区域配变密度配置研究
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作者:林惠真
摘 要：10kV配变目前没有权威的容载比概念及推荐数值，但如果能根据某地区多年配变容量、配变过载情况、负载率情况去推导出该地区容载比，那么对指导类似地区的配变建设能起到重要参考作用，能更加科学地指导该地区电网建设资金的分配。
关键词：10千伏配电网;配变;容载比
我们知道变电容载比是某一电压等级电网的可供变电容量与地区对应的最高负荷之比值，是核算电网供电能力和电网规划宏观控制变电容量的重要指标，而10千伏配电网并无权威的容载比概念。在当前激烈竞争的电力市场环境下，对投资规模超过高压配电网的10kV配电网而言，规划期的目标容量究竟放在什么水平上，各规划年配变建设的容载比如何合理确定，乃是规划人员迫切需要解决与研究的课题。容载比过大，表示可供容量过多，反映配电建设过多提前，使电网建设成本过早投入，电网建设早期投资增大;容载比过小，可供容量过小则不足，将产生大量配变重过载问题，甚至导致用电受限。
一、10kV配电网容载比定义推导
按照变电容载比的定义，我们首先可简单推导出10kV配电网容载比定义为10kV电压等级电网的可供配电容量与该地区对应的年最高负荷之比值。相较于110千伏及以上电压等级电网具备变电站内主变可联络、站间主变可联络的强联络特点，10kV配电网除住宅小区具备配电站内联络外一般无联络，弱联络性特点造成配变设备相比主变设备易出现重过载情况。而提出容载比的概念就是为了寻求、确定设备不出现过载的前提下投资越少越好的电网规模。因此，笔者认为10kV配电网容载比定义应在以上推导定义的基础上进行优化，该定义应修正为10kV电压等级电网的可供配电容量与该地区所有配变年最高负荷和之比值。
二、影响10kV配电网容载比值的因素
按照以上定义，我们需要关注影响10kV配电网容载比值的因素有哪些？笔者认为需关注的影响因素主要有三个，分别是负荷、电量及配变容量。我们可以看看这三个因素是如何影响10kV配电网容载比值的制定的。
（1）负荷：负荷增长速度快，意味着现状电网下配变更容易在较短时期内产生过载，因此容载比应适当提升，反之亦然。其次，不同负荷特性的负荷对容载比制定有较大影响。一般来说，居民用电负荷通常较为稳定，区域内入住率提升至较高程度后，在5-10年内区域内负荷都将比较稳定，该容载比可适当降低。当然一般统建小区对供电可靠性要求较高，配变设置往往采用一主一备，容载比将大幅上升。小工业、小作坊等受经济环境、周边政策影响较大负荷，负荷变化相对频繁，配变对负荷的适应性相对较低，因此该类型负荷下容载比应适当提升。
（2）电量：一般而言，电量越高，配变负荷相对也越重，容载比应适当提升，反之亦然。
（3）配变容量：区域内单个配变容量越大，意味着该配变适应负荷变化的能力越强，相比小容量配变出现过载可能性相对较低，因此容载比可适当降低，反之亦然。
三、制定10kV配电网容载比值
根据对以上影响10kV配电网容载比值因素的分析，我們可按照以下思路制定10kV配电网容载比值。首先，结合目前统建住宅小区要求较高供电可靠性，变压器一般配置一主一备的情况，住宅小区基本上不会出现配变过载，因此制定10kV配电网容载比值时应剔除该地区内的统建住宅小区部分。其次，通过选取负荷特性相对接近的多个地区，结合历年各地区除统建住宅小区外配变的过载情况、配变年度最大负荷之和数据、配变年度电量之和数据进行比较分析，并对各地区在配变过载情况相对可控年份的容载比值进行横向比较分析，对各地区各年份容载比值增长率、电量增长率、负荷增长率、配变容量增长率进行纵向比较分析，可制定出多条与容载比相关曲线，通过曲线交点，我们可以推导出各类地区适宜的容载比范围。
四、适宜的容载比值确定方法
要确定一个地区适宜的容载比值，最终应根据该地区对配变过载的忍受能力及投资能力进行制定，一般来说，容载比越高，投资越大，过载配变越少，反之亦然。为控制投资，笔者认为年度出现过载的配变比例控制在1%以内较优，其中过载配变认定按配变负载率超过100%且持续时间超过半小时算一次，年度出现过载次数10次以上认定为配变过载。根据笔者分析，年度出现过载的配变比例控制在1%以内时，容载比取2较合适。
五、地区配变密度配置思路
按照以上分析，地区配变密度配置可根据该地区按照以上分析制定的配变容载比进行配置，同时每年应结合电量、负荷增长预测制定相应的配变建设投资规模，并在配变建设首先应考虑解决存量过载配变，其次是适当安排解决预过载配变及安排新建配变满足新增负荷需求。
六、其他
实际操作中，我们还应对未来几年该地区配变密度与配变过载情况的变化趋势，对以上配置思路进行验证、调整。同时，在配置时可同步结合配变经济运行的负载率区间要求以及配变供电半径要求进行相应配变配置。
七、结语
尽管目前配变容载比的概念还不成熟，但通过采集各地区多年配变容量、负荷、电量数据，并对区域负荷类型进行归类分析，将是一种有效的推导区域合理容载比的方法。反过来，对推导出的容载比合理数值的应用也将能指导我们对配变密度进行合理布置。
参考文献：
[1]任桂玲.电网改造中配变配置的探讨.杨凌职业技术学院学报，2004，003，002.
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