對新形勢下110kV電網規劃與設計的探討

段德君

摘 要：我國經濟在迅速地發展，110kV電網供電在新形勢下，也有一些新的要求，文章深入地研究和分析了110kV電網供電的設計與規劃，對于接線的方式和負荷預測以及新形勢下應用新技術等一些相關的問題，進行了重點地探討。

關鍵詞：110kV電網；規劃與設計；負荷預測；新技術

前言

110kV電網供電隨著經濟和科學技術的發展，也在不斷地發展，對于110kV電網供電，經濟發展新形式也有了新的要求，該文深入地研究和分析了110kV電網供電的設計和規劃[1]。

1 負荷預測

1.1 負荷預測的方式

負荷預測包括負荷構成預測和周期預測兩種。

（1）負荷構成預測，將負荷以商業、民用、工業以及農村用電等形式分為幾類。天氣的氣溫在不斷地變化，城市居民的民用電隨著季節的變化波動比較大，夜晚負荷的尖峰值受工業和商業用電負荷的影響非常大，商家淡旺季節的變化中，與農村用電負荷的降水量的關系非常大，季節性也非常強[2]。（2）根據周期預測進行分：其一，調度人員主要使用極短期的預測，通常需要5～10秒負荷值，運用10min到1h的負荷量處理緊急情況；其二，短期預測主要服務于機組組合、協調、分配電力以及功率交換等，負荷值需要1d到一星期的時間；其三，中期預測主要是服務于檢修機組和調度電力以及功率交換等，需要1～12月的時間；其四，長期預測服務于發展電網和電源。需要多年的負荷值。

1.2 預測負荷的過程

其一，對于預測指標和內容，結合時間段和區域來進行確定；其二，將相關的資料進行分析和搜集；其三，根據經濟的發展情況，來對電力的需求進行判斷，將預測的參數和模型進行設定，對于等待預測的地區做負荷預測；其四，所得到的預測負荷的結果，再進行審核以后，結合審核情況，再進行修改[3]。

2 選擇110kV電網中的變壓器

2.1 選用的原則

其一，對于主變容量進行選擇時，對于變電站建成5～10年以后的負荷發展進行參考；其二，變電站擔負著重要的負荷，停運主變壓器時，其他變壓器的容量也必須要達到滿足的狀態，負荷能力得以保證的情況下，必須要滿足一級和二級負荷正常的供電；其三，從單臺變壓器的容量全網進行啟程，將標準化和系統化進行有效地推行[4]。

2.2 計算主變容量

計算主變容量方法，結合全年最大負載的有功功率Pm（kW），對主變壓器的容量進行選擇，如Sn>Pm÷cosθ的式中，全年的最大負載的有功功率為Pm，功率因數為cosθ，Sn選的變壓器額定視的功率為（kVA）[5]。110kV變壓器容量具有40MVA和50MVA以及63MVA和20MVA等，針對于一些比較偏遠的地區，負荷相對比較少，主變壓器采用20～40MVA比較合適，能夠減少變壓器的損耗；一些核心城市，相對負荷比較密集，主變壓器建議采用50～63MVA的大容量比較合適。

2.3 主變容載比的計算

推薦容載比，110kV電網的范圍為1.9～2.1，變電站總的變電容量（S）與容載比之間的關系，由S=（1.9～2.1）Sn，再對主變臺數進行選擇，對于單臺變壓器容量才可以確定。

3 選擇110kV電網接線方式

其一，構建環網運用兩聯絡結線方式時，互相之間有聯絡的線路，但是，必須要少于4條回路，至少要有一個開關配備到聯絡點之間，并且各段線路都必須要分配負荷；對于農村所安裝的變電站，供電的可靠性和靈活性相對都比較差，在選擇110kV電網接線方式上，應該盡量選擇雙輻射或單環及單輻射；其三，城區所設置的變電站，無論供電的運行靈活性，還是供電的可靠性都比較高，選擇雙環和雙鏈及雙T比較合適；其四，對于專區變電站比較重要的和負荷專用一類的變電站，采用3T和雙鏈比較合適。

