一种提高10kV配电线路利用率的方法与流程

本发明涉及配电线路技术领域，具体涉及一种提高10kv配电线路利用率的方法。

背景技术：

目前，城市化进程快速发展，地产蓬勃建设，电网建设相对滞后。现有城市变电站布局困难、间隔紧张、廊道紧缺、出线困难。配电网仍处于高损低效阶段，并且配电线路运行效益偏低。

自2005年至2015年年间，邯郸市公用线路数量由143条增长至301条，公用配网最大负荷由340mw增长至512mw，到2015年，线路利用率仅为19.45%。以2015年运行数据作为基础，对301条公用线路逐条分析其利用率。利用率不高于40%的线路为208条，占比为69%。利用率较高的线路12条，仅占4%。由此可见，配网整体线路利用率偏低，并呈现分布不均态势。

由于国网导则要求单条配电线路建议装接容量不大于11mva。对市区135条负载率低于20%的线路进一步分析：此部分线路占比44.85%，平均装接容量为9.31mva，高于整体平均水平（8.82mva），但线路最大负荷平均值为1.05mw，低于整体平均水平（1.7mw）。从这些线路所带负荷来分析，由于近年房地产行业迅速发展，大型居民小区数量快速增长。2006年至2015年，市区人口由143万增长至148万，低压户数由22万户增至51万户，在市区人口缓慢增长的同时居民户数迅速增长，大量小区建成而入住率普遍偏低，仅靠多年来负荷自然增长，致使供电负荷较小，供电线路负载率、配变负载率偏低。由此可见，装接容量高而负荷水平低，电网运行效益偏低。

装接容量高，但实际负荷小。通过对全市301条线路的利用率分析，发现轻载线路利用率均在15%以下。线路利用率低下直接导致配电线路运行效益低下。

配电线路均在近30年建设（或完成改造），其中1998及以后改造线路占比为42.5%，近5年内新建线路占比32.5%。平均负载率低于20%的线路396.6公里，仅占线路总长度的24.2%。

因此，急需以提高配电线路利用率为手段，提高电网运行效益，降低电网投资，促进经济社会发展。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种提高10kv线路利用率的方法，以提高配电线路利用率为手段，提高电网运行效益，降低电网投资，促进经济社会发展。

本发明从配电线路运行现状以及经济社会发展与电网发展矛盾等现状情况深入调研，确定从提高配电线路利用率入手，依据城市各类负荷特性以及《配电线路负荷特性详表》，制定了提高配电线路利用率的具体方案。其中，线路利用率为线路可荷载容量和实际平均负荷的比值。通过不同类型负荷叠加的方式，确保用户可靠接入电网同时，配电线路利用效率极大提升，从而改善了电网运行效益，为企业提高经济效益，为社会发展提供可靠保障。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种提高10kv配电线路利用率的方法，包括如下步骤：

1）依据配电网规划及用户接入系统需要，结合配电网规划数据系统信息，制作出10kv配电线路的负荷特性详表；

2）综合分析目标用户的负荷特性，判断线路装接用户性质是否相近；若线路装接用户性质相近，则进入步骤3）；若线路装接用户性质不相近，则不适宜应用该方法；

3）将线路装接用户性质相近且具有不同负荷特征的负荷进行叠加，将具有填谷效应的不同负荷性质用户接入同一配电线路；

4）通过空间负荷预测，绘制电网目标网架图；

5）依据电网目标网架图，结合目标用户的负荷特性，重构电网10kv配电线路图。

所述步骤2）中，所述目标用户的负荷特性包括负荷性质和负荷特征。

所述负荷特征包括负荷峰和负荷谷。

上述步骤3）中，叠加时遵循“提升线路利用率但不能影响线路安全稳定运行”的原则，总结不同用户负荷特性曲线峰与谷出现时间的规律，且通过相互叠加可实现负荷曲线“填谷”效应；如将小区用户与办公用户接入到同一条线路中，改善线路利用率。

具体的，步骤3）中，若目标用户的线路负荷特性具有峰a及谷a，已分析的具有不同的负荷特征的线路具有峰b及谷b，若峰a与峰b重叠部分小于谷a与谷b重叠部分且谷b大于谷a，则进行填谷效应，将两种线路接入同一配电线路；反之，则不接入同一配电线路。

进一步的，若峰a与峰b的数量不同，谷a与谷b的数量不同，则满足所有峰a与峰b重叠部分小于所有谷a与谷b的重叠部分且所有谷b之和均大于谷a，则接入同一配电线路。即满足对目标用户低谷时段进行补偿，高峰时段少叠加，不超符合的条件即可接入同一线路。

