供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析

1、供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析 網(wǎng)絡(luò)高等教育本 科 生 畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計(jì)） 題 目： 供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析 學(xué)習(xí)中心：廣東河源職業(yè)技術(shù)學(xué)院奧鵬學(xué)習(xí)中心層 次： ?？破瘘c(diǎn)本科 專 業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化 年 級(jí)： 2015 年 春 季 學(xué) 號(hào)： 學(xué) 生： 指導(dǎo)教師： 康永紅 完成日期： 2016 年11月18日 13內(nèi)容摘要隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，電力行業(yè)也不斷發(fā)展，電力已經(jīng)和人民群眾的生活密不可分，為了能把優(yōu)質(zhì)的電能從發(fā)電廠送到千家萬戶，這就需要有一個(gè)良好的輸配電力網(wǎng)絡(luò)，電力系統(tǒng)由發(fā)電、變電、輸電、配電和用電等環(huán)節(jié)組成的電能生產(chǎn)與消費(fèi)系統(tǒng) 。工廠用電量的迅速增長(zhǎng)，對(duì)電能質(zhì)量、供電的可靠性能指標(biāo)也日

2、益提高。而變電所是電力系統(tǒng)中重要環(huán)節(jié)，變電站能否正常運(yùn)行關(guān)系到電力系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全，尤其是現(xiàn)在居民、企業(yè)對(duì)供電的安全可靠性要求越來越高，因此設(shè)計(jì)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)的變電所是至關(guān)重要的。本文首先介紹了選題的背景與意義，然后介紹了國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀，列舉了負(fù)荷預(yù)測(cè)的方法及特點(diǎn)，對(duì)高壓、低壓配電進(jìn)行了規(guī)劃。關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)；配電規(guī)劃；輸電網(wǎng)絡(luò)目 錄內(nèi)容摘要I1 緒論11.1 課題的背景及意義11.1.1供配電系統(tǒng)概述11.1.2供配電系統(tǒng)的意義21.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀31.2.1 國(guó)外供配電發(fā)展現(xiàn)狀31.2.2 我國(guó)供配電發(fā)展現(xiàn)狀31.3 本文的主要內(nèi)容42 負(fù)荷預(yù)測(cè)的方法及特點(diǎn)52.1 單耗法52

3、.2趨勢(shì)外推法52.3彈性系數(shù)法52.4回歸分析法62.5時(shí)間序列法62.6灰色模型法62.7德爾菲法72.8專家系統(tǒng)法72.9神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法72.10優(yōu)選組合預(yù)測(cè)法72.11小波分析預(yù)測(cè)技術(shù)83 高壓配電規(guī)劃93.1 高壓配電規(guī)劃要求93.2 高壓配電中需注意的問題94 中壓配電規(guī)劃114.1 引言114.2 主電路設(shè)計(jì)中壓配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的步驟115 結(jié) 論14參考文獻(xiàn)151 緒論1.1 課題的背景及意義 1.1.1供配電系統(tǒng)概述供配電系統(tǒng)由總降壓變電所（高壓配電所）、高壓配電線路、車間變電所、低壓配電線路及用電設(shè)備組成。下面分別介紹幾種不同類型的供配電系統(tǒng)。1一次變壓的供配電系統(tǒng)（1） 只有一個(gè)

4、變電所的一次變壓系統(tǒng)。對(duì)于用電設(shè)組成較少的小型工廠或生活區(qū)，通常只設(shè)一個(gè)將610kV電壓降為380V/220V電壓的變電所，這種變電所通常稱為車間變電所，圖1-1a所示為裝有一臺(tái)電力變壓器的車間變電所，圖1-1b所示為裝有兩臺(tái)電力變壓器的車間變電所。圖1-1（2） 擁有高壓配電所的一次變壓供配電系統(tǒng)，一般中小型工廠，多采用610kV電源進(jìn)線，經(jīng)高壓配電所將電能分配給各個(gè)車間變電所，由車間變電所再將610kV電壓降至380V/220V，供低壓用電設(shè)備使用；同時(shí)，高壓用電設(shè)備直接由高壓配電所的610kV母線供電。高壓深入負(fù)荷中心的一次變壓供配電系統(tǒng)。某些中小型工廠，如果本地電源電壓為35kV，且工

