《配电网技术导则》修订背景和编制原则

 

0 引言

 

“十三五”是全面建成小康社会的决胜期，是深化改革的攻坚期。国家作出了“大力实施创新驱动发展战略、推进‘互联网+’行动计划、深化经济结构调整和产业转型升级、推动区域和城乡协调发展等重要部署。电力是关系国计民生的基础产业，电力供应和安全事关国家安全战略，事关经济社会发展全局。配电是电力系统的重要环节，它直接面向电力用户，承担着电力用户的供电服务，是改善民生、保障经济社会发展的重要基础设施。电力体制改革逐步深化，分布式电源、电动汽车及储能装置快速发展，配电网呈现出愈加复杂的“多源性”特征，终端用电负荷呈现出增长快、变化大、多样化的新趋势，加快配电网建设改造和转型升级的任务更加紧迫。配电网的发展迎来了重要发展机遇，同时也面临许多挑战。

 

2015年11月7日，国家发展和改革委员会、国家能源局正式发布《电力发展“十三五”规划》，这是我国“十三五”电力发展的行动纲领。“十三五”电力发展规划将“升级改造配电网，推进智能电网建设”作为重要任务，提出加大城乡电网建设改造力度，基本建成城乡统筹、安全可靠、经济高效、技术先进、环境友好、与小康社会相适应的现代配电网，适应电力系统智能化要求，全面增强电源与用户双向互动，支持高效智能电力系统建设。

 

为建设结构合理、安全可靠、经济高效的现代配电网，全面提高配电网供电能力，优化网架结构，提升装备水平，增强对分布式电源和多样化负荷的接纳能力，全面适应售电主体多元化和客户用电需求多样化的要求。为适应配电网发展的新形势，原《城市配电网技术导则》（Q/GDW 370—2009）已经不适应目前配电网技术发展要求，需要进行修订补充，以完善配电网标准体系，强化技术标准的指导作用，规范国家电网公司所属各省（区、市）公司35kV及以下配电网规划、设计、建设、改造、运维和检修工作，在国家电网公司运检部的指导下进行了《配电网技术导则》（简称《导则》）的修订。修订后的《配电网技术导则》与《配电网规划设计技术导则》（DL/T 5729-2016）将共同构成配电网顶层技术路线，将在一段时间内全面指导配电网规划设计、建设改造和运维检修工作。为配合配电网的标准化建设，系统地了解现代配电网技术发展路线，本文主要对《导则》修订的背景和目的、修订原则和特点以及主要修订的内容进行介绍。

 

1 《导则》修编的背景和目的

 

2015年以来，党中央、国务院对配电网建设改造工作做出了一系列安排部署。2016年中央1号文件明确提出了“加快实施农村电网改造升级工程，开展农村‘低电压’综合治理”等加快农村基础设施建设的工作内容。国务院第122次常务会议作出实施新一轮农村电网改造升级工程的决定，国务院办公厅、国家发改委、能源局等部委先后印发了一系列文件，全面部署新一轮农网改造升级工作。公司党组高度重视配电网建设改造工作，在2016年国家电网公司的“两会”上首次提出了“统一规划、统一标准、安全可靠、坚固耐用”配电网建设改造十六个字方针，国家电网公司配电网建设改造行动计划提出“十三五”期间配电网总投资将达到1.3万亿元。随着分布式电源、电动汽车与储能等多元化负荷不断涌现和大量接入，配电网的功能和形态正发生显著变化，对配电网的安全运行和供电质量带来严峻挑战，迫切需要提前研判，实现对多元化负荷进行主动监测和优化调控。 云计算、大数据、物联网、移动互联等现代信息通信技术将推动配电网建设管理工作的智能化变革，大幅提升配电网建设改造效率效益和智能化管理水平。

 

本标准依据国家电网公司《关于下达2014年度公司技术标准制修订计划的通知》（国家电网科〔2014〕64号），对Q/GDW 370—2009《城市配电网技术导则》进行修订。《城市配电网技术导则》于2009年首次发布，而自2009年以来国家电网公司发展策划部、运维检修部、营销部、科技部、物资部、农电工作部和基建部在配电网规划、典型设计、设备选型检测、带电检测、状态检修、不停电作业、防雷接地、配电自动化、运维管理、分布式电源接入及新技术研发等方面开展了大量卓有成效的工作，近年来国内外配电网技术亦有很大发展，配电网的管理模式也发生了重大变化，原标准已经不适应目前技术现状，迫切需要进行修订补充，以对10（20）kV及以下配电网规划、设计、建设、改造、运维和检修等工作进行规范和导向。国家电网公司运检部从技术标准入手，在广泛调研并充分吸取发达国家先进经验的基础上，组织专家团队，对原《城市配电网技术导则》（Q/GDW 370—2009）进行修订。

 

为适应国家电网公司对配电网管理的现状，《导则》的范围从城市配电网扩展至城市、城镇农村，涵盖整个配电网；电压等级扩充至35kV配电网；标准名称由“城市配电网技术导则”更改为“配电网技术导则”。

 