4 控制變電站站址和線路走廊

4.1 選擇變電站站址

選擇變電站的站址時，必須要滿足幾點：其一，根據當前的布局及以后發展的形勢，應該將變電站在負荷的中心；其二，用地要進行節約；進出的線不能交叉，以及互相之間跨越；選擇的地形必須要優良，以免傾斜主體和地基下陷及洪澇等一些災害。

針對于當前的這些要求，新形式下，選擇站址的方法該文也提出來了：利用分配法與交替定位以及遺傳法的結合的GA-LA的算法，結合最小的負荷距、負荷、最小的網絡運行費用以及前期最小的投資等的原則，將每一個待選站址所被選中概率進行計算，專家進行認證，將多方面的因素來對最后結果進行決定。GA-LA算法目標的函數：∑W1D1，W1表示線路單位長度年費用的系數，D1表示負荷間與電站的線路長度。

4.2 控制線路走廊

線路走廊費用安全和費用控制是控制線路走廊的兩個主要方面。地理條件和走廊的費用，以及經濟的水平和人口的密度都非常大，征地逐步困難，隨著時間的移動，由于費用的增長，線路走廊緊缺情況非常嚴重，必須要做好用地的工作。

5 新形勢下的110kV電網新技術電氣設備和變電站的智能化

5.1 開關設備智能化

信號線路和數據采集器以及低壓數據處理器的三個部分將開關設備的智能化系統構成。數據采集器運用電流傳感器或者電壓，低壓數據的處理器利用信號的線路的數據采集器對電流信號或者電壓進行采集，同時，將站端信號向數據采集器進行反饋。低壓數據的處理器對于處理以后的信號，傳給控制中心和保護裝置[6]。

5.2 主變壓器的智能化

對于每一個主變壓器，都將一個智能化的測控箱進行設置，測控的設備應該內裝智能化，對于主變壓器的壓力和溫度以及各類機械動作信號和液位，或者故障信號可以隨時對控制中心和保護裝置進行傳入，與GOOS進行配合，將各類投切的功能就地遙控實現，致使主變壓器能夠在最低的損耗狀態下自動進行運行，結合已經采集的溫度和主變電流來對主變負載率進行判斷，再結合主變負載率將水冷系統和其他的系統工作狀態進行有效地調節。

5.3 變電站二次設備的智能化

變電站的二次設備的智能化包括中間層和站控層以及采樣層等三層。

站控層就是運動的工作臺和中心控制的工作人員以及數據的接口等，利用NS3100的計算機監控的系統；中間層就是主變差動的保護、線路測控的保護、故障錄波和分段自切等部分；采樣層就是對于GOOSE網和值網絡進行采樣，按照IEC61850的標準，采樣層利用中間層與光纜進行聯系，從而使數字化通信得以有效地實現。

6 結束語

綜上所述，針對110kV電網的設計和規劃進行了認真地研究和分析，深入地探討了110kV電網，在應用110kV電網的各類接線的方式上，將不同接線方式范圍指了出來，自己的看法提出來了；對于控制線路的走廊和變電站的站址，將新的思路和算法提出了，在智能化的電網方面，對于變壓器和開關以及二次設備智能化都將新的方案提了出來。

參考文獻

[1]范玉森.淺析110kV輸電線路規劃設計中桿塔定位及路徑選擇[J].電子測試，2016（20）：136-137.

[2]李可.云南省A市110kV和220kV高壓電網規劃優化研究[J].電力學報，2015（06）：462-465+482.

[3]周揚，王海洋.淺談110kV電網的規劃與設計[J].科技與企業，2015（01）：229.

[4]張文壕.對新形勢下110kV電網規劃與設計的探討[J].城市建筑，2014（06）：34+36.

[5]王玲.淺析110kV電網規劃的主要問題[J].城市建筑，2013（06）：291+294.

[6]胡凱.淺析110kV電網的規劃設計[J].科技與企業，2013（02）：127+129.