中壓配電網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化策略探討

朱美雄

摘要：隨著我國(guó)的經(jīng)濟(jì)水平不斷發(fā)展，人們的生活質(zhì)量也在日益提高，電力企業(yè)是人們正常生活的基礎(chǔ)保障，為人們的各種生產(chǎn)活動(dòng)提供電力供應(yīng)。隨著時(shí)代的發(fā)展，我國(guó)的電力系統(tǒng)也在不斷的進(jìn)行升級(jí)和調(diào)整。近年來(lái)，我國(guó)電力需求逐漸增加，由此凸顯了越來(lái)越多的電力供應(yīng)矛盾，面對(duì)這些矛盾，電力企業(yè)就要不斷地對(duì)配電網(wǎng)架結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，不斷地完善電力配網(wǎng)系統(tǒng)，滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的用電需求?；诖耍疚膶⒎治鲋袎号潆娋W(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化的原則，淺談如何實(shí)現(xiàn)中壓配電網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化途徑。

關(guān)鍵詞：中壓配電網(wǎng);網(wǎng)架結(jié)構(gòu);優(yōu)化策略

1 中壓配電網(wǎng)架構(gòu)優(yōu)化的原則

1.1 電壓等級(jí)分配原則

在進(jìn)行配電網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化工作時(shí)，首先，必須明確電壓等級(jí)的分配，這是優(yōu)化的保證。電壓等級(jí)的分配原則將會(huì)對(duì)配電網(wǎng)系統(tǒng)的整體容量造成影響，同時(shí)配電網(wǎng)的供電性能、供電成本和后期維修成本以及電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益、電網(wǎng)的后期建設(shè)也會(huì)受到電壓等級(jí)分配原則的影響。

1.2 安全穩(wěn)定原則

配電網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化原則之一還有安全穩(wěn)定原則。這是因?yàn)閮?yōu)化配電網(wǎng)架結(jié)構(gòu)系統(tǒng)是為了實(shí)現(xiàn)維護(hù)配網(wǎng)的安全的目標(biāo)，使其能夠穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，這樣才能夠有效地發(fā)揮出配電網(wǎng)的基本功能。隨著我國(guó)居民用電需求的不斷攀升，就需要及時(shí)的進(jìn)行配電網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化工作，為人們的生活、學(xué)習(xí)和工作提供穩(wěn)定安全的供電服務(wù)。使配電網(wǎng)能夠承受一定壓力的負(fù)擔(dān)。在進(jìn)行優(yōu)化后，配電網(wǎng)就要以一種平衡化、合理化的方式來(lái)轉(zhuǎn)移電能，保障線路的功能能夠發(fā)揮出來(lái)，提高配電網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的容錯(cuò)率，即使有一條線路出現(xiàn)了故障，也不會(huì)影響到其他非故障線路的正常運(yùn)行。

1.3 適應(yīng)性原則

優(yōu)化配電網(wǎng)架結(jié)構(gòu)時(shí)，還要遵循適應(yīng)性原則。這是因?yàn)槲覈?guó)針對(duì)不同地區(qū)的居民的不同用電情況制定出了適應(yīng)這一地區(qū)的配電網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，因此為了提高服務(wù)質(zhì)量，使服務(wù)模式能夠滿足絕大多數(shù)人的需求，就需要對(duì)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境特征和居民的需求進(jìn)行實(shí)地的考察，有針對(duì)性的進(jìn)行配電網(wǎng)下結(jié)構(gòu)的優(yōu)化工作，首先要滿足客戶的需求，其次確保配電網(wǎng)能夠發(fā)揮出自己的全面的功能和作用。

2 中壓配電網(wǎng)架構(gòu)優(yōu)化的有效途徑

2.1 配網(wǎng)架構(gòu)優(yōu)化的具體內(nèi)容

（1）在構(gòu)造配電網(wǎng)線路時(shí)，需要對(duì)空間的線路構(gòu)造和位置區(qū)域進(jìn)行分析。例如電纜、絕緣導(dǎo)線等等。電力企業(yè)要充分的掌握該區(qū)內(nèi)用戶的用電需求，為其提供最準(zhǔn)確的供電服務(wù)，提高線路的科學(xué)性和針對(duì)性。