5、廠的各種條件允許時(shí)，可直接采用35kV作為配電電壓，將35 kV線路直接引入靠近負(fù)荷中心的工廠車間變電所，在由車間變電所一次變壓為380/220V，供低壓用電設(shè)備使用。2二次變壓的供配電系統(tǒng) 大型工廠和某些電力負(fù)荷較大的中型工廠，一般采用具有總降壓變電所的二次變壓供電系統(tǒng)。該供配電系統(tǒng)，一般采用35110kV電源進(jìn)線，先經(jīng)過工廠總降壓變電所，將35110kV的電源電壓降至610kV，然后經(jīng)過高壓配電線路將電能輸送到各車間變電所，在將610kV的電壓降至380/220V，供低壓用電設(shè)備使用；高壓用點(diǎn)設(shè)備則直接由總降壓變電所的610kV母線供電。這種供配電方式稱為二次變壓的供配電方式。3低壓供配電

6、系統(tǒng) 某些無高壓用電設(shè)備且用電設(shè)備總?cè)萘枯^小的小型工廠，有時(shí)也直接采用380/220V低壓電源進(jìn)線，只需設(shè)置一個(gè)低壓配電室，將電能直接分配給各車間低壓用電設(shè)備使用。1.1.2供配電系統(tǒng)的意義電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和核心動(dòng)力。電能既易于由其它形式的能量轉(zhuǎn)換而來，又易于轉(zhuǎn)換為其它形式的能量以供應(yīng)用；電能的輸送的分配既簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，又便于控制、調(diào)節(jié)和測(cè)量，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化。因此，電能在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)生活中應(yīng)用極為廣泛。在企業(yè)工廠里，電能雖然是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力，但是它在產(chǎn)品成本中所占的比重一般很小（除電化工業(yè)外）。電能在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性，并不在于它在產(chǎn)品成本中或投資總額

7、中所占的比重多少，而在于工業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)電氣化以后可以大大增加產(chǎn)量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善工人的勞動(dòng)條件，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化。從另一方面來說，如果工廠的電能供應(yīng)突然中斷，則對(duì)工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴(yán)重的后果。 可見，做好工廠供電工作對(duì)于發(fā)展工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化，具有十分重要的意義。由于能源節(jié)約是工廠供電工作的一個(gè)重要方面，而能源節(jié)約對(duì)于國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有十分重要的戰(zhàn)略意義，因此做好工廠供電工作，對(duì)于節(jié)約能源、支援國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)，也具有重大的作用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，人們對(duì)有關(guān)供照明、配電、消防、防雷接地、通信等系統(tǒng)的要求越

8、來越高，使得建筑開始走向高品質(zhì)、多功能領(lǐng)域，并進(jìn)一步向多功能的縱深方向和綜合應(yīng)用方向發(fā)展。而合理的供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)不僅節(jié)省一次性的投資，而且對(duì)提高供電質(zhì)量、節(jié)約大量的電氣材料、節(jié)約運(yùn)行中的電能、便于日常運(yùn)行管理和維修等都具有較大的現(xiàn)實(shí)意義。利用建筑電氣及自動(dòng)化相關(guān)知識(shí)從而使建筑電氣的安全性，可靠性達(dá)到更高的標(biāo)準(zhǔn)，體現(xiàn)當(dāng)代辦公環(huán)境的智能化，為人們提供了一個(gè)快捷、舒適的辦公和生活環(huán)境。本建筑電氣設(shè)計(jì)是在認(rèn)真執(zhí)行國(guó)家技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策和有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的前提下，進(jìn)行民用建筑電氣設(shè)計(jì)，并滿足保障人身、設(shè)備及建筑物安全、供電可靠、電能節(jié)約、技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理，具有較大的現(xiàn)實(shí)意義。1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀1.2.

9、1 國(guó)外供配電發(fā)展現(xiàn)狀現(xiàn)在國(guó)外許多辦公建筑將供配電系統(tǒng)控制、電氣照明控制、給排水系統(tǒng)控制、空調(diào)系統(tǒng)控制、設(shè)備維修管理等多方面內(nèi)容綜合到一個(gè)系統(tǒng)中。特別是工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)逐步形成了一批定型的智能化供配電系統(tǒng)產(chǎn)品，這種智能化的供配電系統(tǒng)除了具備常規(guī)供配電系統(tǒng)應(yīng)有的功能外，還有很多其他的功能，比如：遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測(cè)變配電設(shè)備的運(yùn)行狀況和運(yùn)行參數(shù)，遠(yuǎn)程控制或自動(dòng)控制變配電設(shè)備的運(yùn)行，與樓宇自控系統(tǒng)或者建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)通信聯(lián)網(wǎng)等功能。我國(guó)對(duì)于建筑供配電和照明方面雖然起步較晚，但是我國(guó)政府主管部門高度重視并引導(dǎo)建筑供配電技術(shù)的正確發(fā)展，組織相關(guān)專業(yè)的專家進(jìn)行深入研究，同時(shí)還引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)建筑供配電和照明技術(shù)。從

