世界一流配电网发展典型案例和启示

赵锋朱刘柱胡旭东

一、根据公开的配电网供电资料数据，选取东京、新加坡、巴黎等国际主要大都市一流配电网情况进行了调研分析。

1、东京

供电总面积39494平方公里，2015年最高负荷4980万千瓦。其中，核心区（东京都）面积约715平方公里，2015年最高负荷1524万千瓦，负荷密度2.1万千瓦/平方公里。

电网结构。66（154）kV为高压配电网，6.6（22）kV为中压配电网。100（200）V为低压配电网。22千伏（市区）采用主备、环网、点网等接线方式。6.6千伏架空网、电缆网分别采用多分段三联络、站间单环网接线方式。

配电设备。主要配电设备（如杆上开闭路、电控制箱等）均由东京电力相关联的公司（东光电气株式会社，东京计器工业株式会社）生产制造，由于配网设施规范化程度高，设备巡视检查规范，对各类配电设备都有规定的巡检周期，广泛应用设备带电诊断技术，因此，设备故障率很低，提高了供电可靠性。

配电自动化。上世纪80年代中期，东京实现了配电自动化全面覆盖。配电自动化方案简单实用，故障定位采取分布式，依靠断路器和开关的配合就地自动完成定位，然后主站采用遥控方式恢复供电，大大缩短了负荷开关的操作时间。

供电可靠性。2015年供电可靠率为99.999%，户均停电时间为5分钟（其中故障停电4分钟，计划停电1分钟）。供电可靠率快速提升阶段是上世纪八十年代，五年内由98分钟快速下降为8分钟，其中从不到“4个9”快速提升至接近“5个9”，主要得益于带电作业和不停电施工法的大力普及。

管理体系。设立配网事业部、三级配电管理机构。总部配电部下设配电计划科、配电技术科、架空配电科、地中配电科和地图情报专业组、综合自动化专业组及配电技术试验中心等机构。配置有“关连会社”，承包配电工程建设、设计、维修工作。实现跨业务协调运营，确保了配网业务流程无缝化衔接。

2、新加坡

供电面积约为714平方公里，最大负荷664万千瓦，负荷密度0.9万千瓦/平方公里。供电可靠率维持在99.9999%以上，户均停电时间仅为0.56分钟。

电网结构。目前配电压等级分为22kV、6.6kV和400/230V等，其中22kV及以下为配电网。22千伏及以下为配电网，采用了复杂的莲花瓣网架和大量高技术水平设备，采用合环运行方式。400伏低压配电网络采用环网连接、开环运行模式。

配电设备。新加坡对于配电设备选型要求较高，全部实现电缆化、全户内少维护设备。22kV实现光纤差动保护全覆盖。采用高度自动化的开关设备，为保证可靠性，除定期巡检、维护外，还实施状态监测和状态检修，在设备故障之前和故障范围扩大之前将问题解决。

配电自动化。配电网全面采用差动保护实现故障隔离，自动化信号采用电缆屏蔽层载波传输。

供电可靠性。自2007年开始，新加坡电网供电可靠率维持在99.9999%以上，户均停电时间仅为0.56分钟。供电可靠性的统计口径和方法上，预安排停电引起的停电时户数不计入供电可靠性统计范畴。

管理体系。实行配网专业集中管理，配网设备运行和用户服务一体化运作。配电控制中心行使配网调度运行、遥控操作和工作许可职能，与国内配调类似。电力服务中心负责启动停电抢修程序、配抢资源调配以及客户沟通，集成了国内运检和营销的部分职能。

3、巴黎

巴黎核心区电网供电面积约为105平方公里。供电用户为160万，最高供电负荷达到300万千瓦，负荷密度2.9万千瓦/平方公里。整个区域供电可靠率99.985%，户均平均停电时间72分钟。核心区供电可靠率99.997%，户均平均停电时间15分钟（2011年数据）。

电网结构。配电网由225千伏、20千伏、380/220伏三级组成，采用N-2可靠性标准。高压网采用双环网结构。分为外环、中环和内环，三环又分为4个分区，每个变电站处于分区之间，环内的变电站向两侧分区供电。当负荷增加时，可在分区之间增加一变电站，将分区再一分为二，扩展性好。中压采用不同225千伏站间设6回20千伏线路，链式结构。即类似开闭所的“手拉手”供电模型。

配电设备。巴黎城区内均为电缆线路，配电站采用全埋式或半埋式，环境友好，节约空间资源。在运设备中有大量老旧设备。

配电自动化。巴黎配网自动化基本实现全覆盖，但智能化水平相对较低。配电自动化主要采用馈线自动化模式，“三遥”比例不到10%，以实现了对故障区域的隔离和非故障区域的恢复供电为主要目的。通信方式较为落后。

二、主要启示

通过分析3家世界一流配电网的发展历程、技术特点和特征，得到如下启示：

（1）高度重视用户供电可靠性。新加坡确定用户接入系统方案时需确保与整个配电网规划和设计理念相符，不会导致电网和用户可靠性降低。巴黎采用统一控制策略，为中压侧用户提供明确入网标准和评估体系。东京电力可靠性统计到实际签约低压用户，可靠性统计精度要求明显优于国内。

（2）高度重视电网结构的标准化和可扩展性。国外电力公司十分重视中压电网结构建设，中压网架一般由标准化、统一的供电模型组成。巴黎在分区间通过新增变电站，保障了供电模型的良好扩展性。新加坡利用花瓣式相切易扩展的特点进行网架标准化扩展。

（3）高度重视规划引领作用和用户接入标准化。新加坡配电网规划方法强调网络运行与维护的简洁性、网络拓展的灵活性，网络可靠性、安全性与经济性的综合考虑。新加坡因负荷趋于饱和，规划无固定周期，随新增用户进行。但由于其接线方式的标准化，确保了电网发展的延续性。东京、巴黎配电网规划中，认为合理的电源结构、坚强的网架、合理的变电所布点、用户接入的标准化是高可靠性电网的基础。

（4）高度重视配电自动化实用化效果。重视配电自动化对缩短事故停电时间的作用时，也强调了配电设备质量品质的重要性以及配电网的网架结构合理性。由此说明配电自动化实用化水平的高低与一次系统是密切相关的。均认为配电自动化建设要依托成熟的一次网架、质量可靠的配电设备和稳定持续的系统维护队伍，否则发挥先进技术的优势，也不能保证配电系统的供电能力以及配电系统事故后的输送能力。

作者简介：

赵锋，男，1985年4月出生，硕士研究生，安徽合肥人，高级工程师、注询师，主要从事配电网规划相关工作。