配电网概述

配电网概述（共6篇）

篇1：配电网概述

1.1 中压配电网规划技术原则

配电网规划是地区总体规划和地区电网规划的重要组成部分，应与各项发展规划相互配合、同步实施，落实规划中所确定的线路走廊和地下通道、开关站、配电室及环网单元等供电设施用地。

配电网规划的编制，应从现有配电网入手，分析负荷增长的规律，解决电网的薄弱环节，优化电网结构，提高电网的供电能力和适应性；做到近期与远期相衔接，新建和改造相结合；在电网运行安全可靠和保证电能质量的前提下，达到配电网发展、技术领先、装备先进和经济合理的目标。

公用架空线路现阶段仍是配电网的重要组成部分，应充分发挥其作用。随着城市建设的不断发展，在有条件的地区可逐步发展电缆网络，电缆通道的建设宜与地区规划建设同步实施。

配电网规划应远近结合、适度超前、协调发展、标准统一，有明确的分期规划目标。应充分考虑市中心区、市区、城镇及农村等不同区域的负荷特点和供电可靠性要求，合理选择适合本地区特点的规范化网架结构，实施后能满足国民经济增长和人民生活水平提高对负荷增长的需求；运行灵活，有较强的负荷转移能力和适应性，具备一定的抵御各类事故和自然灾害的能力。

配电网设计、建设和改造应满足规范化、标准化设计要求，坚持安全可靠、经济实用、技术先进、减少维护的原则，积极稳妥采用成熟新技术、新设备、新工艺、新材料，禁止使用国家明令淘汰及不符合国家和行业标准的产品，确保电网的安全运行。1.1.1 中压配网结构

配电网应根据区域类别、地区负荷密度、性质和地区发展规划，选择相应的接线方式。配电网的网架结构宜简洁，并尽量减少结构种类，以利于配电自动化的实施。20、10kV架空线路宜采用环网接线开环运行方式，线路宜多分段、适度联络。20、10kV架空线路宜环网布置开环运行，一般采用柱上负荷开关将线路多分段、适度联络，见图A1（三分段、三联络），不具备多联络条件时，可采用线路末端联络方式，见图A2。根据区域内供电可靠性以及负荷发展的要求，逐步向网格式（四电源井字网架）（A3）或N供一备（A4）方式过渡。

图A1 20、10kV架空单侧电源多分段、多联络

图A2 20、10kV架空双侧电源多分段、单联络

出线母线1联络母线2出线分段分段出线联络母线4分段分段出线母线3

图A3：网格式（四电源＃字型）

图A4 ：N供一备模式中三供一备供电网络 20、10kV电缆线路接线方式一般为单环式、双射式和双环式。常用接线方式参见附录B，电缆通道采用管沟结合的方式。

（1）双射接线方式

自一座变电站或开关站的不同中压母线引出双回线路，形成双射接线方式；或自同一供电区域的不同变电站引出双回线路，形成双射接线方式，见图B1。有条件、必要时，可过渡到双环网接线方式，见图B3。高负荷密度地区可自不同20kV母线引出两回或三回线路，形成双射线和三射接线方式。

图B1 20、10kV电缆单侧电源双射式

（2）单环网接线方式

自同一供电区域两座变电站的中压母线（或一座变电站的不同中压母线）、或两座开关站的中压母线（或一座开关站的不同中压母线）馈出单回线路构成单环网，开环运行，见图B2。

图B2 20、10kV电缆双侧电源单环式

（3）双环网接线方式

自同一供电区域的两座变电站（或两座开关站）的不同中压母线各引出一回线路，构成双环网的接线方式，见图B3。

图B3 20、10kV电缆双侧电源双环式

（4）对射线接线方式

自不同方向电源的两座变电站（或开关站）的中压母线馈出单回线路组成对射线接线方式，一般由改造形成。见图B4。

图B4 20、10kV电缆双侧电源对射式（双射）

（1）一般电缆化区域宜采用单环接线方式，其电源优先取自不同变电站，不具备条件时可取自同站不同母线。单环网尚未形成时，可与现有架空线路暂时拉手。

（2）可靠性要求较高的电缆化区域，宜采用双射接线方式，其电源一般取自同站不同母线或不同变电站。根据需要和可能，电缆双射接线可逐步发展为双环接线和异站对射接线。1.1.2 线路选择

1、一般要求

（1）中压线路以架空线路为主，电缆线路为辅；按地方经济建设和城乡一体化发展进程的需要，逐步提高电缆线路比例。

（2）严格控制中压架空绝缘线路的使用--空旷地带不得使用中压架空绝缘线路；城镇区域使用中压架空绝缘线路的，应有防雷措施。

（3）中压线路以双回路架设为主，在主通道紧张的区域可考虑电缆敷设，特殊情况下可考虑主线路采用四回路架设，但在四回路主线路部分不宜接用户和配变。

2、中压线路的装机容量

每回10千伏线路装机容量控制在8000kVA-12000kVA之内—以民用照明为主的在12000kVA之内，以工厂企业为主的在8000kVA之内；每回20千伏线路装机容量控制在16000kVA-24000kVA之内—以民用照明为主的在24000kVA之内，以工厂企业为主的在16000kVA之内。

中压线路正常运方时，最高负荷电流控制在300A之内，对政治、文化、教育中心等重要场所的最高负荷电流宜控制在250A之内。事故抢修等异常运行方式，线路的载流量按安全电流控制--即按调度下达的线路限额电流控制。

3、中压线路的供电半径

市区每回10kV 线路供电半径（主干线）按1.5-2.0公里规划，10kV主干线路长度不得超过3.0公里。

农村每回10KV线路供电半径（主干线）按3.0～4.0公里规划，主干线不得超过5.0公里。

4、中压线路的线径

（1）中压配网导线种类、规格尽量简化，利于施工和运行管理；中压主干线新建、改造考虑长期发展（20年），避免重复建设。

（2）主线、支线

架空线采用钢芯铝绞线： 主干线 LGJ-240 支 线 LGJ-150 架空绝缘导线采用铝绞线：主干线 JKLYJ-240 支 线 JKLYJ-150 电缆线采用铜芯交联聚乙烯电缆（20千伏电缆绝缘等级为18/24千伏，10千伏电缆绝缘等级为8.7/15千伏）：

主干线 YJV22-400 主支线 YJV22-240

次支线 YJV22-70（3）末端线

10KV末端线是指到一、二台配变、且无可见发展的支线，可采用50平方导线；配变排线采用JKLYJ-50架空绝缘导线。

（4）上述线径选择均指公用配网，用户专变进线部分的线径选择应符合《35kV及以下客户端变电所建设标准》（DGJ32/J14-2005）的要求。

1.1.3 配电变压器

1、一般要求

（1）每个配变台区应有明确的供电区域。

（2）配变布点应符合“小容量、多布点、近户（短距离）”的原则，靠近负荷中心，变压器台架按最终容量一次建成。

（3）新装的变压器应采用S11型及以上的低损耗全密封变压器，现有的高损耗变压器应逐步更换为低损耗变压器。

（4）配变设计（含进线、配变本体、低压控制箱等）均采用典型设计。

2、配变型式的选择

（1）新建住宅区：严格控制箱式变供电方式，宜采用配电所方式。凡是采用配电所供电方式的，均为SC10型干式配变；农村自建归并住宅区，采用架空变供电方式的，均为S11型配变。