10、而大大提升了我國(guó)建筑供配電的安全可靠、照明系統(tǒng)的節(jié)能高效環(huán)保。1.2.2 我國(guó)供配電發(fā)展現(xiàn)狀在我國(guó)電力工業(yè)發(fā)展的過程中，長(zhǎng)期以來存在著“重發(fā)輕供不管用”的傾向，致使大多數(shù)配電系統(tǒng)網(wǎng)架薄弱。近年來，經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展和人民生活水平的不斷提高使得配電系統(tǒng)的問題更加嚴(yán)峻。配電系統(tǒng)是整個(gè)電力系統(tǒng)的重要組成部分。資料顯示，配電系統(tǒng)的投資費(fèi)用大約占整個(gè)電力系統(tǒng)投資的40，對(duì)于采用地下電纜的城市配電系統(tǒng)，這個(gè)比例更大。而且，由于配電系統(tǒng)電壓低且分布廣，相對(duì)于輸電系統(tǒng)有更多的線路損耗，有時(shí)高達(dá)整個(gè)系統(tǒng)線損的85。怎樣通過優(yōu)化規(guī)劃與設(shè)計(jì)盡量降低配電系統(tǒng)的投資費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用，具有顯著的經(jīng)濟(jì)意義。另外，配電系統(tǒng)是電力系

11、統(tǒng)到用戶的最后一環(huán)，與用戶的聯(lián)系最緊密，配電系統(tǒng)的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行不僅關(guān)系到電力公司的經(jīng)濟(jì)效益，而且對(duì)于提高用戶的滿意度和樹立良好的公司形象有著重要意義。因此，為了找到最合理的設(shè)計(jì)方案，必須對(duì)新建和擴(kuò)建的配電網(wǎng)進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃?？茖W(xué)的規(guī)劃對(duì)于指導(dǎo)配電網(wǎng)建設(shè)和改造至關(guān)重要，對(duì)電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)、合理布局以及提高供電可靠性具有重大指導(dǎo)意義。1.3 本文的主要內(nèi)容本文研究的是介紹供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析。全文共分為5章，各章內(nèi)容簡(jiǎn)介如下：第一章緒論，簡(jiǎn)述課題的背景和意義、論題的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，介紹論文的主要內(nèi)容；第二章負(fù)荷預(yù)測(cè)的方法及特點(diǎn)；第三章高壓配電規(guī)劃；介紹了高壓配電規(guī)劃要求以及高壓配電中需注意的

12、問題；第四章中壓配電規(guī)劃；本文最后對(duì)全文進(jìn)行總結(jié)，并指出了研究課題的未來發(fā)展方向。2 負(fù)荷預(yù)測(cè)的方法及特點(diǎn)負(fù)荷預(yù)測(cè)是從已知的用電需求出發(fā)，考慮政治、經(jīng)濟(jì)、氣候相關(guān)因素，對(duì)未來的用電需求做出的預(yù)測(cè)。負(fù)荷預(yù)測(cè)包括兩方面的含義：對(duì)未來需求量(功率)的預(yù)測(cè)和未來用電量(能量)的預(yù)測(cè)。電力需求量的預(yù)測(cè)決定發(fā)電、輸電、配電系統(tǒng)新增容量的大??；電能預(yù)測(cè)決定發(fā)電設(shè)備的類型(如調(diào)峰機(jī)組、基荷機(jī)組等)。負(fù)荷預(yù)測(cè)的目的就是提供負(fù)荷發(fā)展?fàn)顩r及水平，同時(shí)確定各供電區(qū)、各規(guī)劃年供用電量、供用電最大負(fù)荷和規(guī)劃地區(qū)總的負(fù)荷發(fā)展水平，確定各規(guī)劃年用電負(fù)荷構(gòu)成。2.1 單耗法按照國(guó)家安排的產(chǎn)品產(chǎn)量、產(chǎn)值計(jì)劃和用電單耗確定需電量。

