福建省山区配电网网架优化方案研究

福建省山区配电网网架优化方案研究

蒋林高

（国网福建省电力有限公司检修分公司福建福州350013）

摘要：福建省县域经济的高速发展对区域电网供电提出了更高的要求，尤其是山区配电网基础相对落后，网架结构薄弱，研究山区配电网网架优化方案日趋重要。文章分析了福建省山区配电网的现状，针对存在的问题提出了相应的解决措施和优化方案。

关键字：网架结构供电半径供电能力

为加强山区配电网建设，加快解决山区配电网薄弱问题，切实提升山区配电网发展质量和效益，全面建成海峡西岸经济高效新农村配电网，开展福建省山区配电网网架优化研究工作。通过了解山区县域经济社会发展和用电特点，分析山区配电网现状，重点关注网架结构薄弱问题，分析研究山区配电网网架优化方案，并提出加强统筹规划和落实管理的建议。

一、山区县发展现状特点

福建省山区县包括41个县，其中扶贫县23个。山区县经济社会、用电负荷、电网现状特点分析如下：

1.常住人口少，经济总量小

据统计，2014年底福建省山区县市平均人口33万人，较福建全省县均人口（约42万人）小，人均国民生产总值3.96万元，仅为福建省人均水平（6.20万元/人）的64%。山区县产业结构较为均衡，产业以制茶、烤烟、养殖、种植等农业及小加工业为主，一产比例相对全省平均值（8.4%）较高，占比达到18%，二产主要集中分布在县城、镇区和部分行政村；三产主要集中在县城，部分在镇区。

2.用电总量小、负荷密度较低、季节性负荷突出

福建山区地带村落零散，常住人口低于户籍人口，总体用电量较小。2014年福建省41个山区县的用电量仅占全省用电总量的23.6%，用电总量明显少于沿海县，电量增速页远低于全省电量增速。

山区县负荷分布不均，70%以上的负荷集中在县城，乡镇区域由于海拔较高，负荷分布更为零散，负荷密度仅0.1～1兆瓦/平方公里，其中部分自然村落负荷密度不足0.05兆瓦/平方公里。同时，山区用电季节性负荷突出，县城和镇区用电高峰出现在夏季和春节；制茶、烤烟季节性负荷出现在5、6、10月，持续时间10～15天，最大负荷一般为平常的2～3倍。

二、山区县配电网网络结构现状分析

1．高压配电网网架较薄弱，与220千伏电网衔接发展滞后

目前，福建220千伏电网已经形成了较坚强的受端骨干电网，N-1通过率达到100%，供电可靠性较高。而山区110千伏、35千伏配电网网架结构薄弱，仍存在单线单变和变电站多级串供问题，供电可靠性偏低。110千伏、35千伏电网N-1通过率相对偏低的原因主要是一方面由于部分经济开发区新增负荷较快，110kV电网局部区域供电比较紧张，变电站负载率较高，部分变电站过重载；另一方面由于山区地区受负荷、地形等限制，电网网架结构薄弱，存在单线单变变电站，且10kV以辐射式接线为主，下级电网转供能力差，无法满足转供要求，导致主变N-1通过率偏低。

2．中压配电网网架结构不合理，供电半径过长

山区中压配电网网架结构异常薄弱，以辐射式接线为主，对上级电网的转供能力较差。此外，山区县中有16家县公司的N-1通过率大大低于联络率，反映末端支线假联络、弱联络问题突出。山区中低压配电网问题突出反映在缺乏乡镇间互联、末端支线假联络、弱联络等方面；部分地区线路分段能力较差，供电半径长，且老旧线路多、导线截面小、运行状况差；部分偏远山区县公司仅将支线末端相联，原支线线径小，成为线路“卡脖子”瓶颈。