《导则》修订的目的是为建成城乡统筹、安全可靠、经济高效、技术先进、环境友好、与小康社会相适应的现代配电网，满足智能化要求，以及适应国家电网公司10（20）kV及以下配电网规划、设计、建设、改造、运维和检修等工作的技术要求，对配电网规划、设计、建设、改造、运行、检修、用户及分布式电源接入等各环节提出规范性技术要求，对配电网未来发展信息采集、状态分析进行技术导向，并针对目前配电网存在的问题提出改进措施。

 

2 《导则》修订的主要原则和特点

 

《导则》的修订遵循标准化、差异化、系统性、适应性和协调性的编制原则。以“统一规划、统一标准、安全可靠、坚固耐用”为原则，全面推行模块化设计、规范化选型、标准化建设；按照根据区域经济发展水平，按照可靠性需求和负荷重要程度，辅以负荷密度，供电区域按A+、A、B、C、D、E六类，差异化的分类制定相应的建设改造、设备选型标准；按照“四个一”工作要求，系统性地细化配电网建设改造项目需求管理。充分满足经济社会发展的用电需求，适应城镇化发展和产业结构调整对配电网的要求，适应分布式电源、多元化负荷接入及未来能源互联的趋势；坚持用电需求与配电网建设、主网与配电网、电网与分布式电源及用户接入、一次网架设备与二次系统相协调。

 

在《导则》修订过程中，调研了配电网现状，分析了当前配电网技术难题，研究了现代配电网建设发展的技术路线，并充分考虑了配电网的最新发展形势和建设。《导则》的修订工作同时遵循了以下4个原则：

 

1）贯彻国家有关方针、政策、法律、法规，严格执行强制性国家标准和行业标准。

 

2）《导则》的修订落实标准化、差异化要求，形成平滑升级避免大拆大建的配电网技术发展路线。

 

3）立足于国家电网公司配电网的现状，《导则》对配电网的全过程做到技术先进、经济合理、安全实用。

 

4）《导则》力求与国家电网公司相关技术标准之间，以及与国家、行业标准的协调一致，体现实用化、差异化、前瞻性和引领性。

 

《导则》对配电网规划、设计、建设、改造、运行、检修、用户及分布式电源接入等各环节提出规范性技术要求，对配电网未来发展信息采集、状态分析进行了技术导向，还针对目前配电网存在的问题提出了改进措施，已经落实到现行规程中的一般性技术内容原则上不在《导则》中重述。

 

修订的《导则》具有10个特点：

 

1）《导则》从全面提升配电网专业化水平出发，涵盖了配电网规划、建设、生产、运行和改造的全过程。吸取发达国家先进经验，对配电网接地故障处理、保护配置、过电压配合、防雷、短路电流水平、开关选型、低压漏电保护配置、分布式电源及电动汽车接入等关键技术难题进行系统性研究。

 

2）《导则》强调输配电网的相互协调，提高配电网的转供能力，为上级电网提供支撑，以适应城乡发展，满足供电可靠性要求。逐步构建能源互联公共服务平台，促进能源与信息的深度融合。

 

3）《导则》系统地引导规划和建设中压配电网网架、以保障中压配电网的可靠与坚强。目标是建成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的配电网，实现安全、可靠、经济地向用户供电。

 

4）《导则》从提高供电可靠性出发，要求不断提高线路绝缘化、电缆化的比例，提倡不停电作业（带电作业）、设备状态检测。 随着绝缘材料的广泛应用，以及中压架空绝缘线路的推广，可通过线路及设备全绝缘化进一步提高供电可靠性。

 

5）《导则》强调全面推行模块化设计、规范化选型、标准化建设。落实标准化、差异化要求，形成平滑升级的技术发展路线，避免大拆大建。按照负荷密度，保证电压质量的原则确定线路供电距离；提高线路载荷和转供能力来确定线路分段数、联络点数；按节能、环保、免维护、减少设备规格、适当留有余度的原则进行设备选型；按城市规划，电网与环境和谐的需求选取电缆和架空线；按载荷和转供要求确定线径。

 

6）《导则》从电网安全运行出发，严格落实反事故措施，建设与环境和谐的配电网。例如中性点接地方式不同的配电网，应避免互带负荷，否则，将会导致不同配电网的继电保护装置误动或拒动。 根据近年来各地在公共场合大量安装户外环网箱、箱式变电站，但是有些厂家生产的户外环网箱、箱式变电站，其箱体不具备防内部故障电弧外泄性能，存在安全隐患，以及外壳设计欠美观，《导则》提出了相应的要求。

 

7）《导则》为积极推进配网智能化，引导配电网一次系统规划建设适应配电网自动化要求。 一次网架要结构简洁，并尽量减少结构种类，布局合理，具备转供能力，以利于配电网自动化的实施，以提高故障下快速恢复供电能力和分布电源的接入。同时一次电网的施工考虑通信光缆的敷设，减少实施配电网智能化建设的工程量。

 

