1、配电网规划设计技术导 则 （ Q/GDW 1738-2012） 张祖平 教授 级高工 中国电力科学研究院 2 提 纲 一 、编制 背景 二、编制原则 三、框架结构 四、导则内容 3 配电网直接面向用户供电，是保障电力“配得下、用得上”的关键环节。 公司高度重视配电网发展，但由于历史原因，配电网仍是电网发展“ 两头薄弱 ”中的一头。 1 电网 发展“两头薄弱” 目前，公司的配电网规划标准体系不够完善，现有配电网规划设计相关标准近十项，且这些标准相互并行，缺少衔接，缺乏统一的规范和指导。 2 规划 标准不统一 国家标准 城市电力规划规范 城市工程管线综合规划规范 行业标准 农村电力网规划设计导则
2、农村电网建设与改造技术导则 企业标准 县城电网建设与改造技术导则 城市电力网规划设计导则 城市配电网技术导则 农网建设与改造技术导则 管理规范 国家电网公司“十二五”配电网 规划（技术原则 ） 指导 意见 为充分发挥规划的龙头作用，强化技术标准的指导作用，提高配电网发展质量，公司发展策划 部 组织编制了 配电网规划设计技术导则 ，对配电网规划 设计提出 规范性 要求。 关于印发加强公司配电网规划管理工作方案的通知 （国家电网发展 2011 1418号 ） 关于下达 2012年度国家电网公司技术标准制修订计划的通知 （国家电网科 2012 66号 ） 现代 配电网 结构完善 技术领先 高效互动
3、灵活可靠 3 公司提出建设现代配电网 以 全新的思路、标准 来规划、建设和管理配电网，坚持 统一规划、统一标准 ，统筹城乡配电网协调发展、配电网与上一级电网协调发展，满足城镇化快速发展、客户多元化用电需求。 2020年全面建成 结构完善、技术领先、高效互动、灵活可靠 的现代配电网，重点城市供电可靠率和电压合格率达到国际先进水平。 5 提 纲 一 、编制 背景 二、编制原则 三、框架结构 四、导则内容 6 城网 规划 农网 规划 配电网 规划 城乡一体化发展客观上要求城乡电网统一规划。 大规划体系要求各层级、各环节、 各专业规划之间应有机衔接 ,配电网统一规划， 不再分别编制城网规划和农网规划，
4、本次导则的编制将统筹考虑城乡电网发展的技术需求，编制统一的配电网规划设计技术导则。 1 统筹 考虑城乡电网发展 7 东西 部 经济 差异 南北方 气候差异 城农 网 需求 差异 行政区 政治差异 公司经营区内 ，东西 部之间存在经济水平的差异 、南北方在自然环境和气候上差异较大，城 农 网的需求定位也有差异，行政区间的政治重要性也有差异。 各地配电网在负荷特性、设备选型、空间资源、政策环境、规划标准和理念等方面，由于发展阶段和用户特性的不同存在 诸多差异。 针对客观存在的差异化需求，公司 现行配电网规划设计标准 缺乏足够的适应性，不能完全适应公司 当前 配电网建设科学、经济、合理发展 的 需要
5、。 当前配电网发展的新形势、新特点在客观上也要求公司要根据不同的发展条件和发展情况， 制定有足够适应性的 配电网规划设计技术标准。 2 配电网建设的差异化发展战略 8 3 充分 继承已有标准规范 国家标准 行业标准 企业标准 管理规范 目前，配电网规划过程中参照的有关标准和规定 多达几十 余项。 本导则的编制将充分继承这些已有的标准和规范中的有关技术要求，参考部分省级公司的配电网规划标准。并在此基础上结合配电网发展的新形势、新要求，进一步拓展配电网规划技术标准，编制技术内容全面的配电网规划设计技术导则。 先进理念 方法 面向可靠性的配电网 规划理念 4 引入 先进 理念、方法 解决配电网可靠性