3．低压供电半径长、末端电压质量低

山区负荷密度低、分布广，低压配电网供电半径普遍偏长，影响线路末端的供电质量。目前，福建省山区仍存在少量的“低电压”用户，基本分布在山区县。此外低压网络建设由于之前缺乏规划、对负荷发展的适应性考虑不足，导致网络复杂，改造困难。

4．装备水平不高，防灾、抗灾能力不强

福建10千伏电网架空线路的绝缘化低，山区架空线路树线矛盾突出，架空裸导线抵御自然灾害影响的能力较低。且福建山区自然灾害多发，台风、暴雨等天气经常会引起线路跳闸，影响山区电网供电可靠性。

三、山区配电网网架优化方案研究

“十三五”期间，福建省重点关注农村配电网的建设，特别是山区配电网，将加大对山区配电网的投资和建设力度，全面消除山区高压配电网单线单变供电模式，加快中低压配电网建设和改造，破解中压线路弱联络、假联络问题，全面解决山区配电网供电“卡脖子”、“低电压”问题，完善配电网结构，提高供电能力和负荷转供能力，稳步提升供电可靠性和电压合格率，构建海峡西岸经济高效新农村配电网，适应山区县市经济社会和城镇化发展，满足福建省全面建成小康社会“用上电、用好电”的要求。通过对福建省山区配电网网架进行深入研究，提出以下优化方案：

1．加强山区乡镇间互联，解决中低压配电网主要薄弱问题

重点解决山区配电网供电半径长、末端支线假联络、故障停电范围大等问题，提高乡镇间电网支援能力。采取增加布点、中压网络优化切改等方式全面消除中压供电半径超过15公里且存在供电质量问题的长线路，逐步缩小山区配电网中低压平均供电半径，提高线路末端供电质量需求。

2．全面提升山区乡镇电网供电能力，满足新农村建设对用电的需求

全面解决乡镇单电源供电问题，实现全部乡镇至少双回10千伏线路供电；对偏远乡镇10千伏长线路供电、供电距离超过15公里的乡镇，采取建设35千伏配电站等方式增加变电站布点，提高高压配电网供电能力。采取配变“以大换小、梯级轮换”等方式新增台区；采取高过载能力配变、临时新增配变等方式解决山区农网季节性负荷供电问题。

3．提升山区配电网装备水平，提高电网抵御自然灾害的能力

提升架空线路绝缘化水平，逐步改造老旧台区、设备，提高山区配电网安全性和经济性。

4．推行“基本型二遥”为主配电自动化，缩短故障查找和恢复时间

推广以“基本型二遥”为主的配电自动化，逐步实现供电距离超过15公里、年故障率超过3次以上的供电线路全部装设具备通信功能的故障指示器。

四、小结与建议

“十三五”期间是加快建设海峡西岸新农村、21世纪丝绸之路“一带一路”、福建自贸区的关键时期，为适应山区县市经济社会的发展，必须全力推进与海峡西岸新农村发展定位相匹配的现代配电网的建设进程。福建山区配电网网架优化应在逐线、逐变、逐站配电网诊断分析基础上，强化供电可靠性要求，贯彻全寿命周期管理理念，以目标网架为指导梳理优化建设方案，推进山区配电网项目落地，不断提高山区配电网供电能力和供电可靠性，满足经济发展和用户用电需求，确保“十三五”期间全面建成海峡西岸经济高效新农村配电网。

参考文献：

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[2]张金荣，李华鹏.山区中小城市配电网存在的问题及其对策研究[J].中国农村水利水电,2011(5).[3]刘海霞.低电压治理阻力新农村建设[J].新农村电气化,2014(4).

[4]冯光，王文博.浅谈中压配电网网架结构优化[J].中国电力教育,2013(36).

[5]陈颖辉.10kV配电网的网架结构优化分析[J].科技与创新,2014(24).

作者简介

蒋林高（1978年），南，民族（汉族），工学学士，现任职国网福建省电力有限公司检修分公司，职称：高级工程师，研究方向：变电运维管理。