（2）改造住宅区：可采用箱式变供电方式，配变均采用S11型以上的配变。农村自建归并的住宅区，可采用架空变供电方式的，均为S11型配变或单相变。

3、配变容量的选择

（1）箱式变：500kVA及以下。（2）架空变：

容量控制在400kVA及以下，选定400kVA、200KVA、100KVA三种规格。

三相柱上变压器容量选择为100、200、400千伏安，不能满足需要时增装变压器，但柱上变压器台架及二次接线应按最终容量一次建成。

a）容量为400千伏安柱上配变用于市中心区、负荷密集的城市建设区、经济开发区以及城镇中心区等；

b）容量为200千伏安柱上配变用于市区、城镇、开发区、农村负荷密集地区等；

c）容量为100千伏安柱上配变用于负荷密度较低的农村地区等； 为防范柱上配电变压器的过载和输出电压偏低，变压器的最大电流不宜高于额定电流的80%，超过时应考虑新增布点或增容改造。

柱上配电变压器的中压引下线采用交联聚乙烯绝缘导线JKLYJ－50 mm2或电力电缆YJV22－3×70 mm2。低压出线电缆采用YJV22-0.6/1.0-4×240（200千伏安及以下使用单根，400千伏安使用双拼）。配变台架高、低压桩头应加装绝缘罩，无裸露带电部位。地处偏僻的变压器应采取必要的防盗措施。1.1.4 配电站

根据中压配电网的负荷需要，确定配电室设计的技术原则。如进出线数、占地面积、配变标准容量系列、装备水平等技术原则。

配电站用于集中居住区和低压负荷密度较高的商贸区，可以单独建设，亦可以结合开关站建设。新建居住区配电站应根据规划负荷水平配套建设，应靠近负荷点，按“小容量、多布点”的原则设置。

配电室一般配置双路电源、两台变压器，变压器单台容量不宜超过 1000千伏安。

配电站为终端方式配电装置，通常情况不设中压出线；配电所宜逐步制定通用设计，以便于设计、施工、维护。

配电站配变容量630、800、1000千伏安，配电站一般按2*800KVA干式变配置。

设备选择：

1、高压开关一般采用真空或SF6断路器和SF6负荷开关柜或全绝缘SF6充气式开关柜（630安/20千安）。主变出线回路采用负荷开关加熔断器组合柜（≦200安，20千安）。开关柜防护等级在IP4X及以上，具备“五防”闭锁功能。开关柜宜使用三工位负荷开关。每个独立的SF6气室配有SF6压力指示，并能实现低气压分合闸闭锁功能。2、0.4千伏开关柜采用抽屉式成套柜。进线总柜、母联柜配置电子控制的框架式空气断路器（操作寿命6000次，额定极限短路分断能力65千安），出线柜开关一般采用塑壳空气断路器（机械操作寿命7000次，额定极限短路分断能力50千安）。空气开关带速断和过流保护。0.4千伏母线采用单母线分段接线。

3、配电室宜采用SCB10型及以上包封绝缘干式变压器，不宜采用非包封绝缘产品。干变应节能环保、防潮、低损耗、低噪音，温控装置和冷却风机，带有金属外壳，采取减振措施。接线组别为Dyn11，容量为630、800、1000千伏安。1.1.5 开关站

开关站、开闭所是具有中压进出线的电力设施，设置于两座高压变电所之间的重要负荷区。开关站、开闭所作为变电所10（20）千伏母线的延伸，其主要作用是不同变电所或同一变电所不同母线的配电线路，进行联络和重要负荷的双电源供电。

开关站宜建于负荷中心区，一般配置双路电源，有条件时优先考虑来自不同方向的变电站；在变电站布点、通道等条件不具备时可取自同一座变电站的不同母线。用户较多或负荷较重的地区，亦可考虑建设或预留第三路电源。

电气主接线--开关站的接线宜简化，一般采取两路电缆进线、断路器柜单母线分段、设置母联。

10（20）千伏开关站、开闭所最大转供容量一般不超过10000（20000）KVA，规模不超过2进10出--每回电源带4-5回出线，每路出线容量控制为2000（4000）KVA。

设备选择--进线开关、母联开关选用SF6断路器或真空断路器（630A）；出线开关视供电区域的重要程度，一般选用负荷开关,也可选用SF6断路器、真空断路器（630安，短路电流水平：20千安/4秒。），主干线开关柜进、出线不设保护。开关柜防护等级在IP4X及以上，具备“五防”闭锁功能。开关柜宜使用三工位负荷开关。所有开关柜应配置带电指示器（带二次核相孔）和电缆故障指示器。每个独立的SF6气室配有SF6压力指示，并能实现低气压分合闸闭锁功能。1.1.6 环网柜

1、户外环网单元安装在受条件限制不能设置开关站和末端用户较集中的地区，用于电缆线路的分接负荷和分段、联络。

2、户外环网单元一般采取两路电缆进线、4 路电缆出线，两路电源具备防火间隔。计划双射接线末端向双环网发展或地区用户较多时，可采取 6 路电缆出线，高压开关采用SF6绝缘和开断的环网负荷开关柜和全绝缘充气柜，不采用产气和压气式负荷开关产品。每个独立的SF6气室配有SF6压力指示，并能实现低气压分合闸闭锁功能。

3、对于不适宜结合建筑物建设环网单元的，可采取在用户界外建设户外环网单元方式。1.1.7 电缆分支箱

用于电缆分支，不能用于电缆主网架节点，接入总容量不应超过2000千伏安。

小容量插拔式或大容量固定连接式馈出结构，进出线均应配备带电显示器及接地短路故障显示器，母线及馈出均绝缘封闭，一般为1进4出规模。

篇2：配电网概述

1、背景

随着电力改革工作的不断推进，售电市场逐渐放开，为企业在售电市场带来竞争和挑战，为用户提供优质高效供电服务水平和安全稳定的电网供电能力是目前配电网追求的目标。通过对近年来配网台区停电情况、用户投诉情况以及电网运营情况分析发现，频繁停电严重影响公司供电可靠性水平，导致公司不同区域、线路可靠性水平相差较大，如果用户接入个别低可靠性线路，将形成新的电网薄弱节点，增加频繁投诉和抢修工单。

针对这一问题，基于用电采集系统中台区和线路的台账信息、运行数据进行整合分析建模，将配电网停电情况通过时间、区域、负荷以去呈现和分析，从而实现对各单位配网停电情况进行全面监测分析，对供电可靠性水平进行动态监测评估，对停电数据进行智能化监测，以此辅助供电公司相关业务部门通过分析结果针对不同行业、不同类型的用户进行可靠性水平评估。

2、方案整体思路

通过采集用电信息采集系统公变、专变台区台账信息、运行信息，线路台账信息、运行信息等数据资源，进行数据预处理，对比分析各台区或线路停电数量、停电时长、停电时段、停电频次、最高负荷时段、最低负荷时段等指标，并根据实际现状建模分析达到以下两个目标：

1、经常停电台区范围及原因定位：对比分析各地区停电台区累计停电频次、停电时长等指标分布情况，计算各台区供电可靠性，得出影响地区供电靠性最大的停电台区范围，定位该部分台区停电主要原因，为后续进行配网停电设备故障处理、设备检修提供依据。

2、台区精准停电时间范围判定：利用数据分析模型和算法，依据台区用电负荷高峰和低谷时间范围分布，将台区聚类分析为不同的类型。在实际中进行单台区停电时，可根据该台区的类型，制定不同的停电时间范围，减少供售电损失，提高供电可靠性。

通过对以上停电原因和停电时间范围进行归纳分析，降低用户平均停电时间、用户平均停电次数，从而提高供电可靠性。

供电可靠性指标

供电可靠率=(1－(用户平均停电时间-用户平均限电停电时间)/统计期间时间)×100% 用户平均停电时间=∑（每次停电时间×每次停电用户数）/总供电用户数 用户平均停电次数=∑每次停电用户数/总供电用户数。

