杨梅

摘 要：随着国民经济的快速发展，电力在人们的生产生活中发挥着重要的作用，配电网也成为了当前重要的公共基础设施。本文围绕10kV配电网建设优化措施进行探讨，阐述了当前10kV配电网线路建设现状，提出了其中的重点问题：网架的不合理、电网负荷增长速度过快、设备的老化以及自然灾害问题，并针对各个问题给出了10kV配电网建设优化措施方案。

关键词：10kV;配电网;网架

0 引言

随着科学技术的快速发展，国民经济的发展也越来越迅速，人们对电力的需求逐渐加大，对电力质量的要求也越来越高，电力成为社会不可或缺的部分。虽然我国在配电网建设方面不断加大投入，但是用电情况相对于国际先进水平仍有一些差距，为了更好地满足人民生活需求，使电网系统能够安全稳定的运行，本文就10kV配电网建设优化措施展开讨论。

1 10kV配电网线路建设现状

目前，我国的电网采用的是10kV配电网对各用户进行供电。二十世纪以来，我国的国民经济快速稳定的发展，进而带動了用电量的迅猛增长，配电网的负荷增长速度过快，远超预期水平。

以前，我国的电力建设将重点放在了发电厂的建设上，长期重发轻供的建设方式导致我国的配电网系统的基础相对薄弱，近年来，国家加大对配电网建设的投入，但和国外先进水平相比还有一定差距。在用电需求如此庞大的今天，我国以往配电网的设计和规划模式已经不足以满足城乡发展建设需求了，各种问题层出不穷。可以说配电网的建设优化已经迫在眉睫。

2 10kV配电网在建设中存在的问题

2.1网架不合理

在配电网的建设中，网架的问题是最基本的问题，它可以直接影响用户用电的情况的好坏。在我国10kV配电网在建设过程中，网架问题十分普遍。由于我国之前“重发轻供”的供电模式，导致现在变电站的转供能力方面严重不足，虽然变电站供电的能力也不尽相同，但是我国10kV变电站的转供情况却是相对较差的，通俗来讲就是在同时有大量用户需要电量供应时，无法达到高效率的电能转换。而且目前我国所采用的10kV配电网结构框架，当出现系统或供电问题时难以找到故障点，进行快速有效的进行维修，这就可能会导致供电环节出现问题，影响供电质量，电力企业也可能会在发展上受到影响。

由于我国以前的10kV配电网大多是架空线，而一般新建地区会采用环网供电的模式，施工方可能会直接在监控线上取用电源，更有些乡镇和施工地区甚至为了方便用电，村民和工人进行私自拉线，这就会导致电力系统可能会超负荷，线路容易出现故障，更有甚者影响到线路的安全。而且当小容量用户过多时，会导致无法充分利用电力，资源浪费的程度较大[1]。

2.2电网负荷增长速度过快

由于国民经济水平的提高，城市建设也不断发展，城市建设规划以及人们生活对电力资源的需求也日益增加。另外一些农村地区很多线路也都是超高负荷运作，大多数的乡镇地区电网建设进度无法跟上人们对用电的需求，致使人们自行拉线，造成线路高负荷，我国大多数地区的电力负荷每年以10%以上的速度在增长，更有甚者已经达到了20%。

2.3设备老化

当前10kV的配电设备还有很多是多年前的，现如今设备已经老化严重，无法支撑较多用户同时用电，导致故障频发，甚至发生火灾。而且设备的绝缘部件的表面也会在发生电压时积累污垢，当符合一定条件的情况下，容易发生闪络，降低其绝缘性能，同时降低供电可靠性。

2.4自然灾害问题

自然灾害在10kV配电网在建设中发生的概率较高，雷击灾害最为常见。雷击灾害大多数情况发生在架空线上，特别实在雷雨天气，发生雷击的概率更是大大提高，雷击不仅会对供电产生较大影响，直接破坏电网，导致大面积断电，电网瘫痪，造成经济损失，而且还会带来极大的安全隐患。除雷击灾害之外，大风、暴雨等天气变化还会给配电网建设的展开和推进造成阻碍，甚至导致电杆的倒塌和断裂[2]。

自然灾害的发生，不仅对配电网，电力用户有较大影响，而且对供电单位和各种设备以及电网线路都会造成很大的危害，甚至带来巨大经济损失，所以在10kV配电网建设和优化过程中一定要注意做好对抗自然灾害的准备工作，加强对自然灾害问题的关注和应对措施，尤其是雷击灾害。

3 10kV配电网建设优化措施

3.1完善网架评价体系，优化网络结构

想要优化10kV配电网的建设进行优化，首先需要完善的就是网架评价体系，通过对网架评价体系的不断完善，进而提高网架评价体系中的各项指标，如供电能力的稳定性、供电设备的供电能力等。网架评价体系的构成不仅包括设备的稳定性、供电的能力，还包括电能质量、配电网信息化构建策略以及网架结构等。通过对通过对网架评价体系的完善，我们才能在较短的时间里发现配电网建设规划中出现的问题，才能更高效的解决这些问题。通过使用多目标遗传算法可以实现配电网络结构科学合理的搭建。多目标遗传算法是一种建立在遗传学计算理论以及自然选择基础上的计算方法，对目标数据的有序处理需要利用随机信息的交换，进一步计算出最优的、较为完整的网架搭建方式。在网架优化过程中利用多目标遗传算法，是要根据原有的网架结构进行的，利用迭代法算出配电网的供电率，这样算出的供电网配电楼是比较准确的，再利用分布式中的电源供电数据，得出电源供电的随机数值，最后再计算出电源适应度，再根据计算出的适应度对10kV配电网的电源分配及规划进行调配和优化。

