摘要：台区作为配电的终端单元，是农村地区重要的供电设备；而有的村庄负荷发展快、有的发展慢，且各村庄的台区现状又不尽相同，如何将村庄与台区的情况归类，可以为后续制定台区实施策略提供依据。
1 村庄分类
依据村庄规模和负荷发展水平，可将村庄分为9类，如下表所示。
2 台区归类
2.1 限定条件
限定条件为保证项目实施效果满足导则及经济性要求的条件。本课题研究理想状态条件下的项目实施，即配变项目实施5年内，该配变无需更换或改造。
1、解决现状问题
在项目方案制定时应确保现状问题优先解决，解决台区存在的重过载、绝对更换、供电半径过大、低电压等问题是项目方案满足要求的基本条件。
2、满足未来5年负荷增长
（1）下限条件
下限条件为当年实施的项目负载率需要满足的最低要求，该条件设定为解决现状问题后，村庄内台区5年内无需设备更换、改造。
（2）上限条件
上限设定为当年实施的项目负载率需要满足的最高要求，该条件为解决现状问题后5年后不存在轻载问题。
该上下限条件可适用于单个台区，同样适用于单个村庄，具体情形以研究内容的场景设定为标准。
2.2 场景设定
本研究以村庄为单元进行研究，研究结论可适用于对应场景下的村庄所有台区。
条件1：以村庄为单位开展台区项目实施。
适用性：本研究为项目实施的最理想状态，得到理想项目实施结果，不考虑工程难度和资金情况。在实际项目实施中可依据本地区项目要求和资金盘口综合取舍。
条件2：同一个村庄内，项目效果判定条件以所有配变最大平均负载率为准，配变之间同时率取1。
适用性：考虑未来年配变负荷调整，理想状态下，配变所带负荷与其能力平均分布，即配变负载率均衡，因此考虑负荷同时率取1。
条件3：研究针对选取的典型台区进行，具有一定针对性，因此研究结论可适用于该地区农村配变但非全部，仅提供策略参考。
适用性：本研究采取台区分类的方式，使得研究对象覆盖不同规模、不同负荷增长水平的村庄，可作为重要参考依据，但该方法仍然存在局限性。
条件4：将年份按照历史年为“-”，未来年为“+”的方式进行定义，现状年为0，以此方式研究项目实施策略和负载率变化曲线。
适用性：采用此方式可以清晰的表达历史年、现状年为实际发生的情况，以及未来年的预测情况，表达更加清晰。
条件5：对于采用历史年项目进行策略验证的场景，以-5年为现状年，验证年为0年。
适用性：-5年到0年均为已经发生的年份，其效果可作为验证对象，而-4年实施的项目，其5年后为+1年，并没有实际数据作为验证参考，因此该条件切实可行。
条件6：该策略只包括净增容量（不考虑更换小容量配变），不具体考虑新建配变还是配变增容的具体实施方案。
适用性：对于以配变最大平均负载率数据为判定条件而言，配变增容还是新建配变没有直接的不同效果，因此以净增容量作为策略研究的方向。对于具体采用配变增容还是新建的方案，可根据配变负荷分布、供电半径长度等条件进行判定。
2.3 项目实施方案研究
“小-快”村庄
“小-快”村庄以岱云村为代表，该村庄共有3个台区，分别为岱云村#1-#3配变，-5~0年配变详细数据如下表所示。
现状年下，岱云村3个台区不存在重过载、绝对更换、供电半径过大等问题，现状容量共计1115kVA，定义其未来年负荷增长速度快，年负荷平均增长率假定为14%。按照场景设定进行未来年限定条件下的指标进行计算，得到方案实施的净增容量范围和户均容量指标。
1、下限条件计算
经计算，在满足下限条件，即村庄最大平均负载率不高于80%时，需要净增容量400kVA，该方案可为新增1台400kVA配变。
具体计算数据如下表所示。
满足下限条件的最小净增容量为400kVA，户均容量达到2.86 kVA/户。
2、上限条件计算
经计算，在满足上限条件，即村庄最大平均负载率不低于40%时，需要净增容量1700kVA，该方案可为新增4台400kVA和1台100kVA容量的配变。
具体计算数据如下表所示。
满足上限条件的最大净增容量为1700kVA，户均容量达到5.31kVA/户。
3、负载率变化曲线
通过计算得到上下限条件下未来年逐年岱云村最大平均负载率结果，如下表和图所示。
由上图可见，项目实施后“岱云村-下限”和“岱云村-上限”情况下，最大负荷平均负载率均逐年升高，但下限曲线增长速度大于上限曲线。