6、和经济性统筹兼顾的问题。 系统规划 理念 强调高、中、低压配电网协调配合、强简有序、相互支援，实现配电网技术经济的整体最优。 量化计算分析 方法 优选和评估配电网规划方案，提高配电网规划质量，满足配电网精益化管理的要求。 精益化供电 安全标准 理念（ ER P2/5） 按照“负荷组越大，故障恢复时间越短”的原则 ，制定 配电网可靠供电的三级标准，量化供电安全水平。 全寿命周期 理念 统筹考虑资产寿命周期内的全成本，实现电网资产在规划设计、建设改造、运维检修等全过程的整体经济性最优。 一、二次协调发展 理念 根据可靠性需求、网架结构和设备状况，采用相适应的配电自动化建设模式、终端配置类型和通信方
7、式。 10 专题研究 基于可靠性的配电网规划研究 配电网典型供电模式研究 35 220kV电网可靠性经济研究 10kV电网可靠性经济研究 农牧区电网规划技术原则研究 分布式电源接入配电网研究 调研实践 公司、省级和地市公司配电网规划编制 农网“十二五”改造升级规划 公司配电网“十一五”规划评估 省级配电网“十二五”规划评审 公司配电网规划管理调研 5 吸收 科研成果和调研实践 充分吸收已有科研结果，中国电科院对配电网规划相关技术开展了一系列的专题研究。 充分吸收配电网规划的实践经验，参与了公司配电网规划的编制工作，及部分省级公司配电网规划的编制、评估和评审工作。 11 提 纲 一 、编制 背景
8、 二、编制原则 三、框架结构 四、导则内容 12 目次 前言 标准正文 附录 编制说明 1 范围 4 总则 7 主要 技术原则 10 智能化 基本 要求 13 技术经济 分析 2规范性 引用文件 5 供电区域 和 规划 目标 8 电网 结构 11用户及 电源 接入 要求 3 术语和定义 6负荷 预测 与 电力平衡 9 设备 选型 12 规划计算 分析 要求 13 提 纲 一 、编制 背景 二、编制原则 三、框架结构 四、导则内容 14 本标准规定了 110（ 66） kV电网 、 35kV及以下各电压等级配电网规划设计的技术原则 。 本标准用于指导国家电网公司经营区域内 110（ 66） kV
9、电网 、 35kV及以下各电压等级配电网规划设计的有关工作 。 15 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB 156 标准电压 GB 12325 电能质量 供电电压偏差 GB/T 14285 继电保护和安全自动装置技术规程 GB/Z 29328 重要电力用户供电电源及自备应急电源配置技术 规范 DL/T 256 城市电网供电安全标准 16 下列术语和定义适用于本标准 。 3.1 配电网 distribution network 从电源侧（输电网和发电设施）接受电能，并通过
10、配电设施就地或逐级分配给各类用户的电力网络称为配电网 。 注释： 本 标准中配电网的定义为“从电源侧（输电网和发电设施）接受电能，再分配给各终端用户的电力网络”，该定义未完全沿用 Q/GDW 370 2009 城市配电网技术导则 中的配电网定义“从输电网或地区发电厂接受电能，并通过配电设施就地或逐级分配给各类用户的电力网络”。主要是考虑到目前配电网接受的电能不仅仅是来自输电网和地区发电厂，还包括各类小型电源，如屋顶光伏、微型燃气轮机、小型风机等 。 17 3.2 年 最大负荷 annual maximum load 全年各小时整点供电负荷中的最大值。 注释： 描述 年最大负荷指标主要有年最大负
11、荷瞬间值、整点值或最大数日最大负荷的平均值等方式，考虑到电网裕度、设备过载能力、经济性等因素，以及简化计算、便于分析的目的，本标准将年最大负荷定义为“全年各小时整点供电负荷中的最大值”。 3.3 网 供负荷 load by public network 网供负荷一般分电压等级计算，指流经同一电压等级公用变压器的负荷 。 注释： 对于 现状电网，可根据同一电压等级公用变压器的负荷，累加得到该电压等级的网供负荷。 对于规划电网，预测网供负荷时，还需考虑直供用户、自发自用负荷、变电站直降负荷、分布式电源接入等因素 。 18 3.4 饱和 负荷 saturated load 区域经济社会水平发展到一定