注：我国供电可靠率目前一般城市地区达到了3个9（即99.9%）以上，用户年平均停电时间≤8.76小时；重要城市中心地区达到了4个9（即99.99%）以上，用户年平均停电时间≤53分钟。

配网台区停电分析主要包括以下步骤。数据采集

数据探索与预处理 建模分析 应用反馈

业务系统数据抽取数据探索与预处理建模分析应用反馈选择性抽取数据源历史数据数据探索分析数据规约建模数据数据变换台区聚类分析模型优化模型分析模型应用应用结果

3、数据采集

数据源系统：用电采集系统 数据范围

1、台账信息：公变、专变、线路台账、用户信息

目前已有数据：公专变基础信息表：“ESDC_ODS”.“ODS_DISNET_GIS” 线路表：ESDC_ODS.T_ODS_N_DISNET_LINE_YX 用户信息：ESDC_ODS.T_ODS_N_ZHUCUN_SPOT_BOOK 问题：用户信息数据为手动填报上报，准确性较低、数量少，数据质量不高。

2、运行信息：公专变负荷、电量等运行信息半年至一年范围内数据。目前已有数据：公专变每半小时运行数据、公专变每半小时历史停电数据 “ESDC_ODS”.“ODS_DISNET_DD_I_U_P_Q”； “ESDC_ODS”.“ODS_DISNET_DD_I_U_P_Q_TIME” 问题：

1、由于公专变每半小时运行数据量极大，故历史运行全部数据并未存储，只存储公专变停电数据，数据存在大量缺失；

2、公专变运行数据中负荷值(P)、电量值（PRI_TR_HIGH_PQ，PUB_LOW_PQ）数据异常值较多，数据准确性不高。

3、目前公专变运行数据只能判断其停电及未停电状态，并不包含停电原因，此部分数据存在缺失。

4、数据探索与预处理 4.1数据探索分析

目前已采集公专变台区运行数据如下：

配变运行数据主要包括三相电压、三相电流、有无功、电量、额定容量等信息。配变停电条件判断：Ua=-999 根据配变停电条件，计算配变累计停电次数分布情况 配变停电次数占比=各配变停电总次数/∑总停电次数 停电频次按配变帕累托图分布

根据配变停电条件，计算配变累计停电时长分布情况 配变停电次数时长占比=各配变停电总时长/∑停电总时长

停电时长按配变帕累托图分布

利用相关系数法对停电频次与停电时长进行关联分析(一般情况为正相关性)

停电时长与停电次数关联分析

计算停电频次及停电时长累计占比后20%的TOP50台区供电可靠性 计算停电频次及停电时长累计占比前80%的台区的供电可靠性

计算各地区配变台区供电可靠性分布情况

根据配变台区停电分布情况，确定影响供电可靠性的主要台区范围，对影响供电可靠性高的台区确定停电停电的主要原因占比

台区停电主要原因： 高压开关故障 高压保险故障 高压引线故障 低压引线故障 低压总开故障 低压终端箱表故障 低压出线故障 用户内部故障

实际应用：根据影响供电可靠性最高的台区范围及造成台区停电的主要原因，在实际工作制定停电计划时，重点关注该部分台区运行情况，在实际检修过程中重点关注造成台区停电的设备运行情况。

4.2数据预处理

根据后续算法建模需要，数据预处理主要针对以下几方面进行

1、数据清洗

数据清洗目的是从业务及建模的相关需要方面考虑，筛选出需要的数据。由于本方案的配变运行原始数据并不是所有的数据都需要分析，因此在进行数据处理时，将赘余的数据进行过滤

（1）通过数据探索分析和后续建模需要，配变运行数据属性只需所属地市、所属区县、所属线路、设备ID、设备名称、时间、P、Q、电量等信息，其余属性值全部过滤。

（2）配变运行数据中存在部分重复数据，此部分数据需剔除。

2、异常值、缺失值处理

异常值处理：由于后续建模需要用到台区每天每隔半点的负荷值，由于设备在采集负荷数据过程中，可能由于系统问题，负荷值远远异常于正常值，故可设定阈值，对超过该范围的数据进行更新处理。

缺失值处理：由于设备负荷值的采集具有连续性，故对某些缺失的值可利用邻近值插补法，对缺失值进行处理。

3、数据变换属性规约

根据数据清洗、异常值及缺失值处理的结果将数据加工成后续建模所需的数据。

5、建模分析

模型主要目的为依据台区用电负荷高峰和低谷时间范围分布，将台区聚类分析为不同的类型(如单峰型、双峰型、多峰型、U型等)。在实际中进行单台区停电时，可根据该台区的类型，制定不同的停电时间范围，减少供售电损失，提高供电可靠性。

由于配变运行数据为时间序列类型数据，当序列出现一定的漂移，则欧式距离度量会失效，故模型主要采用DTW和K-Means相结合的算法对各配变台区运行数据进行聚类分析。

通过DTW算法对各台区之间的负荷序列值进行匹配，得到两组序列之间的距离，最后通过K-Meas聚类方法对距离大小进行评估。

也可通过对同一台区不同时间内的序列进行聚类，评估该台区在某一时间段范围内的负荷类型。

1、利用DTW算法对各配变台区运行时间序列完成距离计算

DTW算法原理介绍

Dynamic Time Warping（DTW）是一种衡量两个长度不同的时间序列的相似度的方法。

在时间序列中，需要比较相似性的两段时间序列的长度可能并不相等，例如对比某个台区的负荷值在某几天内运行趋势，可能由于某些原因，负荷峰值和低估值所处时间段范围会有差异，该情况下，使用传统的欧几里得距离无法有效地求的两个时间序列之间的距离（或者相似性）。

大部分情况下，两个序列整体上具有非常相似的形状，但是这些形状在x轴上并不是对齐的。所以在比较他们的相似度之前，需要将其中一个（或者两个）序列在时间轴下warping扭曲，以达到更好的对齐。而DTW就是实现这种warping扭曲的一种有效方法。DTW通过把时间序列进行延伸和缩短，来计算两个时间序列性之间的相似性。

目标：通过DTW算法求得两个(或多个)时间序列最小累计距离，距离越小则序列之间相似性越高

2、利用K-Means算法对处理过的运行数据进行多次聚类 K-Means算法原理介绍

K-Means为基于距离的非层次聚类方法，在最小化误差函数的基础上将数据划分为预定的类数K，采用距离作为相似性评价指标

1）从N个样本数据中随机选取K个对象作为初始聚类中心

2）分别计算每个样本到各个聚类中心的距离，将对象分配到距离最近的聚类中

3）所有对象分配完成后，重新计算K个聚类中心

4）与前一次得到的K个聚类中心比较，如果聚类中心发生变化，则继续计算距离，确定新的聚类中心

5）当质心不发生变化时停止输出聚类结果。

根据聚类结果将台区类型聚类为4类(具体类数根据实际情况制定)单峰型

双峰型

多峰型

U型

模型评价：Purity评价法

例 Purity方法时一种较为简单的聚类评价法，只需计算正确聚类占总数的比

其中X=(X1，X2，X3，……….Xk)是聚类的集合，Xk表示第K个聚类的集合。Y=(Y1，Y2，………，Yk)表示需要被聚类的集合，Yi表示第i个聚类对象，n表示被聚类集合对象的总数