本发明的方法，基于线路负荷特性分析，利用负荷“填谷”效应完成配电网线路的切改，不仅提升了用户用电服务满意度，实现了配网设备安全可靠运行与线路运行效益提升“双赢”，而且线路负载率稳步提高，线损进一步降低，同时有效降低运营维护成本。此外，将具有“填谷”效应的不同负荷性质用户接入同一配电线路，重构配电网网架，综合利用网架图及配电线路负荷特性详表，提升配电网运行效益。

附图说明

图1为住宅小区负荷特性曲线图；

图2为电网目标网架图；

图3为效果例两条线路的日负荷特性曲线图；

图4为效果例方案接入前后的对比曲线图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的内容进行进一步的解释和说明，需要注意的是，以下实施例仅是较佳实施例，而不是全部的实施例，不应造成对本发明保护范围的影响。

实施例1

根据市区电网接入受限，电网发展受限的现状，结合收集的详细配电网数据，以配电线路实际负荷为指引依据，抛弃装接容量接入要求。通过配电网倒方式，在市区内选取了5条线路进行试点，将线路上原备供的双电源用户通过倒方式倒至上述5条线路供电。通过迎峰渡冬期间来验证是否可在提高10kv配电线路利用率的同时，而不影响电网安全稳定运行。切改前的线路情况表1所示。

表1切改前线路情况表

通过2016年10月-2017年2月的迎峰渡冬及春节大负荷的验证，试验的5条线路有3条发生了重载情况，1条发生满载情况。具体如表2所示。

表2切改后线路情况表

经分析，线路1-4均为高峰时段峰上加峰，但低谷时段负荷未得到较大提升。但线路5，其高峰负荷未得到明显提升，反倒低谷负荷得到了较大提升。

通过进一步分析发现，线路1-4原来所带负荷与新接入负荷性质基本相同，均为居民负荷；线路原为办公负荷，新接入为居民负荷。因此，负荷特性的不同直接影响配电线路的负载率和利用率。图1为住宅小区负荷特性曲线图。

依据配电网规划及用户接入系统需要，结合配电网规划数据收集，编制《配电线路负荷特性详表》（见表3），由于数据的精准度有保证，《配电线路负荷特性详表》得以具体的体现了现有配电网装接负荷特性情况。

表3配电线路负荷特性详表

1)负荷性质调查

市区配电网负荷构成较为复杂，负荷主要以居民、商业、企事业办公类负荷为主，其它类负荷比重相对较低。对配电线路各类型报装容量、负荷进行统计分析，发现单一负荷性质的线路占多数，为79.4％。

线路利用率不高于10%的线路负荷均为单一性质负荷，其中居民类线路最多；商业、企事业办公类负荷为主，具体如表4所示。

表4市区配电线路负荷构成表

由表4可知，线路负荷性质单一时，易造成利用率偏低；线路负荷性质为多类型混合时，线路利用率较高。

2）负荷特征调查

城市内负荷种类覆盖较广，大致可分为居民类、商业类、办公类、工业类几种。由于市区工业类负荷以施工临时电源为主，负荷在配网中占比较小，还有诸如医疗、学校等。对居民生活照明类、商业类、办公（非居民照明）类的负荷特性进行调查。

商业用电负荷随作息时间变化的规律性强，在9点以后日负荷快速上升，11点到20点营业期间负荷都比较平稳，21点以后负荷迅速回落。此外，由于商业行为在节假日会增加营业时间，也使其用电负荷成为影响节假日负荷特性的重要因素之一。受夏季照明、空调、动力负荷叠加影响，年负荷在7-8月份达到峰值，全年负荷峰谷差明显。

居民用电负荷与生活习惯相吻合，基本呈现午高峰和晚高峰，最大负荷集中出现在19点到22点。高层住宅的负荷密度要高于多层住宅和低层住宅。成熟小区负荷密度总体水平较高且保持平稳，新近开发小区负荷水平低，晚高峰更为突出。近年来受夏季持续高温的天气，风扇、空调等家用电器拥有率增长迅猛等因素影响，使得夏季居民生活用电负荷高峰增长较快，对地区用电负荷影响较大。

办公（非居民照明）类用电负荷日负荷曲线特点为8点到12点，及14点到18点“双峰”曲线趋势。在非工作时间负荷相对较低。年用电负荷主要以办公用照明、空调等为主，主要用电时间集中在7-8月迎峰度夏期间。