（2）電力公司要把握好主干線的長(zhǎng)和寬，這是因?yàn)榕潆娋W(wǎng)一般輸送的都是經(jīng)過(guò)降壓改造的電壓，因此末端電壓的大小以及配電的穩(wěn)定和安全在很大程度上會(huì)受到主干線路長(zhǎng)和寬的影響，線路的使用壽命約與其有著莫大的聯(lián)系。所以電氣企業(yè)應(yīng)該以區(qū)域?yàn)閱挝?，記錄主桿線的長(zhǎng)度和寬度。

（3）電力公司還要定時(shí)的記錄線路的使用時(shí)間，分析線路的工作狀態(tài)。因?yàn)榫€路經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的使用后，就會(huì)逐漸降低工作性能不能造成供電系統(tǒng)安全風(fēng)險(xiǎn)增加的情況。隨著居民對(duì)用電需求的不斷增長(zhǎng)，一些區(qū)域的線路更加容易出現(xiàn)老化、破損的情況，這將嚴(yán)重的威脅到供電的安全性，十分容易產(chǎn)生安全事故。

2.2 配網(wǎng)架構(gòu)優(yōu)化中GIS技術(shù)的應(yīng)用

GIS是一種能夠收集、儲(chǔ)存、分析空間地理數(shù)據(jù)信息的技術(shù)，應(yīng)用在配電網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化中，就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)中變電站、輸電網(wǎng)配網(wǎng)等多個(gè)組成部分的地理坐標(biāo)的掌握。同時(shí)，GIS數(shù)據(jù)庫(kù)還能夠查詢定位空間信息，因此在中壓配電網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化中運(yùn)用GIS技術(shù)能夠提高工作人員的工作效率。實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)中各個(gè)地理坐標(biāo)的更好地掌握，具有不可替代的優(yōu)勢(shì)。因此，為了充分的發(fā)揮出GIS技術(shù)的作用，使其能夠更好的配合配電網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化工作，那么就要，設(shè)計(jì)建立一個(gè)GIS空間數(shù)據(jù)庫(kù)，在對(duì)GIS軟件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該要建立在配電網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)上。例如，在分段時(shí)可以以道路為準(zhǔn)，把一條道路折現(xiàn)化，把道路段放在障礙點(diǎn)間或者是拐點(diǎn)間。

2.3 基于GIS技術(shù)的網(wǎng)架分區(qū)優(yōu)化策略

（1）分區(qū)網(wǎng)架的優(yōu)化。

中壓配電網(wǎng)架結(jié)構(gòu)大多都來(lái)自10kV母線的直線部分。每一個(gè)支線又能夠成為一條新的主線，因此就能夠形成一種輻射式的中壓配電網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，主線能夠連接室外配網(wǎng)的負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)分區(qū)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。

（2）推動(dòng)數(shù)據(jù)可視化。

GIS能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)中各種電力設(shè)備的地理信息進(jìn)行搜集，進(jìn)而形成他們的地理坐標(biāo)，組成一套屏幕坐標(biāo)系統(tǒng)，有助于地理信息在電腦上的更好呈現(xiàn)，在計(jì)算機(jī)屏幕上，可以識(shí)別每個(gè)設(shè)備的空間分布和地理坐標(biāo)。在中壓分配網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，節(jié)點(diǎn)通常由負(fù)載點(diǎn)組成。因此，配電網(wǎng)規(guī)劃應(yīng)圍繞負(fù)載點(diǎn)進(jìn)行，負(fù)載點(diǎn)的功率通常由P+Jq表示，以便計(jì)算信息可以在空間數(shù)據(jù)庫(kù)中輸入。同時(shí)，對(duì)計(jì)算出的數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化處理，在計(jì)算機(jī)中呈現(xiàn)出每一個(gè)負(fù)荷點(diǎn)的分布特征信在進(jìn)行分區(qū)規(guī)劃工作時(shí)，就能夠以負(fù)荷點(diǎn)為參照，科學(xué)的劃分需要優(yōu)化的區(qū)域，利用GIS技術(shù)還能夠得到銜接處的地理坐標(biāo)，實(shí)現(xiàn)更加科學(xué)的區(qū)域規(guī)劃。

