张喻少
国网山西省电力公司吕梁供电公司 山西 吕梁 033000
摘要：10 k V配电网位于电力系统的末端，向用户端有效地配送电能，很大程度上体现了供电服务质量，是我国电网建设中不可或缺的关键部分。近年来配电网的发展建设规模不断扩大，以某省为例，“十三五”期间全省110 k V及以下配电网建设改造总投资较“十二五”期间增长了87%，其中10 k V配电网建设投资在配电网建设总投资中的占比超过了70%，因此对10 k V配电网的投资效益研究具有重要意义。
关键词：10kv；配电网；策略
1 配电网运行效率的空间分布特性与成因分析
1.1 总体思路
基于某省电网公司的配电网大数据平台开展10 k V配电网运行效率分析研究，研究方法包括3个步骤：(1)从平台获取全省配变最大负载率、平均负载率、所属市县等关键数据，完成配变设备层级的运行效率指标计算，筛选出反映配电网运行效率问题的重过载和低效配变数据；(2)通过统计的方法分析重过载或低效配变地理位置的分布情况，得出同一市县公司内不同区域的配电网运行效率特征；(3)采用问卷调查的方式查找每台配变运行效率问题的形成原因，并对各种原因进行汇总归类，定位不同市县公司的影响配电网运行效率的主要因素。
1.2 配电网运行效率问题空间分布特性分析
通过统计重过载和低效配变在同一县（区）公司的具体位置，得到重过载和低效配变的空间分布特征，同时结合该区域所处的发展水平或城镇化水平等因素，可以发现10 k V配电网在不同发展阶段易出现运行效率问题的区域特点，从而校验不同区域配电网投资分配的合理性，优化调整投资额度分配。
1.3 配电网运行效率问题成因分析
1.3.1 重过载成因
考虑经济水平、负荷水平、电网发展水平等方面的差异性，选取不同市县公司的3 115台重过载配变进行问卷调研，根据统计结果，配变重过载的成因可分为季节性短时重载、外部施工环境问题、负荷切分不均、压抑负荷释放增长4类。
1）季节性短时重载主要是指度夏、度冬以及生产用电高峰等时间段出现的配变重载，持续时间1～2个月。由于城区居民的室内温度调节以空调、电暖气为主，采暖季节居民用电负荷明显增加，且节假日用电负荷显著高于工作日负荷。对某镇农村进行用电量调研可知，春节期间与酷暑期间月用电量最高，期间日用电量也受气温影响。
2）外部施工环境问题包括密集城区空间狭小，线路和配变与房屋或绿化带植物安全距离不足，使施工作业面受限，以及旧城区配电设备老化残旧、规划内未预留电力设施占地，导致需改造设备多处于居民区或旧街道，当地居民因噪声或粉尘等阻工严重难以协调，导致增容改造项目可行性低。
1.3.2 低效成因
1）政策因素主要指受脱贫攻坚政策倾斜，为了满足发改委设定的户均容量目标值，贫困地区的配电网建设投入力度加大，但这些地区的人口稀少，用电负荷低导致建成的配电设备无法与实际需求相匹配。大部分贫困地区地理位置偏远，配电线路过长导致容易出现低电压问题，为解决低电压引起的新增配变布点进一步加剧了设备利用率降低的问题。另外，我国配电网建设多以满足短期负荷增长的需求为目标，缺乏整体思路也易导致后期出现低效问题。
2）负荷迁移包括城区的常住人口转移、企业单位搬迁，以及农村地区异地扶贫安置搬迁。城镇化进程中部分人口向城镇迁移，但部分村民不愿搬迁，导致实际用电户数少、配变低效。
2 案例分析
2.1 城配网分析
选取A、B、C 3个典型地市公司，3个地市的城区分别反映了城市化进程中不同发展阶段的特点，其中：A市的经济、负荷和网架结构均处于全省的中游水平；B市的经济水平较高，配电网建设投入大，配变的整体运行效率偏低；C市的经济水平落后，配电网发展水平也相对滞后，呈现出配变重过载问题相对严重。通过大数据平台的筛选计算，3个地市公司城配网重过载配变合计957台，低效配变合计1 452台。
2.1.1 城配网配变运行效率问题空间分布特性分析
1）重过载配变空间分布特性分析。