6、应用反馈

根据模型输出结果，在实际中制定台区停电计划时，可根据台区类型及负荷用电情况，精确制定时间范围

例：

单峰型台区若用电负荷高峰期在8:00-24:00 则在制定台区实际停电计划时建议停电时间为 0:00-08:00 双峰型台区若用电负荷高峰期在06:00-12:00 14:00-18:00，则在制定台区实际停电计划时建议停电时间为 18:00-24:00 多峰型台区若用电负荷高峰期在 08:00-10:00 13:00-15:00 19:00-23:00 则在制定台区实际停电计划时建议停电时间为 0:00-08:00 15:00-19:00 13:00-15:00 U字型台区若用电低谷为07:00-17:00，则在制定台区实际停电计划时建议在该时间段内停电

对比台区精准停电和无差异化停电供售电损失

=∗(∗λi)

L= 台区总的损失电量

λi= 第i类用电类别的用电量占比

篇3：配电网故障恢复算法研究概述

目前, 对配电网故障恢复的处理大体经历了以下3种模式:早期模式, 配电自动化的故障处理模式 (简称DA模式) 及配电管理系统的故障处理模式 (简称DMS模式) 。前两种模式不需要通讯手段的支持, 投资较低, 尤其是DA模式, 在我国配电网中仍被广泛应用。但随着多电源、多分支的复杂电网日趋增多, 前两种模式已很难满足故障恢复的要求。而DMS模式自动化水平高, 能在较短的时间内帮助调度员准确确定故障位置, 隔离故障区域, 恢复非故障区域的供电, 很适合用于复杂结构的配电网。

1. 配电网故障恢复算法

配电网的故障恢复问题实际上是一个多目标组合的非线性约束问题。迄今为止, 国内外文献提出的算法主要有数学优化方法、启发式方法和人工智能方法。

1.1 数学优化方法

数学优化方法是直接利用现有的数学优化原理进行配电网络重构的方法, 供电恢复问题是个组合优化问题, 用于供电恢复的数学优化方法主要有分支定界法[1, 3]和混合整数优化法[2, 4]。数学优化方法能够准确地建立供电恢复的数学模型, 理论上可以找到最优解。但实际上供电恢复问题非常复杂, 建立的数学模型不能考虑到所有方面, 而且领域知识难以融入求解过程中, 由于这些算法的收敛性, 得到的解往往只是次优解。因此, 这一类方法也是与启发式方法或人工智能法结合使用的。

文献[2]采用启发式方法和混合整数规划法相结合的方法, 通过分层的思想来转移非故障失电区负荷, 具体到每一层中应选取哪个元件来承担转移的任务, 则采用0-1混合整数规划法。文献[3]采用的算法则为专家系统法和分支定界法的结合, 先用专家系统法将整个供电恢复问题分解为一个个的子问题, 然后用分支定界法决定每个供电恢复子问题的恢复路径或需要切除的负荷。文献[4]融合了启发式规则和混合整数规划, 该方法面向支路, 能够完全反映出供电恢复问题的本质。

1.2 启发式方法

一般说来, 启发式方法的首要目标都是尽可能多地恢复非故障停电区域供电, 以减少停电带来的损失, 同时优先向重要用户供电。文献[5]采用二叉搜索树及深度优先的搜索策略进行求解, 这种方法的搜索空间十分庞大, 求解速度较为缓慢。文献[6]提出了基于启发式规则的最优搜索树的方法。文献[7]采用基于评估函数和启发式规则的搜索策略进行问题的求解, 通过运用启发式规则指导搜索, 减少了求解空间。文献[8]以恢复最多的重要用户的供电和最多的负荷的供电, 以及开关操作数最少作为目标, 选择了一些指标, 利用这些指标指导故障恢复, 这一算法具有与穷举搜索法相同的求解质量。此外, 文献[9]以开关操作次数最少为目标, 采用启发式规则指导下的广度优先搜索策略, 进行供电恢复。文献[10]提出了待恢复树的概念, 充分利用失电区的网络呈辐射状的特点, 把问题转化为待恢复树切割问题, 大大降低了问题的复杂度。该方法具有并行性, 特别适合用于发生多重故障时的系统恢复供电。文献[11]从实时应用的角度出发, 提出了一种快速的配电网重构的启发式算法。该算法不需计算网络潮流, 不受网络初始结构的影

中国储运网Http://www.chinachuyun.com133响, 只需根据网络和负荷参数经过简单计算即可得到重构结果。

启发式算法是建立在对配电网的特性有比较清楚的了解的基础上的, 这使得供电恢复问题的搜索空间大大减少, 能够迅速得出恢复方案。但是由于它是建立在启发式规则的基础上的, 所以一般都只能求得次优解, 而无法求得全局最优解。而且对于复杂网络在多故障情况下的恢复, 启发式规则将会比较难总结, 启发式搜索的搜索树也会变得过于庞大, 更难找到最优解。

1.3 人工智能方法

用于供电恢复的人工智能方法主要有模糊算法、遗传算法、专家系统法和Petri算法等。

1.3.1 模糊算法

模糊算法主要思想是先用常规的方法得到多个可行解, 然后对这些可行解按照一定的目标进行模糊化处理, 得出一个模糊评价值, 选取评价值最大的恢复方案作为供电恢复方案。文献[12]对开关操作数和电流进行了模糊化处理, 在负荷高峰期允许支路和分支部分过载。文献[13]采用启发式算法得出一定的供电恢复方案, 然后对开关操作数、负荷转移量和紧急备用容量进行模糊化处理, 得出最优方案。

模糊算法的优点是能够解除其他算法的死约束, 如绝对不允许过载等, 还能够针对多个目标选取相对最优的方案。其缺点在于各指标的模糊化处理和各目标的配合中的各参数选取非常困难, 很难根据实际的需要选取出。

1.3.2 遗传算法

遗传算法 (GA) 源于达尔文进化理论的一种全新的寻优方法, 使用模拟的人工染色体来表示某一优化问题的可行解, 用随机方法产生一个可行解的集合, 通过选择、交叉和变异等操作, 使群体不断优化, 最终找到最优解。文献[14]采用并行遗传算法进行供电恢复问题求解, 最终得到能够恢复对大多数用户的供电。文献[15]采用遗传算法来解决大规模失电区域和多故障等复杂情况下的故障恢复, 以求获得全局最优解。文献[16]将故障恢复分成由一条支持馈线供电、两条支持馈线供电、三条支持馈线供电、转移负荷四种情况,

China storage&transport magazine 2012.07

对后三种情况分别进行编码, 用遗传算法求得结果。文献[17]在编码、适应度函数等方面改进了传统的遗传算法, 并且引入一个特殊的基因寻找最优的切负荷操作, 算例验证了该方法的可行性。

遗传算法从多个初始点开始, 沿多条线路搜索, 可能得到全局最优解, 而且鲁棒性好, 对目标函数要求较少, 既不要求可微, 又不要求连续, 可方便地处理像故障恢复这种离散非线性优化问题。但是遗传算法的计算速度过慢, 必须有效地结合问题的特点, 才能更好地发挥其优越性。

1.3.3 专家系统

专家系统是一个具有大量专门知识与经验的程序系统, 它根据某个领域中的专家提供的知识和经验进行推理和判断, 模拟专家的决策过程, 以解决那些需要专家解决的复杂问题。文献[18]的专家系统知识库中的规则分为两部分, 分别用于解决变压器、馈线过载和电压越限。文献[19]为解决负荷平衡、减少网损和供电恢复的重构问题, 建立了知识库KB1, KB2和KB3。KB1中的专家知识用于处理各种越限情况, KB2中的知识用于重构后保护设备协调, 而KB3中的知识用于建立一个不允许操作的开关对表, 以减少重构的搜索范围。文献[20]归纳了供电恢复的算法集, 并在此基础上提出了一个完整的用于供电恢复的综合智能模糊专家系统。该系统包括用于故障恢复的算法集、配电管理系统的软模型、故障模式的识别和自学习的模糊恢复专家系统。整个系统通过推理机实现方案的自动选取, 并可将所得的可行方案和对应的故障模式作为一条新的记录存入知识库进行自学习。

