性原则。

充分满足我国经济社会发展的用电需求，适应城镇化发展和产业结构调整对配电网的要求，适应分布式电源、多元化负荷接入及未来能源互联的趋势。

5）协调性原则。

坚持发展需求与投资能力、主网与配电网、电网与电源、配电网发展与用户接入、一次网架设备与二次系统相协调；坚持配电网发展与城乡发展规划，公用资源与用户资源相衔接。

3供电区域划分与规划目标

我国地域辽阔，东西部之间、城乡之间经济发展水平不平衡，南北方之间环境和气候差别大。

由于发展阶段、用电结构与用电需求的不同，各地配电网在建设标准、空间资源、政策环境、规划理念等方面存在诸多差异。

现行配电网规划设计标准难以适应客观存在的差异化需求，也难以适应建设结构合理、技术先进、灵活可靠、经济高效的现代配电网的需要。

《导则》统筹各地配电网协调发展，按供电可靠性需求和负荷重要程度，辅以负荷密度将供电区域进行细分（见表1）。

其中：

A+类供电区域主要为直辖市的市中心区以及省会城市（计划单列市）的高负荷密度区；A类供电区域主要为省会城市（计划单列市）的市中心区、直辖市的市区以及地级市的高负荷密度区；B类供电区域主要为地级市的市中心区、省会城市（计划单列市）的市区，以及经济发达的县城；C类供电区域主要为县城、地级市的市区以及经济发达的中心城镇；D类供电区域主要为县城、城镇以外的乡村、农林场；E类供电区域主要为人烟稀少的农牧区。

结合不同供电区域的发展需求与电网特点，参考国外经济发达地区的供电可靠性水平及国内供电可靠性的现状水平，《导则》提出了不同类型供电区域的配电网规划目标（见表2）。

提高供电可靠性可以从网架、设备、技术、管理等方面入手，但由于不同地区配电网发展水平、发展阶段各有差异，不同手段对可靠性提升的投资成效灵敏度也有所不同，因此应通过技术经济分析选择合适的改善供电可靠性的措施和方案，以实现配电网投资的经济高效。

4主要技术要求解读

4.1负荷预测与电力平衡

负荷预测是配电网规划的基础工作，配电网规划不仅要求预测电力负荷的总量，还要求预测未来负荷的空间分布。

只有确定了供电区域内各小区的未来负荷，才能对变电站的位置、容量、馈线路径、开关设备以及它们的投入时间等进行规划。

随着城乡规划的发展，负荷的地理分布日益细化和规范，已具备空间负荷预测的条件。

《导则》明确了空间负荷预测的要求和深度，“通过分析、预测规划水平年供电小区土地利用的特征和发展规律，预测相应小区电力用户和负荷分布的地理位置、数量和时序”，其中负荷分布的位置和数量决定电网远期布局，而时序则是编制近期计划的重要依据。

随着分布式电源及多元化负荷的大量接入，配电网的传统电力电量平衡模式将发生变化，因此《导则》提出“电力平衡应考虑各类分布式电源、电动汽车、储能装置等的影响”，“对于分布式电源较多的区域，应进行电力平衡和电量平衡计算，以分析规划方案的财务可行性”。

4.2供电安全准则

配电网应坚持面向用户可靠性的规划理念，提高供电可靠性是配电网建设改造的核心目标，而供电安全准则则是保障电网安全可靠供电的重要基础。

《导则》明确了高、中、低压配电网的供电安全准则。

高压配电网供电安全准则见表3。

对于高压配电网，“满足N-1”指高压配电网发生N-1停运时，电网应能保持稳定运行和正常供电，其他元件不应超过事故过负荷的规定，不损失负荷，电压和频率均在允许的范围内。

此外，高压配电网“满足N-1”包括通过下级电网转供不损失负荷的情况。

中压配电网供电安全准则见表4。

对于中压配电网，“满足N-1”指中压配电网发生N-1停运时，非故障段应通过继电保护自动装置、自动化手段或现场人工倒闸尽快恢复供电，故障段在故障修复后恢复供电。

低压配电网供电安全准则为：

“当一台配电变压器或低压线路发生故障时，应在故障修复后恢复供电，但停电范围仅限于配电变压器或低压线路故障所影响的负荷”，此外，“低压配电网不宜分段，且不宜与其他台区低压配电网联络。