A市和B市的重过载配变主要分布在城郊区，C市的重过载配变主要分布在密集城区。结合城市化发展特征来看，A市和B市的城区发展程度高于C市，在城市发展的初期，用电负荷集中在人口密集的老城区，但随着时间的推进，密集城区内稀有的土地资源无法满足城市化发展需求，政府机关、产业和人口逐步向城郊区域落点，城市区域向外扩张，这与配变重过载区域的分布特征是吻合的，因此在城配网的建设规划过程中应密切关注城市化发展特征，针对配变重过载的空间分布优化不同区域的投资计划安排。
2）低效配变空间分布特性分析。
A市的低效配变多集中在一般城区和密集城区，而B市和C市的低效配变多集中在城郊和一般城区。重过载配变空间分布特性，A市和C市各类区域的低效配变和重过载配变分布呈现出此消彼长关系，即对于低效配变占比高的区域，其重过载配变占比就低，这与城市外扩发展的特点也是保持一致的，但对于B市城配网而言，超过九成的重过载配变和超过一半的低效配变同时出现在了城郊区域，说明该市城郊区域内存在部分台区容量配置与用电负荷水平倒挂的现象，主要原因是发展程度越高的城市其城郊区所覆盖的地域面积就越广，城配网建设投资需求也就越大，在投资能力受限的情况下容易产生发展不均衡的问题，因此在配电网建设和投资安排中需要注意与区域用电负荷的协调发展。
2.1.2 城配网配变运行效率问题成因分析
1）重过载成因分析。
A市和B市城网配变重过载主要由季节性短时重载引起，如B市BA小区配变，配变容量为200k VA，供带户数203户，该台区配变年度最大负载率为83%，配变重载短时出现在冬季用电高峰时段；短时重载的配变安全运行风险相对较小，相比于过载配变解决的优先级较低，在投资规模受限的前提下应根据重载时间长短分轻重缓急逐步解决。C市城网配变重过载主要由外部施工环境引起，如C市的CA街公变，位于市中心商业区域，人口密度大空间狭小，同时居民对电力工程建设存在抵触心理，导致配变连续2年出现重过载。这类问题优化解决措施是通过“以小换大”增加配变容量和导线截面，提升供电能力，同时加强与政府部门的协调合作，做好沟通解释工作，缓和与周边群众的矛盾。
2）低效成因分析。
A市的低效配变主要由负荷迁移引起，如AA台区，受环保限制竹器加工业停产导致用电负荷大幅下降，针对这类问题需要掌握用户生产生活用电的变化情况，并且配电网规划要与城市规划紧密契合，压减低效投资。C市的低效配变主要受负荷发展缓慢因素影响，以CB小区台区为例，其容量按照5 k W/户进行配置，但由于入住率低导致配变负载率低，解决该类问题的建议是加强对小区配变负荷的监控，按需配置容量并优化设备选型，提高投资效益。B市的低效配变受负荷迁移和负荷发展缓慢2个因素影响的程度相近，因此既要结合城市规划优化投资安排，也要合理选择设备型号提高投资效益。
2.2 农配网分析
选取A、B、C、D、E 5个在经济水平、负荷水平和网架结构水平上具有差异性的典型县公司，其中A县和B县的国内生产总值排名全省前20%,C县的经济体量在省内处于中游水平，D县和E县经济落后属于贫困县（注：2020年均已脱贫摘帽）。A县的负荷和网架结构在省内均处于较高水平，B县和E县的农配网建设发展速度较快，配变的整体运行效率偏低，C县和D县农配网发展水平相对滞后，呈现出配变重过载问题相对严重。通过大数据平台的筛选计算，5个县公司农配网重过载配变合计2 158台，低效配变合计1 824台。
3 结语
针对各市县不同的空间分布特征和成因分析结果，提出差异化的措施优化配电网发展建设，支撑项目投资决策。下一步将挖掘分析国内生产总值、产业结构比例、售电量、负荷峰谷差和季节不平衡度等与配电网运行效率的相关性指标，建立指标体系，深化配电网运行效率分析，依据分析结果制定“一县一策”的10 k V配电网投资策略。
参考文献
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