13、單耗法分“產(chǎn)品單耗法”和“產(chǎn)值單耗法”兩種。采用“單耗法”預(yù)測(cè)負(fù)荷前的關(guān)鍵是確定適當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品單耗或產(chǎn)值單耗。從我國(guó)的實(shí)際情況來看，一般規(guī)律是產(chǎn)品單耗逐年上升，產(chǎn)值單耗逐年下降。單耗法的優(yōu)點(diǎn)是：方法簡(jiǎn)單，對(duì)短期負(fù)荷預(yù)測(cè)效果較好。缺點(diǎn)是：需做大量細(xì)致的調(diào)研工作，比較籠統(tǒng)，很難反映現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)、政治、氣候等條件的影響。2.2趨勢(shì)外推法當(dāng)電力負(fù)荷依時(shí)間變化呈現(xiàn)某種上升或下降的趨勢(shì)，并且無明顯的季節(jié)波動(dòng)，又能找到一條合適的函數(shù)曲線反映這種變化趨勢(shì)時(shí)，就可以用時(shí)間t為自變量，時(shí)序數(shù)值y為因變量，建立趨勢(shì)模型yf(t)。當(dāng)有理由相信這種趨勢(shì)能夠延伸到未來時(shí)，賦予變量t所需要的值，可以得到相應(yīng)時(shí)刻的時(shí)間序列未來值。

14、這就是趨勢(shì)外推法。應(yīng)用趨勢(shì)外推法有兩個(gè)假設(shè)條件：假設(shè)負(fù)荷沒有跳躍式變化；假定負(fù)荷的發(fā)展因素也決定負(fù)荷未來的發(fā)展，其條件是不變或變化不大。選擇合適的趨勢(shì)模型是應(yīng)用趨勢(shì)外推法的重要環(huán)節(jié)，圖形識(shí)別法和差分法是選擇趨勢(shì)模型的兩種基本方法。外推法有線性趨勢(shì)預(yù)測(cè)法、對(duì)數(shù)趨勢(shì)預(yù)測(cè)法、二次曲線趨勢(shì)預(yù)測(cè)法、指數(shù)曲線趨勢(shì)預(yù)測(cè)法、生長(zhǎng)曲線趨勢(shì)預(yù)測(cè)法。趨勢(shì)外推法的優(yōu)點(diǎn)是：只需要?dú)v史數(shù)據(jù)、所需的數(shù)據(jù)量較少。缺點(diǎn)是：如果負(fù)荷出現(xiàn)變動(dòng)，會(huì)引起較大的誤差。2.3彈性系數(shù)法彈性系數(shù)是電量平均增長(zhǎng)率與國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值之間的比值，根據(jù)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的增長(zhǎng)速度結(jié)合彈性系數(shù)得到規(guī)劃期末的總用電量。彈性系數(shù)法是從宏觀上確定電力發(fā)展同國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)

15、展的相對(duì)速度，它是衡量國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和用電需求的重要參數(shù)。該方法的優(yōu)點(diǎn)是：方法簡(jiǎn)單，易于計(jì)算。缺點(diǎn)是：需做大量細(xì)致的調(diào)研工作。2.4回歸分析法回歸預(yù)測(cè)是根據(jù)負(fù)荷過去的歷史資料，建立可以進(jìn)行數(shù)學(xué)分析的數(shù)學(xué)模型。用數(shù)理統(tǒng)計(jì)中的回歸分析方法對(duì)變量的觀測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)未來的負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè)?；貧w模型有一元線性回歸、多元線性回歸、非線性回歸等回歸預(yù)測(cè)模型。其中，線性回歸用于中期負(fù)荷預(yù)測(cè)。優(yōu)點(diǎn)是：預(yù)測(cè)精度較高，適用于在中、短期預(yù)測(cè)使用。缺點(diǎn)是：規(guī)劃水平年的工農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值很難詳細(xì)統(tǒng)計(jì)；用回歸分析法只能測(cè)算出綜合用電負(fù)荷的發(fā)展水平，無法測(cè)算出各供電區(qū)的負(fù)荷發(fā)展水平，也就無法進(jìn)行具體的電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃。2.5時(shí)間

16、序列法就是根據(jù)負(fù)荷的歷史資料，設(shè)法建立一個(gè)數(shù)學(xué)模型，用這個(gè)數(shù)學(xué)模型一方面來描述電力負(fù)荷這個(gè)隨機(jī)變量變化過程的統(tǒng)計(jì)規(guī)律性；另一方面在該數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上再確立負(fù)荷預(yù)測(cè)的數(shù)學(xué)表達(dá)式，對(duì)未來的負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè)。時(shí)間序列法主要有自回歸AR(p)、滑動(dòng)平均MA(q)和自回歸與滑動(dòng)平均ARMA(p,q)等。這些方法的優(yōu)點(diǎn)是：所需歷史數(shù)據(jù)少、工作量少。缺點(diǎn)是：沒有考慮負(fù)荷變化的因素，只致力于數(shù)據(jù)的擬合，對(duì)規(guī)律性的處理不足，只適用于負(fù)荷變化比較均勻的短期預(yù)測(cè)的情況。2.6灰色模型法灰色預(yù)測(cè)是一種對(duì)含有不確定因素的系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)測(cè)的方法。以灰色系統(tǒng)理論為基礎(chǔ)的灰色預(yù)測(cè)技術(shù)，可在數(shù)據(jù)不多的情況下找出某個(gè)時(shí)期內(nèi)起作用的規(guī)律，