8）《导则》对重要用户提出更加完善的供电保障措施。 重要用户除正常供电电源外，应有备用电源和独立于公网的自备应急电源。正常供电电源、备用电源和自备应急电源应与供用电工程同步设计、同步建设、同步投运、同步管理。坚持安全第一、预防为主，未雨绸缪，预控前置，确保社会稳定，建立和谐的供电环境。

 

9）《导则》适应分布式电源以及电动汽车、储能装置等新型负荷的接入需求，有序建设智能配电网。配电网应满足国家鼓励发展的各类电源及新能源微电网的接入要求，逐步形成能源互联、能源综合利用的体系。

 

10）《导则》提出在分布式电源接入前，应对接入的配电线路载流量、变压器容量进行校核，并对接入的母线、线路、开关等进行短路电流和热稳定校核，如有必要也可进行动稳定校核。不满足要求时应对配电网进行适应性改造。

 

3 《导则》主要修订内容

 

为适应国家电网公司配网管理模式的要求，《导则》适用范围由城市配电网进一步扩展至全部城乡配电网。按照差异化原则，根据供电区域经济发展水平，按照可靠性需求和负荷重要程度，辅以负荷密度，将供电区域细分为A+、A、B、C、D、E六类，分类制定相应的建设改造和运维标准。按照差异化、可升级原则设定目标网架，按照一步到位原则确定主干线截面、开关等设备选型，较原标准主要变化情况有：

 

1）进一步明确网架结构，规划A+、A、B、C类供电区域架空线路以“三分段、三联络”为目标网架，D、E类地区可为三分段单辐射、三分段单联络，通过增加联络向目标网架发展过渡；电缆网以单环网、双环网为目标网架，可由双射、对射向双环过渡，架空线入地改造应按电缆网目标网架建设。

 

2）设备选型一步到位，如：规划A+、A、B类地区，架空线路主干线导线截面选择240mm2或185mm2，C、D类地区主干线导线截面选

择≥120mm2，E类地区主干线导线截面选择≥95mm2；中低压混凝土电杆均按非预应力选择，对于山区等交通不便地区可选用轻型高强度电杆、组装型杆等。

 

3）改进小电流接地系统单相接地故障处理技术原则，20世纪70年代借鉴前苏联经验确定的可运行2h原则，经参考日本、法国等发达国家经验，修改为在躲过瞬时接地故障后，快速就近隔离故障原则，即由“2h运行+接地选线”改为“选段跳闸”。在具备条件的单位按不同技术路线分区域试点后，稳步向公司系统推广。

 

4）降低短路电流水平，经前期调研发现目前开关开断电流由攀比性增大趋势，参考日本（12.5kA）、美国（10kA以下）等发达国家经

验，将变电站10kV母线短路电流水平由2009版的20、25kA降低至16、20kA，避免因盲目增大短路电流水平带来大量配电网开关设备投资的浪费，同时提出针对性措施降低母线短路电流。

 

5）增加和修订了对环网柜、环网室、环网箱等术语的定义，规范统一了配电网常用设施设备的名称，有利于进行典型设计、运维管理。

 

6）增加目标配电网网架的概念，明确不同供电区域目标电网建设及过渡改造方向，确保提高负荷转移能力。

 

7）增加电能质量关于对电压波动和闪变、电压暂降、三相电压不平衡和谐波的限值、统计及检测等要求。

 

8）增加运用红外成像测温，高频、暂态地电波、超声波局部放电检测等带电检测技术、OWTS（振荡波）等局部放电检测技术的要求，以及利用配电自动化、用电信息采集等数据进行状态检修技术的要求。

 

9）增加电动汽车充换电设施接入，适应智能配电网发展要求；修改原5.11节“分布式电源”，扩充为第11章“分布式电源接入”，满足环保绿色能源发展，逐步构建能源互联公共服务平台，促进能源与信息的深度融合。

 

4 结语

 

《配电网技术导则》在原《城市配电网技术导则》（Q/GDW 370—2009）基础上，将适用范围从城市配电网扩展覆盖县域配电网，同时增加了目标网架、电能质量、带电检测技术、分布式电源和电动汽车充换电设施接入等内容，体现了《导则》重差异、有突破、易操作的特点。配电网按照供电分区差异化建设和改造，突破了多年的单相接地故障处置规程，修改为在躲过瞬时接地故障后，快速就近隔离故障原则。《导则》吸取了发达国家先进经验，对配电网接地故障处理、保护配置、过电压配合、防雷、短路电流水平、开关选型、低压漏电保护配置、分布式电源及电动汽车接入等关键技术难题进行了系统性研究，提出了具有操作性的技术措施，为配电网持续快速、健康发展提供了技术保障。随着现代配电网技术的发展和工程实践的推进，人们对其认识必将逐步深入和全面，《导则》也将进行修正和完善。

 

作者简介

 

侯义明，中国电力科学研究院，教授级高工，研究领域为配电网规划与运行、分布式电源并网、微电网及智能化相关技术等。

 

引文信息

 

侯义明.《配电网技术导则》修订背景和编制原则[J]供用电，2017,34(1):28-31.

 

HOU Yiming.The Background and Principles of Revision to Technical guidelines for distribution network[J].Distribution&Utilization,2017,34(1):19-23.