”

为了满足各级供电安全准则，应从电网结构、设备安全裕度、配电自动化等方面考虑，还可通过应用地理信息系统、应急抢修指挥系统等多种方式，缩短故障响应和抢修时间。

4.3电网结构

合理的电网结构是满足供电可靠性、提高运行灵活性、降低网络损耗的基础。

配电网规划时应合理配置电网常开点、常闭点、负荷点、电源接入点等拓扑结构，以保证运行的灵活性。

由于配电网涉及高压配电线路和变电站、中压配电线路和配电变压器、低压配电线路、用户和分布式电源等4个紧密关联的部分，遵循系统规划的理念，《导则》在基本规定中提出“应将配电网作为一个整体系统规划，以满足各部分间的协调配合、空间上的优化布局和时间上的合理过渡。

”高压、中压和低压配电网3个层级应相互匹配、强简有序、相互支援，以实现配电网技术经济的整体最优。

各类供电区域高压配电网可采用表5推荐的电网结构。

各类供电区域中压配电网可采用表6推荐的电网结构。

考虑运行安全性因素，低压配电网结构应简单安全，一般采用辐射式结构。

《导则》还提出“低压配电网应以配电站供电范围实行分区供电。

低压架空线路可与中压架空线路同杆架设，但不应跨越中压分段开关区域。

”，主要考虑到低压架空线路一旦跨越中压分段开关区域，将会对线路隔离段检修过程中的人身安全产生不利影响。

在配电网规划时，电网结构往往是作为配电网发展的目标形态，而在电网建设的初期及过渡期，可根据供电安全准则要求与目标电网结构，选择合适的过渡电网结构，分阶段逐步建成目标网架。

4.4设备选型

配电网设备选型主要是对容量的选择。

除了满足基本的配送容量外，根据供电安全准则和运行可靠性的要求，变压器容量、导线截面、开关遮断容量还应留有合理裕度，保证设备在负荷波动或转供时满足运行要求。

配电网应综合考虑负荷密度、空间资源条件，以及上下级电网的协调和整体经济性等因素，确定变电站的供电范围以及主变压器的容量序列。

同一规划区域中，相同电压等级的主变压器单台容量规格不宜超过3种，同一变电站的主变压器宜统一规格。

以110kV主变压器为例，其容量配置推荐见表7。

遵循系统规划的思想，配电网各层级设备选型应实现标准化、序列化。

在同一供电地区，高压配电线路、主变压器、中压配电线路（主干线、分支线、次分支线）、配电变压器、低压线路的选型，应根据电网网络结构、负荷发展水平与全寿命周期成本综合确定，并构成合理的序列。

以表8为例，主变压器容量与10kV出线间隔数及线路截面是相互联系、又彼此制约的系统环节，因此在选型时应将它们作为一个整体来考虑，最终形成适合本地区的几种选型系列，同一规划区的主干线导线截面不宜超过3种。

最后，随着智能化技术的发展，配电自动化终端、通信设备等配电网二次设备的数量逐渐增多，针对配电网建设过程中一、二次协调性的问题，《导则》提出“配电网设备选型和配置应适应智能化发展要求，在计划实施配电自动化的规划区域内，应同步考虑配电自动化的建设需求”。

4.5智能化要求

近年来，随着配电自动化技术的推广应用、分布式电源及多元化负荷的大量接入，配电网智能化技术发展较为迅速，智能化规划也逐渐成为配电网规划一项不可或缺的重要内容。

在“智能化要求”一节，《导则》主要围绕配电自动化、配电通信网及用电信息采集系统3项相对成熟的智能化技术，提出了相关技术要求。

遵循一、二次协调的规划理念，《导则》首先提出“应在配电网一次规划方案的基础上考虑配电自动化、配电通信网等智能化的要求。

”通过实现配电网一次规划与智能化规划的协调同步，可以有效提升规划的总体水平。

此外，在具备条件的地区，可逐步应用新能源发电功率预测系统、分布式电源“即插即用”并网设备、分布式多能源互补及“源网荷储”协调控制等技术，提高分布式电源及电动汽车等多元化负荷与配电网的协调能力，满足新能源及多元化负荷广泛接入的要求。