17、建立負(fù)荷預(yù)測(cè)的模型。分為普通灰色系統(tǒng)模型和最優(yōu)化灰色模型兩種。普通灰色預(yù)測(cè)模型是一種指數(shù)增長(zhǎng)模型，當(dāng)電力負(fù)荷嚴(yán)格按指數(shù)規(guī)律持續(xù)增長(zhǎng)時(shí)，此法有預(yù)測(cè)精度高、所需樣本數(shù)據(jù)少、計(jì)算簡(jiǎn)便、可檢驗(yàn)等優(yōu)點(diǎn)；缺點(diǎn)是對(duì)于具有波動(dòng)性變化的電力負(fù)荷，其預(yù)測(cè)誤差較大，不符合實(shí)際需要。而最優(yōu)化灰色模型可以把有起伏的原始數(shù)據(jù)序列變換成規(guī)律性增強(qiáng)的成指數(shù)遞增變化的序列，大大提高預(yù)測(cè)精度和灰色模型法的適用范圍?；疑Ｐ头ㄟm用于短期負(fù)荷預(yù)測(cè)?；疑A(yù)測(cè)的優(yōu)點(diǎn)：要求負(fù)荷數(shù)據(jù)少、不考慮分布規(guī)律、不考慮變化趨勢(shì)、運(yùn)算方便、短期預(yù)測(cè)精度高、易于檢驗(yàn)。缺點(diǎn)：一是當(dāng)數(shù)據(jù)離散程度越大，即數(shù)據(jù)灰度越大，預(yù)測(cè)精度越差；二是不太適合于電力系統(tǒng)的長(zhǎng)期

18、后推若干年的預(yù)測(cè)。2.7德爾菲法德爾菲法是根據(jù)有專門知識(shí)的人的直接經(jīng)驗(yàn)，對(duì)研究的問題進(jìn)行判斷、預(yù)測(cè)的一種方法，也稱專家調(diào)查法。德爾菲法具有反饋性、匿名性和統(tǒng)計(jì)性的特點(diǎn)。德爾菲法的優(yōu)點(diǎn)是：可以加快預(yù)測(cè)速度和節(jié)約預(yù)測(cè)費(fèi)用；可以獲得各種不同但有價(jià)值的觀點(diǎn)和意見；適用于長(zhǎng)期預(yù)測(cè)，在歷史資料不足或不可預(yù)測(cè)因素較多尤為適用。缺點(diǎn)是：對(duì)于分地區(qū)的負(fù)荷預(yù)測(cè)則可能不可靠；專家的意見有時(shí)可能不完整或不切實(shí)際。2.8專家系統(tǒng)法專家系統(tǒng)預(yù)測(cè)法是對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)里存放的過去幾年甚至幾十年的，每小時(shí)的負(fù)荷和天氣數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而匯集有經(jīng)驗(yàn)的負(fù)荷預(yù)測(cè)人員的知識(shí)，提取有關(guān)規(guī)則，按照一定的規(guī)則進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測(cè)。實(shí)踐證明，精確的負(fù)荷預(yù)測(cè)不僅

19、需要高新技術(shù)的支撐，同時(shí)也需要融合人類自身的經(jīng)驗(yàn)和智慧。因此，就會(huì)需要專家系統(tǒng)這樣的技術(shù)。專家系統(tǒng)法，是對(duì)人類的不可量化的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行轉(zhuǎn)化的一種較好的方法。但專家系統(tǒng)分析本身就是一個(gè)耗時(shí)的過程，并且某些復(fù)雜的因素(如天氣因素)，即使知道其對(duì)負(fù)荷的影響，但要準(zhǔn)確定量地確定他們對(duì)負(fù)荷地區(qū)的影響也是很難的。專家系統(tǒng)預(yù)測(cè)法適用于中、長(zhǎng)期負(fù)荷預(yù)測(cè)。此法的優(yōu)點(diǎn)是：能匯集多個(gè)專家的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，最大限度地利用專家的能力；占有的資料、信息多，考慮的因素也比較全面，有利于得出較為正確的結(jié)論。缺點(diǎn)是：不具有自學(xué)習(xí)能力，受數(shù)據(jù)庫(kù)里存放的知識(shí)總量的限制；對(duì)突發(fā)性事件和不斷變化的條件適應(yīng)性差。 3 高壓配電規(guī)劃3.1 高壓配