1.3.4 Petri网算法

Petri网是由德国C.A.Petri于1962年提出的一种系统建模工具, 它由库、变迁和连接这两类点的有向线段组成, 主要用于描述和研究信息处理系统。文献[21]将Petri网应用于故障恢复, 他将配网的开关状态和供电区域的带电状态用Petri网的库表示, 开关的拉闸操作和合闸操作用变迁表示, 还分别构造了一个目标库和目标变迁用来检验目标是否实现。Petri网优点是在初始状态中往往存在多个令牌, 且某些迁移点有可能被同时激活, 所以令牌可能同时在不同的路径下传送。这类似于并行推理过程, 可同时得到数个求解路径。因此Petri网适用于求解多故障、网络备用容量不足条件下的恢复供电。该算法的缺点是与网络的结构关系紧密, 一旦网络结构发生变化算法必须重新修改。类似于文献[21], 文献[22]提出了用于负荷平衡和供电恢复的一种推理方法。

1.3.5 其他算法

其他方法包括人工神经网络法、粒子群优化算法 (PSO) , 模拟退火法 (SA) 、禁忌搜索法 (TS) 及蚁群算法等。这些优化算法被广泛应用于各类组合优化问题, 在配电网故障恢复中得到了广泛的关注与应用。

1.4 混合算法

配电网的故障恢复是一个考虑约束情况下的分阶段、多目标的组合优化问题。现有的文献往往都是使用一种算法对其进行处理, 这往往不能克服各种算法本身的缺点。如果根据故障恢复各阶段的不同特点采用不同的算法, 尽量避免各种算法的不足发挥其优点, 将会更好地解决故障恢复问题。目前已出现了多种算法相结合的趋势, 融合了常用方法的混合恢复策略已显示出优越性。文献[23]提出了启发式遗传算法进行故障恢复, 改进了算法的编码方案, 选择了合适的遗传操作算子, 用扩展矩阵法进行求解运算, 大大提高了求解效率。文献[24]将克隆遗传算法 (CGA) 和禁忌搜索算法 (TS) 相结合, 在CGA中克隆遗传算子的基础上增加了修正算子, 减小了搜索范围, 提高了搜索效率;并把禁忌搜索算法中的禁忌表、禁忌表处理和藐视准则融入到克隆遗传算法中, 显著提高了收敛速度。文献[25]提出了一种将遗传算法融入到蚁群算法的新策略, 利用遗传算法的交叉操作产生蚁群算法的新的旅行路径, 以此提高蚁群算法的全局搜索能力, 有效地提高了故障恢复的速度和精度。

2. 有待深入研究的问题

近几年, 与新能源紧密相关的分布式发电技术以其规模小、建设周期短、占地少、运行维护容易及高效、经济可靠、污染少等一系列优点, 引起了广泛关注。分布式电源的引入, 将使配电网的规划、运行方式、继电保护等发生彻底改变。当发生故障时, 这种新型配电网的建模方式与恢复规则等也都将发生变化。如何处理这种带有分布式电源的配电网故障恢复将是一个全新的富有挑战性的课题之一。此外, 为了进一步提高恢复效率, 缩短恢复时间, 如何采用并行式处理手段, 开发出更加全面可靠的综合智能技术也将是新的研究方向。

3. 结语

针对配电网故障恢复的特点及其研究现状, 本文较全面地评述了各种算法的优缺点。随着电网建设的迅猛发展, 电缆网和多电源供电网络的逐渐增多, 以及用户对电能质量和供电可靠性的要求越来越高, 结合实际配电网结构和不断发展, 适应用户的需求, 研究一套合理的适应性的配电网故障恢复算法具有重大意义。

摘要：配电网发生故障后, 如何正确、迅速地恢复非故障停电区的供电, 对于满足用户的供电要求, 提高电网的供电可靠性等方面具有重要意义。本文介绍了国内外配电网故障恢复算法的研究现状。分析表明, 单个恢复算法均有各自的优缺点, 如何根据实际情况将各种方法相结合是近年来的发展趋势。最后结合配电网的最新发展状况提出了配电网故障恢复有待深入研究的问题。

篇4：配电网自动化技术概述

关键词：配网自动化；技术系统

一、配电网自动化概念

1、配電自动化系统

从电源侧（输电网和发电设施）接受电能，再分配给各终端用户的电力网络成为配电网。

配电自动化（DA，Distribution.Automation）以一次网架和设备为基础，以配电自动化系统为核心，综合利用多种通信方式，实现对配电系统的监测与控制，并通过与相关应用系统的信息集成，实现配电系统的科学管理。

配电自动化系统（DAS，Distribution.Automation.System）是利用现代电子、计算机、通信及网络技术，将配电网在线数据和离线数据、配电网数据和用户数据、电网结构和地理图形进行信息集成，构成完整的自动化系统，实现配电网及其设备正常运行及事故状态下的监测、保护、控制、用电和配电管理的综合自动化系统。

2、配电网自动化的意义

随着社会经济的快速发展和人们生活水平的提高，社会对电力的需求日益旺盛，用电量也在飞速增长，同时大家对电力的可靠性和供电质量也提出更高的要求。由于要使电力系统提供可靠的电力支持就需要配电自动化，这也是适应社会发展的必然趋势。首先，它有利于有效监控配电网络的运行状况，保证电力有效传输，促使电力运行网络更加优化；第二是当配电系统出现某些故障时，能快速方便地查出发生区域和出现异常情况，并迅速采取有效措施，及时修复，节约大家的时间；第三，它能有效地改善电力系统的供电质量，促进经济健康发展；第四，它可以有效地控制用电负荷，防止设备过度使用，提高电力设备的使用时间；第五，它可以提供自动抄表计费，并为用户提供自动化的用电信息服务等。

二、配电网自动化发展阶段

国外的配电自动化的发展经历了从各种单项自动化林立，向开放式、一体化和集成化的综合自动化方向发展的过程，已经具有相当的规模，并带来了可观的经济效益和社会效益。目前我国配电网自动化技术发展水平也越来越快，应用覆盖面也越来越广。配网自动化经历了三个阶段的发展：

第一阶段是基于自动化开关设备相互配合的配电自动化阶段，使用的主要设备为重合器和分段开关，那时还没有建立通信网络和计算机系统，当时的作用是在故障时通过自动化开关设备相互配合实现故障隔离和健全区域恢复供电。这是一个程度较低的配电自动化系统。

第二阶段的配电自动化系统是基于通信网络、馈线终端单元（FTU）和后台计算机网络的配电自动化系统，它在配电网正常运行时，也能起到监视配电网运行状况和遥控改变运行方式的作用，故障时能够及时察觉，并由调度员通过遥控隔离故障区域和恢复健全区域供电。

第三阶段的配电自动化系统，它是在第二阶段的配电自动化系统的基础上，增加了闭环自动控制功能，由计算机自动完成故障处理等功能。第三阶段的配电自动化系统的另一个特征是形成了集配电网SCADA系统、配电地理信息系统、需方管理（DSM）、调度员仿真调度、故障呼叫服务系统和工作票管理等一体化的综合自动化系统。

三、配电网自动化系统组成

配电网络自动化系统是实现配电网运行监视和控制的自动化系统，具备配电SCADA、馈线自动化、电网分析应用及与相关应用系统互连等功能，一般由下列层次组成：配电主站、配电子站（可选配）、配电远方终端和通信网络。

