配電網規劃分析

國網遼寧省電力有限公司遼陽供電公司 王志勤

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配電網規劃分析

國網遼寧省電力有限公司遼陽供電公司 王志勤

【摘要】科學、合理規劃配電網不僅是確保電網結構理的基本舉措，還是促進電網經濟運行的重要手段，并且關系的供電區域內社會經濟的穩定發展。雖然目前我國配電網規劃在理論方法及實踐技術等方面取得了一定成果，但仍然存在著較多的問題，與預期目標差距甚遠，因此，有必要對配電網規劃作進一步深入研究，從而促進配電網整體運行效率的提高。為了給配電網規劃實踐提供一定的參考，文章主要結合某小城市配電網規劃實例進行分析。

【關鍵詞】配電網；規劃；電網評估；N-1

配電網作為電力系統的重要組成部分，是城市社會及經濟發展過程中必不可缺基礎設施。雖然近些來，我國各地區配電網經過建設與改造，在很大程度上優化了網架結構，提高了供電能力，但仍然存在局部結構薄弱、供電能力不足、裝備水平不高等突出問題，與建設堅強智能電網的目標還存在著較大差距。某小城市目前經濟發展態勢良好，集聚了現代工業、現代農業、旅游等多項產業，是該省經濟發展的示范代表城市，若以該城市為研究對象分析配電網規劃，相關成果具有較強的示范意義。

1　配電網規劃理念

任何等級、規模的配電網規劃必須遵循一定的理念，不僅能對配電網規劃起到指引作用，還能作為檢驗和評估配電網規劃科學性的重要指標。

1.1各電壓等級電網的協調

電網的供電可靠性及供電能力是由各層級電網統籌協調帶來的整體合力，因此，各層級電網間的強弱匹配平衡是電網規劃能否達到最優的關鍵性因素。各級電網應因地、因網制宜，最大限度地調動上級或下級電網的供電能力和供電裕度，如果上級電網建設條件好、結構強、裕度大，則在規劃本級電網時可考慮適當簡化并降低建設標準，反之可以提高建設標準為上級電網提供必要支撐。電網層次強弱匹配主要有“強-簡-強”、“強-強-簡”、“強-簡-簡”三種模式，但不應拘泥于固定模式，應取決于電網可靠性要求、現狀基礎和電源系統三方面需求，對于城市電網規劃而言，可遵循以下原則：

(1)高壓配電網要結合上下各級電網的具體需求考慮，即要對下級電網提供正常的主供電源，同時也要對上級電網提供故障后的聯絡互供能力，一般采用如環網、鏈式、T接等互相支援的結構。

(2)中壓配電網取決于可靠性需求和負荷密度，一般來講城市中心區域供電可靠性要求高，必須要建立一個堅強的高度互聯中壓配電網，而對于偏遠供電要求低的區域，電網結構可以采用簡單聯絡或輻射形式。

1.2“N-1”準則的應用

在配電網規劃過程中，“N-1”準則的遵循與應用尤為重要，但其也有一定的適用范圍，并非電網中所有場合、所有元件都適用“N-1”。例如1回輸送功率為25MW的35kV線路和1回輸送5MW功率的110kV線路相比哪個更需要符合“N-1，答案顯然是前者；再例如母線故障時跳開與之相連的所有電氣元件，等同于多重故障，此時不適用“N-1”，這是規劃實踐中應該注意的地方。另外，對于電壓等級較低、負荷較輕的配電系統，“N-l”故障后完全“不失負荷”很難實現，而且考慮到建設投資成本也沒有必要。

2　配電網現狀與評估

結合以上配電網規劃理念，對該城市中心區域目前的配電網進行評估，具體結果如下：

(1)高壓配電網。中心區域內110千伏A變，保持一定裕度，電網運行狀況良好，基本滿足該區域內近期負荷增長需求，110千伏線路和主變均滿足“N-1”校驗。35千伏B變為單線單變站，負荷較重且向周邊電網轉移負荷能力不足，35千伏線路和主變不滿足“N-1”校驗。

(2)中壓配電網。據數據統計，17.6％的10千伏線路供電半徑不滿足要求，88.2％的線路導線截面不滿足要求，重載線路占比17.6％，單輻射線路占比較高，絕緣化率和電纜化率較低，線路轉供能力不足。單輻射線路被直接認為不滿足“N-1”校驗，存在聯絡的線路中也只有25％滿足“N-l”校驗，46.6％的1MW負荷組不滿足“N-l”校驗。