20、電規(guī)劃要求高壓配電規(guī)劃是各地供電企業(yè)一項(xiàng)不可忽視的重要工作。進(jìn)行規(guī)劃前不僅要詳細(xì)了解規(guī)劃地區(qū)的負(fù)荷情況，了解城建部門的城鎮(zhèn)規(guī)劃和環(huán)保部門的環(huán)保要求，還要考慮近期負(fù)荷要求，兼顧中期、遠(yuǎn)期要求，并適當(dāng)為未來的發(fā)展作好準(zhǔn)備。根據(jù)城市電力規(guī)范的規(guī)定，對(duì)城市高壓配電網(wǎng)規(guī)劃有如下要求：電網(wǎng)規(guī)劃的編制，應(yīng)從調(diào)查研究現(xiàn)有電網(wǎng)入手，分析在社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下負(fù)荷增長(zhǎng)的規(guī)律，解決電網(wǎng)的薄弱環(huán)節(jié)，優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，提高電網(wǎng)的供電能力和適應(yīng)性；做到近期與遠(yuǎn)期相銜接，新建和改造相結(jié)合以及實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)接線規(guī)范化設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)化；在電網(wǎng)運(yùn)行安全可靠和保證電能質(zhì)量的前提下，達(dá)到電網(wǎng)發(fā)展，技術(shù)領(lǐng)先，裝備先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理的目標(biāo)。3.2 高壓配

21、電中需注意的問題在高壓配電規(guī)劃過程中，應(yīng)注意以下幾個(gè)問題：由于負(fù)荷預(yù)測(cè)存在不確定性，因此高壓配電變電站選址和容量的選擇應(yīng)能滿足負(fù)荷的不確定性變化需求，也就是說要求規(guī)劃方案應(yīng)能夠適應(yīng)不同的負(fù)荷增長(zhǎng)水平。站址應(yīng)盡量靠近負(fù)荷中心（或經(jīng)過專家干預(yù)微調(diào)），以不破壞環(huán)境為宜，站址的確定要經(jīng)過有關(guān)市政規(guī)劃部門的同意后方可繼續(xù)進(jìn)行配電網(wǎng)規(guī)劃。站址的選擇應(yīng)考慮小區(qū)周邊的環(huán)境情況以及上一級(jí)電源的情況（如電壓等級(jí)的協(xié)調(diào)），使之與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)、與高壓配電網(wǎng)相協(xié)調(diào)。1）電源點(diǎn)的分布在配電網(wǎng)規(guī)劃中，對(duì)于變電站的選址問題，有以下幾個(gè)問題需要注意：方便與電源或其他變電站的相互聯(lián)系，符合整體布局和城網(wǎng)發(fā)展的要求。在選擇變電站

22、的位置時(shí)，應(yīng)當(dāng)盡量靠近負(fù)荷中心，經(jīng)過相關(guān)規(guī)劃部門的同意之后，在不破壞環(huán)境的前提下，進(jìn)行變電站的設(shè)置，配電網(wǎng)的規(guī)劃。選擇變電站時(shí)，需要對(duì)周邊小區(qū)環(huán)境以及電源情況進(jìn)行充分了解，以便于日后的維護(hù)和管理。變電站的設(shè)計(jì)應(yīng)盡量節(jié)約用地，用地面積應(yīng)根據(jù)變電站容量接線和設(shè)備的選型確定。2）配電網(wǎng)系統(tǒng)的無功補(bǔ)償原則無功補(bǔ)償按照分層、分區(qū)和就地平衡的原則，采用以就地補(bǔ)償為主、分散就地補(bǔ)償和集中補(bǔ)償相結(jié)合的方式。配電站的無功補(bǔ)償宜采用動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置，補(bǔ)償過程中應(yīng)不引起系統(tǒng)諧波明顯放大，應(yīng)避免大量無功電力穿越變壓器。電力用戶處應(yīng)配置適當(dāng)?shù)臒o功補(bǔ)償裝置，應(yīng)避免向電網(wǎng)反送無功電力。35110 kV變電站，其高壓側(cè)功率因數(shù)，