1、配电主站位于调度中心，配电子站部署于110kV/35kV变电站，子站负责与所辖区域DTU、TTU、FTU等电力终端设备通信，主站负责与各个子站之间通信。

2、配电终端主要分为馈线终端、配变终端和开闭所终端

（1）馈线终端设备（FTU）

FTU.是装设在馈线开关旁的开关监控装置。它主要是户外的柱上开关，比如说10kV线路上的断路器、负荷开关、分段开关等。

（2）配变终端设备（TTU）

TTU的主要作用是用来监测并记录配电变压器运行状况，根据低压侧三相电压、电流采样值，每隔1～2分钟计算一次电压有效值、电流有效值、有功功率、无功功率、功率因数、有功电能、无功电能等运行参数，记录并保存一段时间。配网主站通过通信系统定时读取TTU测量值及历史记录，及时发现变压器过负荷及停电等运行问题，根据记录数据，统计分析电压合格率、供电可靠性以及负荷特性，并为负荷预测、配电网规划及事故分析提供基础数据。TTU由配变低压侧直接变压整流供电，不配备蓄电池。

（3）开闭所终端设备（DTU）

DTU一般安装在常规的开闭所（站）、户外小型开闭所、环网柜、小型变电站、箱式变电站等处，完成对开关设备的位置信号、电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、电能量等数据的采集与计算，对开关进行分合闸操作，实现对馈线开关的故障识别、隔离和对非故障区间的恢复供电。

四、配电网自动化技术展望

在配电网络实施自动化技术之后，很大程度减小运行维护人员的劳动强度，提高劳动效率，使运行人员对配电网络的运行状态掌握得更全面更快捷，为供电企业创造更好的经济效益和社会效益。但是，目前配电网络自动化技术仍然存在的很多问题。如对配网自动化的认识和定位不清楚、对配电自动化系统缺乏统一细致的规划、简单地将馈线自动化等同于配电自动化、容易套用调度自动化的建设思路等。针对这些问题，企业在配网自动化系统的配置和实施过程中，要根据自身的实际情况，以强调监测、慎选控制、突出管理、分步到位和力求实用为原则，稳步有序进行。（作者单位：河南省鄢陵县电业公司）

参考文献：

[1]刘广友.县级配网自动化系统的研究[D].济南：山东大学，2005.

[2]刘健，倪建立.配网自动化新技术[M].北京：中国水利水电出版社，2003.

篇5：配电网分析

[论文摘要]随着未来智能电网的发展，新形势下的智能配电网研究对我国经济社会发展意义重大。因此，加强地区配电网规划、建设和管理工作是必要的。

[关键词]：配电网 规划工作

[正文]配电网是电力系统发电、输电和配电(有时也称供电和用电)三大系统之一。电力公司通过配电网实现产品销售--向广大电力用户提供电能。随着经济的发展，观念的变化，电力公司正经历着一场深刻的变革：电力市场自由化。这场变革使电力公司面临新的挑战，不得不采取新的策略，新的技术和管理措施，转变经营理念，增强市场竞争实力。

一、配电网规划中存在的普遍性问题

(1)配电网现状分析不全面

大部分地区对配电网现状的分析不透彻，不能按照配电网规划内容要求进行深入细致的分析，存在文字表述不清、基础数据收集不全、数据不准确、前后数据不对应、容载比与负载率概念混淆的等问题，不能切合实际地反映出配电网存在的问题，对低压配电网的现状也没有进行深入细致分析。有些地区对线路负载率及联络方式分析简单，不能反映出线路的薄弱环节等问题。

(2)设备选型不合理

普遍存在电缆、导线、变压器、电容器、TA开关、断路器等主设备选型时没有进行充分的技术分析和相关计算，片面地追求截面和容量(认为越大越好)；有些地区只是简单地更换大截面导线或大容量设备，造成大量的浪费，甚至存在将所有的设备重新更换的现象。造成资金浪费；同时未对运行中的设备进行全寿命技术分析。不能充分保证设备安全经济运行。

(3)电缆敷设不合理

城市建设中对电缆的使用应在电力技术人员指导下进行。由于在城市配网规划中对电缆入地没有具体的规定，同时与地方政府的沟通不够充分，存在一些新建城市在市政建设中片面追求城市的美观，不切合实际地提出将电缆全部人地的要求；门专家的指导，直接将电缆埋人地下等问题，不仅造成很大的资金浪费，也给今后城市配网的安全运行埋下了隐患，同时给维护管理带来了极大的不便。

(4)负荷预测及电气计算准确性不高

配电网规划中，由于缺乏负荷预测方面的专业知识和科学的计算软件，历史数据又不全，导致负荷预测结果不准确，造成电源点分布、线路路径等网架结构方案误差大；电气潮流计算、短路电流、无功电压等计算偏差较大；线损率、电压、短路水平等没有按照要求进行校验，甚至有些地区的规划方案没有进行电气计算，缺乏必要的理论依据，造成规划的科学性和可行性较差。

(5)技经指导原则缺乏，投资估算不准确

大部分地区取费标准不统一，缺乏技经原则指导。如：某地区同型号的电缆单位造价分别是180万元，km和100万元/km；同一厂家相同型号的环网柜造价分别是3万元/台和15万元/台；某几个地区的无功补偿装置的价格分别是425元/kvar、200元/kvar；居民的计量改造投资分别是600元/户、200元/户不等，造成规划的投资估算差别较大。

(6)效益评估简单

对改造后的网架结构没有全面、深入、科学、细致的开展计算分析，缺乏规划前后供电可靠性、供电能力提升、线损率等一些重要指标的对比。经济效益评估简单，没有进行充分的科学计算论证，只通过一些简单的电量收益进行估算，不能为投资决策提供可信的依据。

(7)配网自动化建设落后

由于我国配网自动化工作起步晚，相应的技术政策、标准等较少；同时由于配电网自动化涉及的范围广。点多量大，早期的配电网络已基本形成，只在原有配电网的基础上进行自动化改造难度大。有些地区的供电局在配网自动化的建设规划方面以介绍系统为主，对具体工程、对一次设备的选择及有关技术要求上缺乏统筹规划，没有与实际情况相结合，缺乏完善统一的管理模式。

(8)配电网与主网的建设发展不协调

主网规划对配电网规划起着导向作用，配电网规划是主网规划的基础，也是配网改造和建设的关键环节，对电网后期工作起着主导作用。由于近几年资金主要投入了主网，对中低压配电网投入较少，使得中低压配电网建设一直处于落后状态，地区城市配网规划与主网规划没有统筹协调发展，造成了局部地区供电半径大、损耗高、电压低、可靠性差等问题。

(9)配电网与城市建设发展不协调配电网络是城市的重要基础设施之一，应纳入城市改造和建设的统一规划中。在有

些地区，电力部门规划甚至需要高价购买城市整体规划图来完成配电网的规划，客观上造成了城市配网规划与地区经济发展、城市建设规划相互脱节，甚至落后于地区经济发展、城市建设规划，不能很好地为地方经济建设服务，与市政建设协调发展。因此，需要强化其重要性和权威性，使城市配电网规划工作实现常态化、规范化、制度化、法制化。

二、我国配电网发展趋势

1、集成化、智能化和综合化是一发展趋势

早期配电自动化的实施采用发展独立的、单项自动化系统来解决问题，如直接的负荷控制、大用户的远程抄表等，由于配电自动化的功能之间存在着不同程度的关联，其中大部分要求很难满足，且还无法克服在扩大应用规模时确认所需投资的合理性所遇到的困难。这种按“功能定向”的方法，已造成综合化水平非常低并带来若干反面影响，如功能重叠、数据的重复、灵活性很差和维修费用高等。