(3)低壓配電網。低壓架空線路有8.7％導線截面未達到標準，部分桿塔、配變箱設備需更換，無功補償容量不夠等問題。

3　配電網改造規劃

3.1高壓配電網改造規劃

該城市中心區域內現有的110千伏A變主變、線路均有較大裕度，滿足“N-1”原則校驗，能滿足2015-2017年供電需要，因此110千伏電網維持現狀。

35千伏B變是單線單變站，經過評估，主變、線路均不滿足“N-1”校驗，同時下級電網可轉供裕度不足。由于該區域經濟發展較快，已有變電容量不能滿足規劃年負荷增長需求，且隨著經濟發展，用戶對供電可靠性的要求提升，故計劃對35千伏B變電站通過利舊方式對主變進行增容。計劃增加1回B變35千伏進線，使其形成雙線雙變。目前B變T接點至變電站為雙回雙架，但僅有1回線路進變電站，因此計劃將另1回線路搭接至A變至C變35千伏聯絡線。

3.2中壓配電網改造規劃

在現狀分析評估的基礎上，充分考慮示范區負荷性質對配電網目標網架結構的影響和要求，構建既堅強可靠又相對簡化的配電網架，避免重復建設和浪費，提高電網運營效率和效益。

3.2.1改造規劃思路

針對上述中壓配電網中存在的問題，擬采取如下措施予以解決：

(1)重點解決線路“卡脖子”問題、實現lOkV線路聯絡率達到100％。通過更換主干線路小截面導線，提高線路的供電能力，優先更換線路負載率高且主干線路“卡脖子”的小截面導線。同時通過新建線路，將單幅射線路實現“手拉手”，實現10kV線路聯絡率達到100％。

(2)結合35千伏B變擴建10千伏配套工程，通過新建線路重點解決線路負載率高，且轉供能力不足的問題，合理切分負荷組，進一步完善網絡結構。

(3)隨著負荷增長需要，結合線路的改造，逐步提高絕緣化率，縮短線路供電半徑，對線路進一步合理分段完善網絡結構，基本完成目標網架構建。

3.2.2改造規劃方案

目前該城市中壓配網以單輻射為主，部分線路為同一變電站同一母線下級線路間聯絡，線路主要以架空線線路為主，線路分段數過少。

規劃以“架空多分段適度聯絡”作為該城市中壓配網近期主要模式，重點對現狀分析評估中不滿足“N-1”校驗的線路、負荷組等進行優化改造，通過改造線路小截面導線、合理調配負荷組、調整分段開關位置，切改大容量用戶或支線，增加聯絡開關，實現該區域內lO千伏配網結構合理，簡明清晰。

3.3低壓配電網建設和改造規劃

3.3.1改造規劃思路

(1)電能質量方面，改善電網結構，增加供電能力；增加配變布點，深入負荷中心，縮短低壓線路供電半徑，合理分布導線截面，提高用戶供電質量。

(2)電壓電網線損方面，通過建設改造，更換截面過細、供電半徑過長以及運行時間長的低壓導線，合理選擇配電變壓器的型號、布點位置，提高配變臺區功率，合理分配負荷，降低低壓配網電能損耗。

3.3.2改造規劃方案

低壓配電網主要對導線截面不符合要求、電桿高度不達標、接戶線和配電箱運行年限較長的設備進行更換。另外，基于長遠考慮，低壓電網在滿足地方經濟社會發展對負荷增長的需求基礎上應保留一定裕度，適度超前，但要可靠適用、節能環保。

4　結語

事實證明，通過采取以上規劃策略，該城市中心區域的配電網供電可靠性及供電能力得到了很大幅度的提升，各項指標都已滿足要求。其中，規劃后主干線及分支線截面達標率100％，單輻射線路0條，線路聯絡率為100％，負荷組“N-1”校驗通過率100％，10kV供電半徑均滿足導則規定，柱上開關統一標準配置，新建和增容臺變標準統一，無重載線路，轉供能力也達到了標準。這充分說明了以上配電網規劃方法的科學性和有效性，可為類似配電網規劃提供參考。

參考文獻

[1]陸杭.蕭山配電網規劃研究[D].北京:華北電力大學,2014.