23、在主變最大負(fù)荷時(shí)不應(yīng)低于0.95，在低谷負(fù)荷時(shí)不應(yīng)高于0.95，配電變壓器最大負(fù)荷時(shí)高壓側(cè)功率因數(shù)和用戶處的功率因數(shù)均不應(yīng)低于0.9。接入配電網(wǎng)的各類發(fā)電機(jī)的額定功率因數(shù)宜在0.850.9中選擇，并具有相運(yùn)行的能力。3）無功補(bǔ)償容量35110kV變電站無功補(bǔ)償容量應(yīng)以補(bǔ)償變壓器無功損耗為主，并適當(dāng)兼顧負(fù)荷側(cè)無功補(bǔ)償，宜按主變?nèi)萘康?030配置，無功補(bǔ)償按主變最終規(guī)模預(yù)留安裝位置。35110kV變電站補(bǔ)償裝置的單組容量分別不大于35Mvar和6Mvar，當(dāng)1l0kV變電站的單臺(tái)主變壓器容量為31.5MVA及以上時(shí)，每臺(tái)主變配置2組容性無功補(bǔ)償裝置。中低壓配電網(wǎng)，變壓器配置的電容器容量應(yīng)根據(jù)負(fù)荷性

24、質(zhì)確定，宜按變壓器容量的2040配置。4）配電系統(tǒng)自動(dòng)化近年來，我國(guó)城市電力事業(yè)不斷發(fā)展，對(duì)供電質(zhì)量和電力行業(yè)服務(wù)質(zhì)量的要求也越來越高，因此，配電系統(tǒng)的自動(dòng)化受到越來越多的關(guān)注。通過多年來的發(fā)展，電力通信已經(jīng)初具規(guī)模，形成了含有光纖的通信體系。電力系統(tǒng)開通了生產(chǎn)管理系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)MIS業(yè)務(wù)等等，能夠滿足基本的生產(chǎn)和管理需求，但是配電系統(tǒng)的自動(dòng)化工程仍然是一個(gè)急需解決的問題。4 中壓配電規(guī)劃4.1 引言中壓配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃是電力網(wǎng)施工設(shè)計(jì)最基本的依據(jù)和基礎(chǔ)。它必須在城市供電總體規(guī)劃和區(qū)域電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行。首先要保證供電系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行，同時(shí)要考慮社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益，講求綜合投資效果，遠(yuǎn)期目標(biāo)和近期

25、目標(biāo)相結(jié)合，技術(shù)上先進(jìn)可靠，布局經(jīng)濟(jì)合理，滿足不同用戶的需求，并適應(yīng)用電負(fù)荷的增長(zhǎng)。4.2 主電路設(shè)計(jì)中壓配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的步驟其中可包括規(guī)劃的原則和目標(biāo)、規(guī)劃區(qū)負(fù)荷預(yù)測(cè)、變電站的選址和定容、規(guī)劃方案的確定等。規(guī)劃區(qū)中壓配電網(wǎng)規(guī)劃方案除了要滿足供電的安全性與可靠性、運(yùn)行及投資的經(jīng)濟(jì)性以及電力供需平衡等要求外，中壓配電網(wǎng)規(guī)劃依然存在著許多不確定性。因此，最優(yōu)方案的判別不僅僅以一種既定條件下的經(jīng)濟(jì)性和供電質(zhì)量為主要目標(biāo)，還應(yīng)重視規(guī)劃方案對(duì)環(huán)境和未來變化的適應(yīng)性。4.2.1 負(fù)荷預(yù)測(cè)電力負(fù)荷預(yù)測(cè)是配電網(wǎng)規(guī)劃的基礎(chǔ)性工作。在進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測(cè)之前收集所需數(shù)據(jù)的工作是巨大的，比如規(guī)劃年的地塊發(fā)展規(guī)劃，歷史年的電量

26、和負(fù)荷數(shù)據(jù)，居民的用電狀況，GDP數(shù)據(jù)，工業(yè)企業(yè)的MD值等都是必要的數(shù)據(jù)。一般來說，根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)來選擇適當(dāng)負(fù)荷預(yù)測(cè)方法。目前，負(fù)荷預(yù)測(cè)的方法很多，選擇合適的方法是負(fù)荷預(yù)測(cè)的關(guān)鍵。在這里特別強(qiáng)調(diào)負(fù)荷密度法的實(shí)用性，所謂負(fù)荷密度指標(biāo)法，是根據(jù)規(guī)劃區(qū)各地塊的用地性質(zhì)，采用與其它地區(qū)類比的方式確定規(guī)劃地塊單位建筑面積的負(fù)荷指標(biāo)，進(jìn)而對(duì)規(guī)劃區(qū)負(fù)荷加以預(yù)測(cè)。其關(guān)鍵是選擇合適的負(fù)荷密度。4.2.2 變電站的選擇及站址確定變電站是電網(wǎng)中變換電壓、匯集、分配電能的設(shè)施，主要包括不同電壓等級(jí)的配電裝置、電力變壓器、控制設(shè)備、保護(hù)和自動(dòng)裝置、通信設(shè)施和補(bǔ)償裝置等。對(duì)于城市變電站而言，要求容量大，占地少，可靠性高