另外，配电自动化系统作为一个庞大复杂的、综合性很高的系统性工程，包含众多的设备和子系统，各功能、子系统之间存在着不同程度的关联，其本身及其所用技术又处于不断发展之中，对任一家制造商而言，根本不可能包揽一切。

这就要求配电自动化系统采用全面解决的方案，走系统集成之路，使得各种应用之间可共享投资和运行费用，最大限度保护用户原有的投资。

在馈线自动化方面，现有馈线终端设备不仅具有常规的遥测、遥信和遥控功能，且还集成了自动重合闸、馈线故障检测和电能质量的一些参数的检测功能，甚至集成了断路器的监视功能，且有进一步与断路器、开关相结合，机电一体化，发展成为智能化开关的趋势。显著地降低了建设、运行和维护的综合成本，为提高供电可靠性，创造了有利的条件。

故障定位和自动恢复送电可以明显地缩短停电时间。有效地解决这一问题，必须以数字式继电保护、馈线自动化和DMS系统为基础。对于故障定位，国外有人提出使用三种技术综合处理：故障距离计算法、线路故障指示器法以及不同线路区间故障概率统计法，这些信息结合在一起进行模糊逻辑处理。

在电压无功控制方面，天津大学杨争林、孙雅明首次提出基于人工神经元网络的无功预

测和优化决策相结合的变电站电压无功控制策略，该策略以无功变化趋势为指导，充分发挥了电容器的经济技术效益，能在无功基本平衡和保证电压合格的前提下，使变压器分接头的调节次数降至最小，消除了盲目调节，降低了变压器故障几率和减少了维护量。

2、馈线自动化的发展

变电站自动化的发展，使供电可靠性有了很大的提高，但是，要进一步缩短故障停电时

间，很大一部分取决于馈线自动化的发展。必须在馈电线路上装设电动开关，配置馈线终端设备FTU，对一些分支线路，还应装设故障指示器，并利用通信系统，向系统提供馈线运行数据和状态，执行系统下达的馈线开关遥控操作命令。非线性负载、电动机直接起动、不平衡负载、焊接设备以及家用电器设备增多，降低了电压质量。另外，配电自动化系统作为一个庞大复杂的、综合性很高的系统性工程，包含众多的设备和子系统，各功能、子系统之间存在着不同程度的关联，其本身及其所用技术又处于不断发展之中，对任一家制造商而言，根本不可能包揽一切。在馈线自动化方面，现有馈线终端设备不仅具有常规的遥测、遥信和遥控功能，且还集成了自动重合闸、馈线故障检测和电能质量的一些参数的检测功能，甚至集成了断路器的监视功能，且有进一步与断路器、开关相结合，机电一体化，发展成为智能化开关的趋势。显着地降低了建设、运行和维护的综合成本，为提高供电可靠性，创造了有利的条件。

故障定位和自动恢复送电可以明显地缩短停电时间。有效地解决这一问题，必须以数字式继电保护、馈线自动化和DMS系统为基础。对于故障定位，国外有人提出使用三种技术综合处理：故障距离计算法、线路故障指示器法以及不同线路区间故障概率统计法，这些信息结合在一起进行模糊逻辑处理。

三、小 结

大多数停电事故是由城市电网故障引发的，大部分的线损也在这部分网络中，因此必须加强配电网规划、建设和管理工作。为此，建议政府部门、电力公司及各供电局要紧密配合，加强各级规划报告的编制、评审、实施的管理。电网规划中心要担负起配电网规划的技术指导重任，与各级规划部门相互配合，做好电力行业规划与电网中长期规划、配电网规划的衔接工作。拓展规划新思路，积极开展电网规划工作，做到“超前规划、提前分析、合理实施”，从而保证电网安全、经济、可靠运行。

参考文献

[1]刘健，配电自动化系统，北京：中国水利水电出版社，1999年

[2]周莎，10kV城市电网中性点经电阻接地系统方式计算软件的研究，贵州电力技术，2000

篇6：配电网经济运行

摘要

名称定义就是指电网在供电成本率低或发电能源消耗率及网损率最小的条件下运行。目录

目录

作用

电网经济运行就是一项实用性很强的节能技术。这项技术是在保证技术安全、经济合理的条件下，充分利用现有的设备、元件，不投资或有较少的投资，通过相关技术论证，选取最佳运行方式、调整负荷、提高功率因数、调整或更换变压器、电网改造等，在传输相同电量的基础上，以达到减少系统损耗，从而达到提高经济效益的目的。

配电网中的变压器

电网的经济运行主要包括变压器及其电力线路的经济运行，电力设备中变压器是一种应用十分广泛的电气设备，变压器自身要产生有功功率损耗和无功功率损耗。电力系统中变压器产生的电能损耗占电力系统总损耗比例也很大，因此在电力系统中变压器及其供电系统的经济运行，对降低电力系统、线损，有着重要的意义。由于当前绝大部分的变压器及其供电系统都在自然状态下运行，加上传统观念及习惯性错误做法的影响，导致现有变压器不一定运行在经济区间，因此必须要通过各种技术措施来降低。

降损的主要技术措施

1、合理进行电网改造，降低电能损耗

由于各种原因电网送变电容量不足，出现“卡脖子”、供电半径过长等。这些问题不但影响了供电的安全和质量，而且也影响着线损。电力网改造是一次机遇，要抓住城农网改造，认真彻底地改善不合理的布局与设备。要充分利用在现有电网的改造基础上，提高电网供电容量和保证供电质量的前提下，运用优化定量技术降低城乡电网的线损，如老旧变压器淘汰中要劣中汰劣，新型变压器选型中要优中选优，既要根据城网和农网负载分布的特点，调整

变压器运行位置与供电线路实现优化组合，又要根据电网中变压器与供电线路的分布状况，优化负载经济分配和电网经济运行方式。总之，由于电力行业是技术密集型行业，在城乡电网改造中应贯彻“科教兴电”的方针，依靠科技进步和推广以计算机应用为主要内容的先进技术，提高电网安全经济供电的管理水平。在城乡电网建设和改造过程中要优化调整城乡电网的电力结构和提高电网结构中的技术含量。把电网建成“安全经济型电网”，为电网安全供电奠定良好的基础。在电网运行中最大限度地降低电网的线损，为缩小与发达国家电网线损的差距做出贡献。

由于电网的线损主要是由变压器损耗与电力线路损耗所组成，所以电网改造的节电降耗，也就是对电网中的所有变压器和电力线路进行择优选择和优化组合，组建成“安全经济型电网”。因此，应重点从以下几方面考虑：

（1）调整不合的网络结构。

合理设计、改善电网的布局和结构；避免或减少城农网线路的交错、重叠和迂回供电，减少供电半径太大的现象。

（2）采用子母变压器，合理选用变压器容量。避免“大马拉小车”现象。城农网改造应注意合理分配变压器台数与容载比，一般负荷在65%～75%时效益最高，30%以下算“大马拉小车”。可根据负载波动及对季节性波动的负载，选择二台容量不等变压器经济运行，即子母变压器，以满足不季节不同时间农网对电量的需求。

（3）配变的安装地点应合理、经济。

针对配变单端供电情况，应适当将配变安装在负荷中心处，这样可使低压线路由一路输出变为几路输出，从而提高电压质量，降低了低压线损。

（4）农网应积极应用节能装备。

农网配变多为生活、动力及农排混合供电，因而存在有峰谷负荷相关悬殊，低谷用时间内配变二次电压升高以及配变的实际电能转换效率低的问题，而如果安装使用了配变节能自动相数转换开关，就可以解决上述问题，从而有效地降低了变压器、线路的空载、轻载损耗。

