城市核心區配電網網架方案規劃研究

陳景鵬

(廣東電網有限責任公司江門新會供電局，廣東 江門 529100)

城市核心區配電網網架方案規劃研究

陳景鵬

(廣東電網有限責任公司江門新會供電局，廣東 江門 529100)

首先介紹城市核心區飽和負荷下10 kV配電網目標網架規劃，包括接線模式選擇、中區劃分方法，隨后介紹在現有負荷水平下10 kV配電網過渡網架規劃以及過渡到目標網架的方法。該規劃方案對供電可靠性和安全性要求較高的城市核心區10 kV配電網規劃具有良好的借鑒意義。

核心城區；10 kV配電網；規劃

0 引言

本文以某中等城市核心城區為例來研究城市10 kV配電網網架規劃。規劃區域約29 km2，是某市3個核心城區之一，為城市政治、文化、經濟和居住中心。區內分布著大量的用電大戶，負荷密度約15 MW/km2，屬B類供電區。隨著社會經濟的發展，用戶對供電可靠性提出了較高的要求。該區域10 kV配電網主要由4座110 kV變電站供電，另外還涉及1座220 kV變電站和3座110 kV變電站的線路供電；現狀核心城區主供10 kV公用供電線路75回，其中5回為單輻射，70回形成環網。70回形成環網公用線路中，站間環網有49回，站內環網有21回；環網線路中共有30回為非典型聯絡線路，接線較為復雜，線路間相互聯絡過多，造成轉供電操作非常復雜，存在操作風險。針對用戶對供電質量較高的要求和區域電網的現狀，我們開展區域飽和負荷水平下10 kV配電網目標網架規劃研究。

1 10 kV配電網目標網架規劃

對核心城區按中壓電網供電現狀、自然地理狀況和面積大小進行規劃分區，共分為26個供電中區，每個中區約1～1.5 km2不等，每一中區的10 kV電源來自不同的高壓變電站或同一變電站的不同母線。因核心城區配電網需要有較高安全性、可靠性，因此根據技術原則與遠景預測負荷值，按飽和負荷發展水平，優先選擇“N供1備”(N=2或3)接線模式作為目標網架接線模式。

2供1備或3供1備接線模式，就是指某2條或3條10 kV線路連成環網，另有1條線路作為公共的備用線路正常時空載運行，其他線路都可以滿載運行，若有1條運行線路出現故障，則可以通過線路切換將備用線路投入運行。如圖1、圖2所示。

圖1 2供1備典型接線圖

圖2 3供1備典型接線圖

上述接線模式運行靈活性、供電可靠性較高，線路的理論利用率也較高，適用于負荷發展已經飽和、網絡按最終規模一次規劃建成的地區。

2 10 kV配電網過渡網架及過渡思路

2.1 規劃區過渡網架

由于負荷發展空間性、時間性和速度存在不確定性，規劃區未來的用地情況也具有一定的不確定因素，根據電網現狀，采用過渡網架方案，逐步過渡到目標網架方案。

根據電網現狀和未來一段時期負荷發展水平，規劃區域的過渡網架方案選擇“2-1單環網”模式(手拉手)，特別是負荷密度較低或線路走廊受限的中區。

“2-1單環網”的接線模式是來自同一變電站的2段母線或不同變電站10 kV出線構成環式接線，正常情況下，一般采用開環運行方式，其供電可靠性較高，運行比較靈活。在實際應用中，正常運行時，每條線路均留有50%的裕量。

本規劃區域的主要接線模式為“2-1單環網”或多電源聯絡實現轉供的非標準接線模式。在近期規劃中，首先將對不符合標準接線模式的網架進行改造，實現接線模式標準化；其次，根據負荷預測水平，構建適合該負荷水平的網架，保證該中區有2路來自不同變電站的10 kV電源，滿足該區域的用電需求。

2.2 過渡到目標網架的思路

由“2-1單環網”接線模式過渡到目標網架思路如下：

(1)N供1備接線網架在實施中，先形成“2-1單環網”，并在適當環網點處預留聯絡間隔。如圖3所示。

圖3 3供1備接線方式過渡思路1

(2) 當“2-1單環網”備用容量無法滿足全備用時，可建設備用線路，形成2供1備主備饋線組模式網絡，滿足供電要求。如圖4所示。

圖4 3供1備接線方式過渡思路2

(3) 隨著負荷繼續增長，從聯絡環網點接出一回線路掛接新增負荷，暫時從備用線獲得電源，形成“3-1環網”供電系統。如圖5所示。

圖5 3供1備接線方式過渡思路3

(4) 待新線路負荷達到一定水平時接入變電站，形成3供1備環網供電系統。如前文圖2所示。

3 結論

(1) 規劃經過近期網架建設改造后核心城區主要供電線路有79回，全部公用線路都構成環網供電系統，其中站間環網線路48回；遠期網架升級改造后供電線路有112回，全部公用線路都實現環網供電，其中站間環網線路85回。

(2) 近期網架優化方案實施后，大部分的非典型環網可改造為典型接線，遠期方案實施后最后一組非典型聯絡接線線路也得到改造。

(3) 現有4回由變電站相同母線引出的線路構成的環網，在近期網架優化方案中已全部得到改造。

(4) 現有5回單輻射公用線路，在近期網架優化方案實施后，均能與其他線路構成環網。經過近期網架優化改造后，現有16回環網線路不可轉供電的問題也可全部解決。

(5) 近期網架規劃實施后，各變電站負載率均處于合理水平；變電站可滿足“N-1”可靠性要求。

(6) 規劃實施中，在已經確定的供電中區劃分方案的基礎上，進行線路負荷切改時，應堅持向最終目標分區靠攏的原則，并合理選擇一定負荷條件下的目標網架和過渡方案，逐步實現中區供電模式。特別是在新增用戶接入時，要按照中區規劃成果中供電線路的供電范圍進行負荷接入，避免反復切改。

(7) 由于電纜環網的建設需要設置較多的中間節點和環網點，全部使用開關箱作為節點并不可取，在實際建設中，應考慮建設公用電房。

[1] Q/CSG10012—2005 中國南方電網城市配電網技術導則

[2] 廣東省江門市人民政府.江門市城市總體規劃(2011—2020)

2014-09-23

陳景鵬(1965—)，男，湖北漢川人，電氣高級工程師，研究方向：電網規劃。