12、阶段后，电力消费增长趋缓，总体上保持相对稳定（连续 5年负荷增速小于 1 2，或电量增速小于 1%），负荷呈现饱和状态，此时的负荷为该区域的饱和负荷 。 3.5 负荷发展特性曲线 load development characteristics curve 用于描述一定区域内（一般小于 5km2）负荷所处的发展阶段（慢速增长初期、快速增长期以及缓慢增长饱和期），也称为负荷发展 S型曲线 。 19 慢 速 增 长 期 快 速 增 长 期 缓 慢 增 长 饱 和 期负荷时 间负荷年增长率时 间（ a ） S 型 曲 线（ b ） 负 荷 年 增 长 率 曲 线注释 ： 依据 区域负荷历史数据和预测
13、结果，可分析出负荷变化趋势近似 S型曲线。区域的负荷成长特性与其发展阶段密切相关，一般可分为慢速增长期、快速增长期和缓慢增长饱和期三个阶段。这三个阶段的长短与区域大小和建设进度有关，区域越大，每阶段持续的时间越长， S型曲线越平滑；区域越小，每阶段持续的时间越短， S型曲线饱和得越快。 3.6 容载 比 capacity-load ratio 容载比一般分电压等级计算，指某一供电区域、同一电压等级电网的公用变电设备总容量与对应的总负荷（网供负荷）的比值。容载比一般用于评估某一供电区域内 35kV及以上电网的容量裕度，是配电网规划的宏观指标。 3.7 10kV主干线 10kV trunk lin
14、e 变电站的 10kV出线，并承担主要电力传输的线段为主干线 。 3.8 供电 半径 power supply radius 变电站供电半径指变电站供电范围的几何中心到边界的平均值。 10kV及以下线路的供电半径指从变电站（配变）低压侧出线到其供电的最远负荷点之间的线路长度。 注释 ： 变电站 供电半径一般用于变电站规划 选址； 10kV及以下线路供电半径一般用于控制线路压降 。 20 3.9 供电 可靠性 reliability of power supply 配电网向用户持续供电的能力。 3.10 N-1停运 first circuit outage a） 110 35kV电网中一台变压器
15、或一条线路故障或计划退出运行。 b） 10kV线路中一个分段（包括架空线路的一个分段，电缆线路的一个环网单元或一段电缆进线本体）故障或计划退出运行。 3.11 N-1-1停运 second circuit outage 110 35kV电网中一台变压器或一条线路计划停运情况下，同级电网中相关联的另一台变压器或一条线路因故障退出运行。 3.12 供电 安全水平 security of power supply 配电网在运行中承受故障扰动（如失去元件或发生短路故障）的能力，其评价指标是某种停运条件下（通常指 N-1或 N-1-1停运后）的供电恢复容量和供电恢复时间的要求 。 21 3.13 负荷
16、组 load group 指由单个或多个供电点构成的集合。 3.14 组 负荷 group load 指负荷组的最大负荷 。 注释： 本标准中“负荷组”及“组负荷”的定义引自 DL/T 256 城市电网供电安全标准 。供电点指供电 (配电 )系统与用户电气系统的联结点。对于公用线路供电的高压用户，供电线路为该用户的供电点；对于专线供电的用户，为专线供电的变电站为该用户的供电点；对于低压供电的用户，配电变压器为该用户的供电点。 3.15 转 供能力 transfer capability 在某一供电区域内，当电网元件或变电站发生停运时，电网转移停运元件或停运变电站负荷的能力，一般可量化为可供转移