（5）按经济电流密度优化合理选择电力线路导线截面。

导线选择应按经济电流密度优化合理选择并考虑留有一定发展的余度，这样既可以降低线路损耗又可以减少重复投资。

（6）简化电网的电压等级，降低网络损耗。

电压如能简化一级，这样可减少一级设备，减少运行管理和检修工作，减少线损。城市负荷中心应尽量用高压引入，可以缩短配电线路的供电距离；如具备经济技术条件应对线路

升压改造，根据线路输送容量和输送距离，以及发展要求合理选择升压方案，而且升压投资回收率较快，因此适当考虑升压供电是可行的。

（7）选用节能型变压器，淘汰高能耗变压器。

S9系列变压器为目前我国10kV和35kV的电力变压器低损耗产品，对还在使用中的高能耗变压器应利用改造，合理规划，予以淘汰或更新改造。在电网改造设计中对新型变压器的容量选择，不仅应考虑到变压器容量利用率，同时更应考虑到变压器的运行效率。使变压器运行中的有功损耗和无功消耗最低。

2、合理安排变压器的运行方式，保证变压器经济运行

变压器经济运行应在确保变压器安全运行和保证供电质量的基础上，充分利用现有设备，通过择优选取变压器最佳运行方式、负载调整的优化、变压器运行位置最佳组合以及改善变压器运行条件等技术措施，从而最大限度地降低变压器的电能损失和提高其电源侧的功率因数，所以变压器经济运行的实质就是变压器节电运行。变压器经济运行节电技术是把变压器经济运行的优化理论及定量化的计算方法与变压器各种实际运行工况密切结合的一项应用技术，该项节电技术不用投资，在某些情况下还能节约投资(节约电容器投资和减少变压器投资)。所以，变压器经济运行节电技术属于知识经济范畴，是向智力挖潜、向管理挖潜实施内涵节电的一种科学方法。

（1）合理计算变压器经济负载系数，使变压器处于最佳的经济运行区。

变压器并非在额定时最经济，当负荷的铜损和铁损相等时才最经济，即效率最高。两台以上主变压器的变电所应绘出主变压器经济运行曲线，确定其经济运行区域，负荷小于临界负荷时，一台运行。负荷大于临界负荷时两台运行。

（2）平衡变压器三相负荷，降低变压器损耗。

变压器不平衡度越大，损耗也越大，因此，一般要求电力变压器低压电流的不平衡度不得超过10%，低压干线及主变支线始端的电流不平衡度不得超过20%。

（3）合理调配变压器的并列与分列的经济运行方式。

按备用变、负载变化规律、台数组合等因素，优先考虑技术特性优及并、分列经济的变压器运行方式。

（4）变压器运行电压分接头优化选择。

在满足变压器负载侧电压需要的前提下，用定量计算方法，按电源侧电压的高低和按工况负载的大小，对变压器运行电压分接头进行优化选择，从而降低变压器损耗，提高其运行效率。

（5）合理考虑变压器的特殊经济运行方式，降低损耗。

变压器由于使用范围较广，根据不同的运行方式与电网结构，需要考虑一些特殊的运行方式，以达到经济运行。如三绕组与双绕组并列、两侧并列与另一侧分列及负载有备用电源等等不同的组合运行方式，达到最佳的经济运行。

（6）根据不同用户，采用一些特种变压器。

由于供电系统的用户范围广大，对一些特殊用户要考虑特殊的供电方式才能使投入的变压器达到最佳的经济运行状态。如单相变、电炉变、调压变、专用变等，以满足专一用户而不影响其他用户的经济运行。

3、合理调节配网运方使其经济运行

电力系统的经济运行主要是确定机组的最佳组合和经济地分配负荷。电网要考虑的是全系统的经济性，是在保证区域电网(110kV以上)和地区电网(110kV以下的城区网、农网和企业网)的安全运行和保证供电质量的基础上，充分利用电网中现有输(配)变电设备，在系统有功负荷经济分配的前提下，做到配电网及其设备的经济运行是降低线损的有效措施。

（1）合理调整配电线路的联络方式。

配电线路应该采取最佳运行方式使其损耗达到最小，如通过互为备用线路、手接手线路、环网线路、并联线路、双回线路等是可以达到的。

（2）环形供电网络，按经济功率的分布选择网络的断开点。

对于环形的供电网络，正常需要运行断开，应根据两侧压降基本相等的原则，找到一个经济功率的断开点，使线路的电能损耗最小。

（3）推广带电作业，减少线路停电时间。

对双回线路供电的网络，双回线路并列是最经济的，如因检修工作，其中一条线路停电，则由于负荷电流全部通过另一条运行的线路，会使线损大增加，因此要尽量利用带电作业，减少双回线的停电次数与时间。

4、合理配置电网的补偿装置合理安排补偿容量

（1）增装无功补偿设备，提高功率因数。

对农网线路，合理增设电容器，增强无功补偿，提高功率因数，根据供电网络情况，运用集中补偿和分散补偿相结合的方法，变电所可通过高压柜灵活控制功率因数的变化。

（2）无功功率的合理分布。

在有功功率合理分配的同时，应做到无功功率的合理分布。按照就近的原则安排减少无功远距离输送。对各种方式进行线损计算制定合理的补偿方式；

（3）合理考虑并联补偿电容器的运行

过去主要考虑投入电容器能减少变压器和线路损耗，而忽视了电容器的投入会增加电容器的介质损耗。所以应以总损耗最小为基础来计算投切电容器的临界点负载和多组电容器的经济运行区间。

5、做到经济调度，有效降低网损

电网经济调度是以电网安全运行调度为基础，以降低电网线损为目标的调度方式。电网经济调度是属于知识密集和技术密集型领域，是按电网经济运行的科学理论，实施全面电网经济运行的调度方式。

（1）合理制定电网的运行方式。

合理调整电网、季度运行方式，把各种变电设备和线路有机地组合起来充分挖掘设备的潜力，减少网络损耗，提高供电的可靠性。

（2）根据电网实际潮流变化及时调整运行方式。

做好电网的经济调度，根据电网的实际潮流变化，及时合理地调整运行方式，做好无功平衡，改善电压质量，组织定期的负荷实测和理论计算，使电网线损与运行方式密切结合，实现电网运行的最大经济效益。尤其在农网运行中，应合理调度电力负荷，强化用电负荷管理，从而达到配电网络的降损节能。另外，合理调整负荷，提高负荷率及调整三相不平衡电流。在相同的总用电量条件下，负荷率越高，峰谷差越小，则线损越小，因此合理调整负荷，提高负荷率、削峰填谷、适时分、并列及转移负荷有利于降低线损。由于线路负载三相平衡度大，则不仅增加相线和中线上的损耗，同时危及配变的安全运行。必须及时进行设整。结束语：由于当前绝大部分供、用电单位的变压器及其供电线路都在自然状态下运行。而恰恰又受到某些传统错误观点和习惯性错误作法的影响，再加上不合理的电价制度的制约，导致现在运行的变压器大都不是经济运行方式。同时，我国正处在节能型变压器、冷轧硅钢片变压器和热轧硅钢片变压器的交替时期，因此全面开展变压器经济运行意义重大。变压器及其供电系统经济运行降损的社会效益有：节约资金，即节约电容器的投资和减少变压器的投资；减少电压损耗，提高供电质量，进一步降低线损，改善环境；节约资源，为子孙后代造福。