1. 课程导入与配电网规划概述

配电网是电力系统中直接面向用户、承担电能分配与供电服务职能的末端网络。它从输电网的降压变电站或分布式电源接入点接收电能，经中压馈线、配电变压器、低压线路，最终送到居民、商业、工业和农业等各类用户。与输电网强调大容量、远距离、高电压不同，配电网的核心特征是"贴近负荷、结构复杂、分支众多、直接决定用户能否用上电、用好电"。因此，配电网规划不是单纯的设备选型，而是围绕负荷增长、供电能力、供电质量、经济性和可靠性展开的系统性决策。

一、配电网的定义、分类与电压等级

从功能上看，配电网可以理解为"从电源或上级电网到用户受电点之间的全部电力设施集合"，包括变电站出线、开关站、环网柜、架空线路、电缆线路、配电变压器、低压线路、无功补偿装置以及自动化终端等。按电压等级，我国配电网通常划分为高压配电网（110kV、35kV）、中压配电网（20kV、10kV、6kV）和低压配电网（380V/220V）。其中，10kV中压配电网是城市和乡镇供电的主干，直接连接配电变压器并向低压用户供电；35kV和110kV高压配电网则承担区域性的电力汇集与降压分配。

按供电区域和结构，配电网可分为城市配电网、农村配电网和工业园区配电网。城市配电网负荷密度高、供电可靠性要求高，多采用电缆环网、双电源或"手拉手"结构；农村配电网线路长、分支多、负荷分散，常采用架空线路和辐射状结构；工业园区则常采用专线供电、开闭所和高压用户直供方式。按中性点接地方式，还可分为中性点不接地、经消弧线圈接地和经小电阻接地等，不同方式直接影响单相接地故障时的处理策略和供电连续性。

二、配电网规划的目标与基本原则

配电网规划的基本目标可以概括为：在规划期内，以合理的投资和运行成本，满足负荷增长需求，并达到规定的供电可靠性和电能质量水平。具体而言，规划需要回答几个关键问题：何时何地需要新增或扩建变电站？中压馈线如何布局和联络？哪些线路需要改造或新建？分布式电源接入后对网架有何影响？

规划工作通常遵循以下基本原则。第一，负荷预测先行。规划以负荷预测为基础，需要掌握规划区域内负荷的总量、空间分布和增长节奏。常用方法包括弹性系数法、趋势外推法和空间负荷预测法。例如，某新区预测5年后负荷达到30MW，负荷密度约8MW/km²，则需据此确定变电站布点和馈线出线数量。第二，分层分区平衡。高压、中压、低压配电网应分层规划、分区平衡，避免跨区远距离供电，减少线路损耗和电压降。第三，可靠性适度超前。规划不能只满足当前负荷，还要为故障隔离、负荷转供和未来扩展留有余地。第四，经济性与可靠性协调。提高可靠性往往需要增加投资，规划应在两者之间寻找平衡点，而不是片面追求某一指标。

三、供电可靠性的基本概念

供电可靠性是指电力系统持续向用户供电的能力，通常用一组统计指标来度量。最常用的指标包括：系统平均停电频率指标SAIFI（次/户·年）、系统平均停电持续时间指标SAIDI（小时/户·年）、用户平均停电持续时间指标CAIDI（小时/次）以及供电可用率ASAI（%）。其中，ASAI = 1 − SAIDI/8760，反映全年供电时间的可用比例。例如，某区域全年SAIDI为4.5小时/户，则ASAI约为99.949%。

从规划角度看，供电可靠性不是运行阶段才考虑的问题，而是从网架结构设计阶段就被"锁定"的。一个辐射状单电源线路，一旦主干故障，全线停电；而一个环网结构，在故障时可以通过联络开关转供部分负荷，停电范围和时间都会显著缩小。因此，规划阶段的网架选择、联络点设置、自动化终端配置，直接决定了未来可靠性的上限。

四、规划与供电可靠性的内在联系

在实际规划中，可靠性分析通常与规划方案同步进行。以某10kV馈线为例，规划方案提出将原有单辐射线路改造为"手拉手"环网，并在关键分段点加装负荷开关。改造前，线路全长12km，主干故障时全线停电，预计SAIDI约为8小时/户；改造后，通过分段隔离和联络转供，可将停电范围缩小到故障段，预计SAIDI降至2.5小时/户左右。这一变化并非运行优化带来的，而是规划阶段网架调整的直接结果。