17、的负荷占该区域总负荷的比例。 3.16 应急 能力 emergency capability 在发生突发事故时，电网维持或及时向重要用户恢复供电的能力。 22 3.17 网络重构 network reconfiguration 通过改变分段开关、联络开关的分合状态，重新组合优化网络运行结构，以达到隔离故障、降低网损、消除过载、平衡负荷、提高电压质量等目的。 3.18 自愈 self-healing 电网在正常运行时能够及时发现、快速诊断、调整或消除故障隐患，在故障发生时能够快速隔离故障、自我恢复、不影响用户正常供电或将影响降至最小的能力。 3.19 双 电源 double power 分别来自
18、两个不同变电站，或来自不同电源进线的同一变电站内两段母线，为同一用户负荷供电的两路供电电源，称为双电源。 3.20 双 回路 double circuit 指为同一用户负荷供电的两回供电线路 。 23 24 4.1 为安全、可靠、经济地向用户供电，配电网应具有 必备的容量裕度 、 适当的负荷转移能力 、 一定的自愈能力和应急处理能力 、 合理的分布式电源接纳能力 。 4.2 配电网涉及 高压配电线路和变电站、中压配电线路和 配电变压器、 低压配电线路、用户和分布式电源 等四个紧密关联的层级。应将配电网作为一个整体系统规划，以满足各层级间的协调配合、空间上的优化布局和时间上的合理过渡。 4.3
19、配电网应与输电网协调配合， 增强各层级电网间的负荷转移和相互支援 ，构建安全可靠、能力充足、适应性强的电网结构，满足用电需求，保障可靠供电，提高运行效率。 4.4 配电网规划应 遵循资产全寿命周期成本最小的原则 ，分析由投资成本、运行成本、检修维护成本、故障成本和退役处置成本等组成的资产寿命周期成本，对多个方案进行比选，实现电网资产在规划设计、建设改造、运维检修等全过程的整体成本最小 。 注释： LCC=CI+CO+CM+CF+CD， LCC为全寿命周期成本， CI为投资成本， CO为运行成本， CM为检修维护成本， CF为故障成本，包括故障检修费用与故障损失成本， CD为退役处置成本。 CO
20、、CM、 CF与设备寿命周期有关 。 4.5 配电网规划应 实行差异化原则 ，根据不同区域的经济社会发展水平、用户性质和环境要求等情况，采用差异化的建设标准，合理满足区域发展和各类用户的用电需求。 4.6 配电网规划应 适应智能化发展趋势 ，满足分布式电源以及电动汽车、储能装置等新型负荷的接入。 4.7 配电网规划应 加强计算分析 ，提高规划工作质量，提升精益化管理水平，提高配电网投资效益。 25 5.1 供电区域划分 5.1.1 供电区域划分应在省级公司指导下统一开展。 5.1.2 供电区域划分 主要依据行政级别或规划水平年的负荷密度 ，也可参考经济发达程度、用户重要程度、用电水平、 GDP
21、等因素确定，如表 1所示。 表 1 供电区域划分表 供电区域 A+ A B C D E 行政级别 直辖市 市中心区 或 30 市区 或 1530 市区 或 615 城镇 或 16 农村 或 0.11 省会城市、计划单列市 30 市中心区 或 1530 市区 或 615 城镇 或 16 农村 或 0.11 地级市（自治州、盟） 15 市中心区 或 615 市区、城镇或16 农村 或 0.11 农牧区 县（县级市、旗） 6 城镇 或 16 农村 或 0.11 农牧区 注 1： 为供电区域的负荷密度 （ MW/km2） 。 注 2：供电区域面积一般不小于 5km2。 注 3：计算负荷密度时，应扣除
22、110（ 66） kV专线负荷，以及高山、戈壁、荒漠、水域、森林等无效供电面积。 26 注释： A+类供电 区： 主要 为直辖市的市中心区，以及省会城市（计划单列市）高负荷密度区； A类供电 区： 主要 为省会城市（计划单列市）的市中心区、直辖市的市区以及地级市的高负荷密度区； B类供电 区： 主要 为地级市的市中心区、省会城市（计划单列市）的市区，以及经济发达县的县城； C类供电 区： 主要 为县城、地级市的市区以及经济发达的中心城镇； D类供电 区： 主要 为县城、城镇以外的乡村、农林场； E类供电 区： 主要 为人烟稀少的农牧区。 27 注释： 1、重点 城市的市区一般不超过三类供电区域
