“一流配電網”規劃中110kV目標網架研究

孫 波 李海濤 汪 超

(江蘇省電力公司 淮安供電公司，江蘇 淮安 223002)

0 引言

為落實 “兩個一流”排頭兵規劃，深化應用“兩個一流”國際對標工作成果，在“世界一流電網～配電網建設和管理示范區”揚州試點項目的基礎上，江蘇省電力公司淮安供電公司(以下簡稱公司)開展了“一流配電網”基礎研究、現狀評估和試點實踐，以供電可靠性為導向，嘗試解決配電網管理和發展難題，謀劃配電網發展思路和創新舉措，帶動淮安配電網整體水平提升。

配電網分為高壓(110、35kV)配電網、中壓(20、10kV)配電網、低壓(400/220V)配電網三個部分，其中高壓配電網目標網架是“一流配電網”建設中的一個重點，直接影響配電網安全、可靠、經濟運行。本文首先介紹國內高壓配電網典型接線模式，重點分析淮安現狀高壓配電網接線模式應用情況和存在問題。其次構建理論模型，在一定的邊界條件下，對各種典型高壓配電網接線模式的可靠性、投資經濟性等進行定量理論分析計算，對各種典型接線模式的優缺點與適用性進行分析比較。最后結合淮安電網實際，參照理論計算結果，對高壓配電網典型接線模式選優分析，得出適合淮安的最優高壓配電網接線模式及演進方案，保證“一流配電網”實施效果。

1 高壓配電網典型網架及淮安現狀

1.1 110kV電網典型網架

根據國家電網公司《配電網規劃設計技術導則》，高壓配電網典型網架分為輻射接線、環網接線及鏈式接線三大類。變電站接入方式主要有：T接或π接。

表1 高壓配電網典型網架

1.2.1 淮安110kV電網網架現狀

“十一五”以來，淮安地區110千伏配電網以地區220千伏變電站為支撐，形成了較為堅強的網架結構，較好地滿足了經濟社會發展的用電需求。

截至2012年底，淮安共有110千伏線路140條，網架結構主要有雙輻射、單鏈、單輻射、單環網等4種，其中以雙輻射、單鏈為主，具體為單鏈線路44條、單環網線路18條、雙輻射線路73條、單輻射線路5條。

表2 淮安高壓配電網網架分布表

1.2.2 淮安110kV電網網架存在問題

1)位于B、C類區域部分單鏈線路不能滿足供電可靠性要求。由于規劃時區域負荷密度較低，線路導線較細，隨著近年來經濟社會快速發展，變電站負荷迅速增長，在發生主供線路“N-1”故障時，另一條線路供電壓力較大。

2)淮安雙輻射線路較多，兩條線路來自不同220kV變電站或來自同一220kV變電站不同母線，供電可靠性較高。但從通道緊張程度、實施難易程度及經濟性考慮，雙輻射線路大都采用同桿(塔)架設、雙側掛線，在通道發生故障時，往往會造成110kV變電站全停，危害較大。

針對不同供電區域劃分，導則推薦采取不同110kV目標網架，其中：

A+、A、B類供電區域供電安全水平要求高，110kV電網宜采用鏈式結構，上級電源點不足時可采用雙環網結構，在上級電網較為堅強且10kV具有較強的站間轉供能力時，也可采用雙輻射結構。

C類供電區域供電安全水平要求較高，110kV電網宜采用鏈式、環網結構，也可采用雙輻射結構。

D類供電區域110kV電網可采用單輻射結構，有條件的地區也可采用雙輻射或環網結構。

E類供電區域110kV電網一般可采用單輻射結構。

1.2 淮安110kV電網網架現狀及存在問題

圖1 高壓配電網典型接線評估模型

2 高壓配電網典型接線模式評估

2.1 評估范圍

選取淮安目前較為常見及省內其他地區應用較為成熟的目標網架進行分析，主要有：單鏈、單環網、雙輻射、單輻射、不完全雙輻射等。

2.2 評估思路

為了確定不同條件下各種接線模式的優劣，對影響接線模式的因素進行定量和定性分析，首先確定邊界條件，設定比較模型，然后從接線模式的可靠性、經濟性和適應性這三方面進行分析。

2.3 評估結果

2.3.1 可靠性分析

主要進行定性分析，主要從電源情況、線路故障影響和操作靈活性三方面進行比較。

表3 可靠性評估結果

2.3.2 經濟性分析

將變電站和高壓線路的綜合投資按等年值法折算到年值，再加上運行費用，計算得出單位負荷年費用，然后比較不同接線模式的投資大小。

表4 適應性評估結果

2.3.3 適應性分析

主要考量網架過渡可行性及資源占用情況。網架過渡性可行性對不同接線模式為適應負荷水平而發展成另一種接線模式的難易程度進行比較。資源占用對不同接線模式通道走廊利用情況比較其優劣性。

表5 適應性評估結果

3 淮安市高壓配電網目標網架規劃

按照同一地區同類供電區域的電網結構應盡量統一的原則，根據淮安市高壓配電網接線模式實際應用情況進行分析比較，綜合上述可靠性、經濟性、適應性分析，得到如下構想：

3.1 B類區域(城市中心區域)

為保證供電可靠性，城市中心目標網架選取雙側電源輻射接線，考慮到城區通道資源緊張、通常采取同桿(塔)架設方式，將目標網架優化成同桿(塔)架異路由雙電源輻射接線。任一段同桿(塔)架主干線路發生通道故障時，都能保證有一回線路對110kV變電站供電，供電可靠性高。如下圖所示：

3.2 C類區域(城市一般區域)

對于城市一般區域高壓配電網網架選取不完全雙輻射接線，即三回線路對兩座110kV變電站供電，每座110kV變電站有兩回電源進線，供電可靠性較高。隨著負荷進一步增長，通過再出一條線路該網架可演變為同桿(塔)架異路由雙輻射接線。如下圖所示：

圖2 同桿(塔)架異路由雙輻射接線

圖3 不完全雙輻射接線

3.3 D類區域(農村區域)

對于農村區域過渡高壓配電網網架選取為單鏈式接線，隨著負荷進一步增長，通過新建線路該網架可演變為不完全雙輻射接線及同桿(塔)架異路由雙輻射接線。

圖4 單鏈式接線

4 結論

B、C類地區主供供電線路較細的單鏈接線可優化為同桿 (塔)架異路由雙輻射接線和不完全雙輻射接線，解決主干線路“N-1”故障時，另一條主干線路負荷較重情況，提高供電可靠性。

可對B類地區同桿(塔)架雙輻射線路統籌優化為同桿(塔)架異路由雙輻射接線，進一步提高供電可靠性。

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