27、，外型美觀，噪音小和建設(shè)費(fèi)用適當(dāng)。這些都要求從簡(jiǎn)化接線，優(yōu)化變電站容量，提高設(shè)備運(yùn)行率以及選擇變電站的布置和設(shè)備等方面來實(shí)現(xiàn)。變電站站址確定的理論依據(jù)是：最小準(zhǔn)則原理，即變電站安放的最優(yōu)位置應(yīng)在某個(gè)用戶群中心，當(dāng)然可以按實(shí)際情況作相應(yīng)的調(diào)整。根據(jù)提出的方案，并結(jié)合負(fù)荷預(yù)測(cè)的結(jié)果，經(jīng)計(jì)算分析后可劃分出各個(gè)時(shí)期每座變電站的供電區(qū)域。由于很多情況下變電站土地的使用要和政府規(guī)劃部門協(xié)商，同時(shí)變電站要和周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，所以計(jì)算出的變電站位置要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。4.2.3 中壓配電系統(tǒng)規(guī)劃中壓配電網(wǎng)是由10kV架空線路、電纜、配電站、開關(guān)站和變壓器等組成分布面廣的公用電網(wǎng)，其功能是將電能安全、可靠、經(jīng)

28、濟(jì)、合理地分配并輸送到用戶。配電系統(tǒng)規(guī)劃方案是要建立在負(fù)荷預(yù)測(cè)基礎(chǔ)之上的。規(guī)劃地塊現(xiàn)有的配電網(wǎng)絡(luò)對(duì)10kV電網(wǎng)的規(guī)劃具有很大的影響，需要規(guī)劃人員在做規(guī)劃時(shí)考慮到。在提出配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方案之前，首先要考慮的是對(duì)整個(gè)規(guī)劃區(qū)采用環(huán)網(wǎng)方式供電，不設(shè)開關(guān)站；還是設(shè)置幾座開關(guān)站，采用環(huán)網(wǎng)與開關(guān)站相結(jié)合的供電方式。（1）開關(guān)站規(guī)劃。對(duì)于開關(guān)站的設(shè)置，需要遵循靠近負(fù)荷中心，便于維護(hù)管理，有利于減少配電電纜長(zhǎng)度敷設(shè)方案和節(jié)約投資。配電網(wǎng)開關(guān)站一般采用單母線分段接線，兩回進(jìn)線。（2）配電變壓器的選擇。用各地塊中期負(fù)荷預(yù)測(cè)的結(jié)果，考慮到變壓器的利用率和功率因數(shù)（0.9），在考慮原有配變的基礎(chǔ)上，可確定各地塊中對(duì)應(yīng)布置

29、的變壓器的容量。在確定變壓器容量時(shí)，對(duì)于居民生活區(qū)內(nèi)的配電變壓器，其容量一般統(tǒng)一規(guī)范為250、400、630、800kVA。對(duì)于大容量用戶，其配電變壓器的具體位置可作適當(dāng)調(diào)整，為了提高供電的可靠性，變壓器臺(tái)數(shù)至少選定為兩臺(tái)，以滿足N1原則。（3）架空線和電纜的選擇。它的選擇決定著整個(gè)配電系統(tǒng)是否能安全、經(jīng)濟(jì)、可靠地運(yùn)行。區(qū)內(nèi)10kV架空線路采用絕緣導(dǎo)線，對(duì)線路截面選用參照當(dāng)?shù)毓╇姽镜募夹g(shù)規(guī)定。一般來說，35kV電纜選YJV3400mm2；10kV架空線選JKLYJ120mm2；10kV電纜選YJV3240mm2。（4）35kV變電站電纜進(jìn)線。對(duì)于35kV變電站的電纜進(jìn)線，基于經(jīng)濟(jì)性和方便性的原則，應(yīng)合理利用電纜通道，有利于減少配電電纜長(zhǎng)度和敷設(shè)方案，節(jié)約投資。（5）提出配電規(guī)劃方案。結(jié)合規(guī)劃區(qū)中期變電站布置情況，提出幾種10kV配電系統(tǒng)規(guī)劃方案。各個(gè)方案給出規(guī)劃的10kV電纜線路和架空線路的走向和供電方式。10kV多回出線組成若干相對(duì)獨(dú)立的，供電范圍不交叉重疊的片狀分區(qū)配電網(wǎng)，宜采用多分段、多聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)。其接線原則是為了在事故時(shí)可轉(zhuǎn)移負(fù)荷，縮短恢復(fù)供電時(shí)間。提出幾種規(guī)劃方案要充分發(fā)揮規(guī)劃人員的創(chuàng)造力。（6）規(guī)劃方