23、，其他城市的市区一般不超过两类供电 区域 ； 县 级供电区原则上按城镇、农村进行划分，一般不超过三类供电区域。 2、 供电区域划分尽量与供电营业所管辖范围和变电站供电范围保持衔接，便于基础数据统计。 3、 严格控制 A+、 A类和县级供电区中的 B、 C类供电区域面积，小于 5平方公里的区域不宜单独划区 。 4、关于国家级新区、国家级 经济 开发区、省级经济开发区。 5、计算负荷密度时，应扣除 110（ 66） kV专线 负荷。 28 5.2 规划目标 5.2.1 各类供电区域应满足表 2中的规划目标： 表 2 供电可靠性规划目标 供电区域 供电可靠性规划目标（ RS-3） A+ 户均年停电时
24、间不高 于 5分钟（ 99.999%） A 户均年停电时间不高于 52分钟（ 99.990%） B 户均年停电时间不高于 3小时（ 99.965%） C 户均年停电时间不 高于 9小时 （ 99.885%） D 户均年停电时间不 高于 15小时 （ 99.771%） E 满足基本用电需求，不低于当地省级公司向社会承诺的供电可靠性水平。 注 1： RS-3计及故障停电和预安排停电（不计系统电源不足导致的限电）。 注 2： 用户年平均停电次数目标宜结合配电网历史数据与用户可接受水平制定 。 注 3：各类供电区域宜由点至面、逐步实现相应的供电可靠性目标。 国际 领先水平 国际先进水平 5.2.2 供
25、电可靠性指标主要包括用户年平均停电时间、用户年平均停电次数等。在低压用户供电可靠性统计工作普及后，可靠性指标应以低压用户作为统计单位，口径与国际惯例接轨。 5.2.3 配电网规划应分析可靠性远期目标和现状指标的差距，提出改善供电可靠性指标的投资需求，并进行电网投资项目与提升可靠性指标之间的灵敏度分析，提出可靠性近期目标 。 5.3 建设参考标准 电网建设型式主要包括以下几个方面：变电站建设型式（户内、半户内、户外）、线路建设型式（架空、电缆）、电网结构型式（链式、环网、辐射）、馈线自动化及通信方式等。各类供电区域配电网建设的基本参考标准如表 3所示。 表 3 各 类供电区域配电网建设的基本参考
26、 标准 供电区域类型 变电站 线路 电网结构 馈线自动化方式 通信方式 建设原则 变电站 型式 变压器 配置容量 建设原则 线路导线截面 选用依据 11035kV线路型式 10kV线路型式 11035kV电网 10kV电网 A+、 A 土建一次建成 变压器可分期建设 户 内或 半 户 内 站 大容量或 中容量 廊道一次到位 导线截面一次选定 以安全电流裕度为主，用经济载荷范围校核 电缆或 架空线 电缆为主 架空线为辅 链式、环网为主 环网为主 集中式或智能分布式 光纤通 信 B 架空线 必要时电缆 架空线 必要时电缆 集中式或就地型重合器 C 半 户 内 或 户外 站 中容量或 小容量 架空线
27、 架空线 必要时电缆 光纤通信与无线通信相结合 D 户外 或 半 户 内 站 小容量 以允许压降作为依据 架空线 架空线 辐射为主 辐射为主 就地型重合器或故障指示器 无线通信、载波通信 E 以允许压降为主，用机械强度校核 架空线 架空线 故障指示 器 30 注释： 对于 线路导线截面选型依据主要基于以下几点考虑： a）对于 A+ C类供电区域，因其负荷密度较高、上级电源点较多，线路输送距离较近，电压质量一般均能满足要求，此时重点关注的是线路的输送能力和转移能力。因此，线路导线截面选择应以安全裕度为主，用经济载荷范围校核。 b）对于 D、 E类供电区域，因其负荷密度较低，线路的输送能力一般均能满足要求，但由于上级电源点较少，线路输送距离一般较远，此时重点关注的是线路的电压质量，因此应按允许压降选择线路导线截面 。