通过对以上主要用户的负荷特性进行调查分析，发现不同用户其负荷特性曲线“峰”“谷”出现时间具有明显规律性，综合分析目标用户的负荷特性，判断线路装接用户性质是否相近；若线路装接用户性质相近，则通过相互叠加可实现负荷曲线“填谷”效应，接入同一配电线路。若线路装接用户性质不相近，则不适宜应用该方法来处理。

由城市内各类负荷特性，依据其负荷特性特点，结合配电网现状线路负荷特性基础上，选取可进行“填谷”效应的线路进行归类，并参考线路周边地块负荷特性，采用负荷特性叠加的方法，将具有“填谷”效应的不同负荷性质用户接入同一配电线路。

依据《配电线路负荷特性详表》，结合地理信息电网系统图，将电网情况与实际经济社会建设项目有机相结合，通过空间负荷预测，绘制电网目标网架（如图2所示），精准指导电网规划。

依据规划的电网目标网架及《配电线路负荷特性详表》，结合经济实际发展各地块负荷特性，充分利用负荷特性叠加效应，提高电网基建项目投入产出比，提升配电网运行效益。

若目标用户的线路负荷特性具有峰a及谷a，已分析的具有不同的负荷特征的线路具有峰b及谷b，若峰a与峰b重叠部分小于谷a与谷b重叠部分且谷b大于谷a，则进行填谷效应，将两种线路接入同一配电线路；反之，则不接入同一配电线路。

若峰a与峰b的数量不同，谷a与谷b的数量不同，则满足所有峰a与峰b重叠部分小于所有谷a与谷b的重叠部分且所有谷b之和均大于谷a，则接入同一配电线路。即满足对目标用户低谷时段进行补偿，高峰时段少叠加，不超符合的条件即可接入同一线路。

效果例

以邯郸市某大型小区接入为例，经信息报送以及《配电线路负荷特性详表》，其反馈信息如下：

该小区建筑总面积为21万平方米，楼高99.9米，共12幢，综合容积率3.0，报装容量6000kva。

此项目周边还有大型写字楼综合群项目，在小区新建前已投运，电源点为某站066、069间隔，两条线路互为备用。区域供电现状如下：

某站066线路装接容量8000kva，该线路2015年负载率为58.33%。

某站069线路装接容量8600kva，该线路2015年负载率为48.33%。

导则要求拉手互供线路要满足n-1准则，即一条供电线路计划或故障停运，另一条线路可供该项目全部负荷。并且建议单条线路装接容量不宜大于11mva。所以，此两条线路不宜再接入本小区负荷！。

但依据的《配电线路负荷特性详表》即表4，查询得知某站066、069其负荷特性如表5所示：

表5某站066、069负荷特性详表

某站066、069装接容量共计16600kva，其中办公容量11100kva，占比66.87%，商业容量5500kva，占比33.13%。

两条线路典型日负荷特性如图3所示，呈现典型两峰两谷负荷曲线。以11时和17时为两个峰值。从已分析的住宅小区负荷特性曲线即图1得知，恰好可以对上述两条线路的两个低谷时段进行一定的补偿，而高峰时段叠加较少，满足本发明中的“填谷”效应，可以进行接入。

在制定接入方案后，现该小区已投运近一年，通过充分调研发现，在该小区接入后，和原来没有小区时对比，其对比曲线如图4所示，通过小区叠加后，两条线路高峰负荷增加幅度并不大，但是通过小区接入后叠加，其整体负荷高峰提前开始，错后结束。线路整体利用效率得到了有效提升。由原来的20.6%增长到37.8%。

基于线路负荷特性分析，利用负荷“填谷”效应共计完成32条配电网线路的切改。提升了用户用电服务满意度，实现了配网设备安全可靠运行与线路运行效益提升“双赢”。

针对按照“填谷”法切改的线路进行利用率统计分析，线路利用率由原来的19.45%提升到28.37%，极大的提高了运行线路的设备利用效率，实现资产降本增效，而且满足了经济社会发展需要。

2017年10-12月期间，用本发明的方法开展邯郸市区配电网络优化，电网投资回报和运行效益得到较大提升，当年累计节省资金超过7000万元：

制定高压客户供电方案29次，较以往供地方案减少新出线路26路，减少施工线路长度75.6公里，节约投资6900万元；

配电网改造工程切改负荷43处，共计切改线路14路，减少故障跳闸次数、提高供电可靠性，切改线路较同期减少停电损失电量200万千瓦时，挽回电费损失130万余元；

线路负载率稳步提高，线损进一步降低，同时有效降低运营维护成本。

如推广至全网，所节省的全社会成本将是不可估量的。