同理可以计算“小-中”、“小-慢”、“中-快”、“中-中”、“中-慢”、“大-快”、“大-中”、“大-慢”村庄的规律及曲线。
结论如下：
“小-快”村庄下限条件的最小净增容量为400kVA，户均容量达到2.86 kVA/户；上限条件的最大净增容量为1700kVA，户均容量达到5.31kVA/户。
“小-中”村庄下限条件的最小净增容量为500kVA，户均容量达到2.17 kVA/户；上限条件的最大净增容量为2000kVA，户均容量达到4.01kVA/户。
“小-慢”村庄下限条件的最小净增容量为100kVA，户均容量达到2.07 kVA/户；上限条件的最大净增容量为1000kVA，户均容量达到3.90kVA/户。
“中-快”村庄下限条件的最小净增容量为700kVA，户均容量达到2.66 kVA/户；上限条件的最大净增容量为2700kVA，户均容量达到5.20kVA/户。
“中-中”村庄下限条件的最小净增容量为700kVA，户均容量达到2.56 kVA/户；上限条件的最大净增容量为3600kVA，户均容量达到5.05kVA/户。
“中-慢”村庄下限条件的最小净增容量为300kVA，户均容量达到1.96 kVA/户；上限条件的最大净增容量为2300kVA，户均容量达到3.82kVA/户。
“大-快”村庄下限条件的最小净增容量为2000kVA，户均容量达到2.70 kVA/户；上限条件的最大净增容量为8200kVA，户均容量达到5.41kVA/户。
“大-中”村庄下限条件的最小净增容量为1700kVA，户均容量达到2.26 kVA/户；上限条件的最大净增容量为8100kVA，户均容量达到4.45kVA/户。
“大-慢”村庄下限条件的最小净增容量为900kVA，户均容量达到1.99 kVA/户；上限条件的最大净增容量为7700kVA，户均容量达到3.94kVA/户。
项目实施后上下限的最大负荷平均负载率水平逐年升高，但下限曲线增长速度大于上限曲线。
2村庄大小相同，负荷增长速度的变化
（1）“小”村庄
上下限条件下，“小”村庄的负荷较快、中等、较慢增长时的极限方案户均容量如下表所示。
如上图和表所示，“小”村庄的上限条件和下限条件户均容量值都随负荷发展速度变慢而降低。
（2）“中”村庄
上下限条件下，“中”村庄的负荷较快、中等、较慢增长时的极限方案户均容量如下表所示。
图4 “中”村庄的极限条件户均容量变化示意图（kVA/户）
如上图和表所示，“中”村庄的上限条件和下限条件户均容量值都随负荷发展速度变慢而降低。
（3）“大”村庄
上下限条件下，“大”村庄的负荷较快、中等、较慢增长时的极限方案户均容量如下表所示。
如上图和表所示，“大”村庄的上限条件和下限条件户均容量值都随负荷发展速度变慢而降低。
3负荷增长速度水平一致，村庄大小变化
（1）负荷较快增长
上下限条件下，负荷较快增长的村庄由大到小变化时的极限方案户均容量如下表所示。
如上图和表所示，负荷较快增长时，上限条件和下限条件户均容量值随村庄由大到小呈现递增趋势。
（2）负荷中等增长
上下限条件下，负荷中等增长的村庄由大到小变化时的极限方案户均容量如下表所示。
如上图和表所示，负荷中等增长时，上限条件和下限条件户均容量值随村庄由大到小呈现先增大后减小的趋势。
（3）负荷较慢增长
上下限条件下，负荷较慢增长的村庄由大到小变化时的极限方案户均容量如下表所示。
如上图和表所示，负荷较慢增长时，上限条件和下限条件户均容量值随村庄由大到小呈现先减小后增大的趋势。
第一作者：
林佳（1985年11月—），女，汉族，工程师，硕士研究生，祖籍福建省莆田市，主要从事电力系统规划、优化控制、项目评审及前沿专题研究工作。工作单位：国网福建省电力有限公司福州供电公司，电力经济技术研究所
第二作者：
陈冰斌（1974年9月—），女，汉族，高级工程师，本科学历，祖籍福建省仙游县，主要从事电力系统规划、计划管理及前沿专题研究工作。工作单位：国网福建省电力有限公司福州供电公司，电力经济技术研究所
论文作者:林佳1,陈冰斌1,陈波1
论文发表刊物:《电力设备》2017年第5期
论文发表时间:2017/5/27
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