（3）明確分區(qū)主線的位置。

鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)和郊區(qū)的地理空間更加的開(kāi)闊。因此，在進(jìn)行主線的定位工作時(shí)，就能夠獲得更加充足的街道空間。選擇距離符合點(diǎn)最近的直線，利用y=kx+b（k≠0）函數(shù)公式，再對(duì)負(fù)荷點(diǎn)的地理坐標(biāo)空間坐標(biāo)進(jìn)行參照，然后，可以確定主線在分區(qū)域中的位置。主線的斜率可以由 K 的大小決定，傾斜角度的程度可以由斜率決定，因此就能實(shí)現(xiàn)主干線的定位工作。

（4）負(fù)荷點(diǎn)的鏈接模式的確定。

在參考了初步確定的規(guī)劃后，就能夠確定符合點(diǎn)的連接模式，在實(shí)際的工作當(dāng)中，首先要以主線為參考，過(guò)節(jié)點(diǎn)劃線，使其能夠與主線保持平行，進(jìn)而就可以得到一個(gè)平行于主干線的平行四邊形。在這個(gè)基礎(chǔ)上，計(jì)算出節(jié)點(diǎn)和負(fù)荷點(diǎn)之間的長(zhǎng)度，由此就可以得到節(jié)點(diǎn)與主干線之間的距離，計(jì)算得出的最小距離，就是負(fù)荷點(diǎn)的鏈接模式。

（5）最初網(wǎng)架的計(jì)算。

在初始電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的計(jì)算中，首先要忽略功耗，參照負(fù)載值計(jì)算配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的初始功率，通過(guò)對(duì)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)初始功率的分析，掌握功率的消耗情況。選擇最合適的導(dǎo)線。配網(wǎng)節(jié)點(diǎn)處的功率值和電壓值，能夠通過(guò)所提供的參數(shù)計(jì)算出來(lái)，在得到確定的值以后，還要運(yùn)用公式來(lái)進(jìn)行檢驗(yàn)。在常規(guī)情況下，線路的負(fù)荷極值一般都是線路負(fù)荷的一半及以上，如果數(shù)據(jù)能夠順利的通過(guò)公式的檢驗(yàn)，那么就意味著該條線路是合格的。反之，就需要及時(shí)的更換導(dǎo)線，重復(fù)進(jìn)行該步驟，再次對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn)，直到合格為止。

（6）分區(qū)中壓配電網(wǎng)架構(gòu)的修正。

通過(guò)上述的分析，我們可以看出分區(qū)主線的選擇與負(fù)荷點(diǎn)的定位有著重要的聯(lián)系，線路的負(fù)荷量和負(fù)荷分布也會(huì)影響分區(qū)主線的定位。在對(duì)分區(qū)的中壓配電網(wǎng)架結(jié)構(gòu)進(jìn)行修正時(shí)，首先要確定好電源點(diǎn)的位置，觀察電源點(diǎn)是否位于主線上。如果電源點(diǎn)位于主線外，請(qǐng)及時(shí)調(diào)整主線的位置，以確保所有電源點(diǎn)都位于主線上。此時(shí)，符負(fù)荷被分成了兩部分，分別為i區(qū)段負(fù)荷和j區(qū)段負(fù)荷，通過(guò)計(jì)算得到這兩段區(qū)域的負(fù)荷數(shù)值，再對(duì)這兩段數(shù)值進(jìn)行比較。如果i部分的負(fù)荷小于j部分的負(fù)荷，就要使主線朝著j的方向調(diào)整，反之，則向i的方向調(diào)整主線。通過(guò)這種方式，就能夠到中央配電網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的修正方案。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著用電壓力的不斷增加，為了能夠保障用電安全和供電的穩(wěn)定，就要不斷的優(yōu)化中壓配電網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。在優(yōu)化中要遵循相應(yīng)的原則，進(jìn)而再展開(kāi)具體的優(yōu)化措施，這樣就能夠有效的提高配電網(wǎng)的運(yùn)行效率以及供電服務(wù)質(zhì)量，從細(xì)節(jié)出發(fā)，保障電力企業(yè)能夠長(zhǎng)久并且穩(wěn)定的發(fā)展。同時(shí)也能夠?qū)θ藗兊纳罟ぷ鲙?lái)更加可靠的保障。

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