网架结构不是独立于网架评价体系之外的，优化网架结构的同时还需要其他部分相互配合，以提高供电系统的稳定性，进而获取稳定可观的经济效益，所以在优化网架结构的同时必须保证分布式电源配电网的运行正常。分布式电源的加入，配合多目标遗传算法，能更好的做到对配电网中的各个节点的优化，对我国配电网的优化有重要的意义，更有利于提高后期电网结构的稳定性，使其能够稳定高效的运行。

在网络结构方面，应当科学合理的规划配电网的布局，首先要做的就是改变連接方式，使其更加的简单灵活，也更加方便。想要达到这样的目的，第一点就是在供电网络中不能出现任何的交叉重叠，目前，常用的搭建方式是树枝型，这是一种放射型的搭建方式，但以现在的形式发展，环网结构更能适应当前环境的需求，若发生故障，则可进行倒闸恢复供电。另外传统工人操作的方式，恢复供电可能需要几个小时，但随着配电网自动化系统的发展，建设了自动化系统之后，可以在很短的时间内就恢复供电，有效提升了配电网的可靠性[3]。

3.2确立配网规划方法

目前，我国10kV配电网由于负荷过大，导致其供电能力不高，要想更好的满足用户用电需求，提高供电能力，就需要确立好配网规划的方法。要确定配网规划方法，要先要做就是负荷的预测和评估。根据不同地区对配电网负荷的需求，在人口密度大，人口指数高的城市电力资源消耗大的地区，在配电网的规划过程中应重视起来，使用一些性能较高的电网设备，在不发达的农村地区也应该适当调整，做出预测，尽量预防老百姓私自拉线造成负荷过大的情况。在进行负荷预测的时候，可以采用负荷密度法进行分析，根据供电范围中不同地区的面积和用电负荷密度，来预测一定时期内的用电负荷。其关键在于收集数据时要将地区分成多个尽量小的面积区，以提高预测的准确性。负荷预测的重点在于前期大量的数据收集，建立科学的预测模型，采取切实有效的算法，在历史数据的基础上总结研究。

在进行准确的负荷预测之后，根据预测的结果，对网架中现有的问题进行处理和优化，再结合当地的道路情况和发展建设规划等对10kV配电网进行合理的规划。

10kV配电网良好的规划和建设，能够有效提高配电网的可靠性等指标，提升用户满意度，也在一定程度上能够节约电能，减少损耗。

3.3优化10kV配电网中的老旧设备

在优化10kV配电网中的老旧设备时，为了节约成本，可改造的设施进行改造，无法改造的进行更换。例如，可对线路的绝缘件、高低压的开关柜、接线户和低压线进行改造，还需要对10kV配电网的架空线路和电缆线路进行改造。对老旧的电网设备进行更换，10kV配电网设备最好使用小容量、分布密的方式，这样的改造方式，不仅能够减少对变压器的负荷，也能够提高变压器的效率。10kV配电的变压器要选择S11级以上节能型的变压器。优化10kV配电网中的老旧设备能够保障供电的安全性，和可靠性。

3.4做好自然灾害预防工作

由于自然灾害时有发生，且对配电网建设的进行和电网的运行有很大影响，对供电的稳定性和安全性都有影响，除此之外，还会带来安全隐患，破坏电网设备，使电力企业蒙受经济损失。但是鉴于自然灾害的不确定性和特殊性，这个问题无法从根本上得到解决，我们只能采取一定的防护措施，所以在10kV配电网的建设时，一定要在自然灾害的预防方面做好工作，尽量减少其对配电网建设的进行和电网运行的影响，降低恶性事故的发生率。

在10kV配电网的防雷过程中，其主要防护为配电线路上的防护，主要防护原理有两种：一个是通过降低杆塔接地电阻，可以降低线路因雷击而跳闸的概率，达到提高线路的抗雷电能力的目的;第二个是采用性能更加优越的新型绝缘子，例如新型玻璃钢绝缘子。除了线路防护还有配电设备的防护，包括变电所防雷和变压器防雷。10kV变电所的防雷技术主要有两点：其一是变电所进出线及母线进行防护，其二是让设备和避雷器并联起到防护作用。另外安装有开关的避雷器也有很好的避雷效果，智能化保护器也是如今的发展方向，能够迅速恢复电网运行，从而增加了电网的可靠性。电缆分支箱是当今配网线路中的重要组成部分，对其进行防雷手段也十分重要，在考虑经济成本的前提下，建议选择部分位置安装智能保护器，寻找最合适的安装位置，来达到防雷效果[4]。

4 结论

10kV配电网安全持续的运行和不断优化对我国的经济发展有重要的意义。通过不断加强对10kV配电网的建设和优化，提高供电系统的可靠性，满足当今社会的用电需要。文中提出了在10kV配电网的建设和优化过程中的主要问题，并针对各个问题提出了相应措施，意在期望能够帮助10kV配电网的建设和优化顺利有效的进行。

参考文献

[1] 周日龙.10kV配电网建设优化策略的分析[J].科技与企业，2015（5）：64.

[2] 沈红留，李阳波.基于10kV配电网线路的建设与改造分析[J].农村经济与科技，2019，30（2）：60-71.

[3] 毕志磊.10kV配电网自动化系统的智能化建设分析[J].民营科技，2018（12）：140.

[4] 林学耿.10kV配电网防雷技术的应用研究[J].科技经济导刊，2018，26（29）：51-52.