配电自动化方面，遵循差异化的建设原则，A+、A类供电区域宜采用集中式或智能分布式，具备快速的故障恢复能力，B、C类供电区域可根据实际需求采用集中式、就地型重合器式或故障指示器方式，D类供电区域可采用就地型重合器式或故障指示器方式，E类供电区域可采用故障指示器方式。

此外，配电设备信息采集形式及终端类型也应根据可靠性需求、网架结构和设备状况合理选用。

配电通信网方面，由于配电自动化是配电通信网的主要支撑业务，因此通信方式的选择主要依据配电自动化的建设需求来确定。

A+类供电区域宜采用光纤通信方式，A、B、C类供电区域应根据配电终端的配置方式确定采用光纤、无线或载波通信方式，D、E类供电区域宜采用无线或载波通信方式。

此外，配电网应统筹通信资源，充分满足配电自动化、用电信息采集系统、分布式电源、电动汽车充换电站及储能装置站点的通信需求。

用电信息采集系统方面，未来应逐步实现“全覆盖、全采集”，通过信息交互实现供电可靠性和电压合格率统计到户，而智能电表应具备电能质量与停电监测所需信息的采集及上传功能。

4.6用户及电源接入要求

用户及电源接入方面，《导则》主要提出了一些基本原则，并结合一般的技术经济条件，给出了用户供电电压等级与电源并网电压等级的参考表。

对于具体的技术要求，《导则》直接引用了相关技术标准，例如重要电力用户供电电源配置应符合国家标准GB/Z29328《重要电力用户供电电源及自备应急电源配置技术规范》，分布式电源接入应符合行业标准NB/T32015《分布式电源接入配电网技术规定》的相关规定。

4.7规划计算与技术经济分析要求

规划计算分析是保障配电网规划方案科学合理的重要手段。

在配电网规划设计工作中，量化计算分析是电网参数配置、方案论证等的支撑，同时也是后续技术经济分析的重要基础。

此外，随着分布式电源及多元化负荷的大量接入，配电网运行方式将会变得更加复杂，规划计算分析的重要性也会更为突出。

由于现行配电网技术标准缺乏对规划计算内容、深度方面的明确要求，各地在制定规划方案尤其是10kV及以下方案时，多为估算、定性分析，甚至不予计算，导致规划质量不高。

此外，在开展计算的地区，各地之间还存在计算模型、方法、参数、工具上的不统一，导致计算结果横向可比性不强。

针对配电网规划计算现状存在的问题，结合精益化管理的需要，《导则》首次明确了配电网规划计算分析的内容和深度要求，主要包括潮流、短路电流水平、供电安全水平、供电可靠性及无功规划的计算分析等。

此外，还对计算模型和参数等方面进行了规范，有助于促进计算分析在配电网规划工作中的应用，提升配电网规划的质量和水平。

最后，《导则》还提出了技术经济分析的基本要求。

技术经济分析主要通过对备选方案进行评估对比，确定供电可靠性和投资费用的最佳组合，是保障配电网规划投资精准与效益最优的重要手段。

5结语

配电网规划是一项需要综合考虑多种技术要求、经济约束及外部条件的系统性工作，《导则》从我国配电网规划设计工作的实际情况出发，遵循差异化、系统性及以可靠性为中心的规划理念，总结提出了一套适应性与操作性强的技术导则，统一了配电网规划技术标准，为我国建设结构合理、技术先进、灵活可靠、经济高效的现代配电网提供了强有力的技术支撑和保障。

本文对《导则》的编制思想和主要技术要求进行了解读，可供配电网规划设计人员参考，希望对我国的配电网建设工作能够有所指导和帮助。