10kV配電網綜合評價與目標網架規劃

摘要：我國電力體制改革不斷深化，電網建設與發展不斷深入，電網規模日益擴大。文章首先闡述了我國配電網綜合評價的研究現狀，進而分析了分區供電規劃思想的目的和意義，并在此基礎上依托工程實例10kV配電網綜合評價與目標網架規劃進行研究，期望通過文章的研究能夠對提高配電網的供電可靠性和供電質量有所幫助。

關鍵詞：10kV配電網；綜合評價；網架規劃；電網規模；供電質量

中圖分類號：TM712 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）31-0102-02

近年來，隨著我國電力體制改革的不斷深化，進一步推動了電網的建設與發展，電網規模日益擴大。與此同時，人們對供電可靠性和供電質量也提出了更高的要求。10kV配電網是整個電網中較為重要的組成部分之一，其肩負著電能傳輸的重要使命，若是配電網規劃不合理，不但會影響正常供電，而且還會增大建設成本。為此，必須在綜合評價的基礎上，對10kV配電網進行合理規劃?；诖它c，本文以廣東省東莞市清溪鎮的配電網為依托，對其目標網架的優化規劃展開探討。

1 我國配電網綜合評價的研究現狀

在配電網評估的過程中，評價指標的構建是關鍵環節，是評價工作開展的前提和基礎，指標的合理與否直接關系到評價結果的可信度。現階段，國內對配電網進行評價時，多數都是采用如下做法：即以配電網的供電可靠性、安全性、經濟性以及供電質量等指標為出發點，并從不同的側面及程度上對配網的技術水平進行綜合評價。為了進一步提高評價結果的準確性，業內的一些專家學者加大了對配電網評價的研究力度，有的專家針對配電網的運行現狀，從多個角度作為出發點，如技術合理性、安全性等，建立了全方面的評價指標體系，并通過實例提出了有效的評估方法，為電網規劃方案評判決策問題的解決提供了可靠途徑。在我國經濟高速發展的推動下，使得國內電網的管理水平逐年提升，與評價有關的指標也隨之日漸豐富，除了原本的一些硬指標以外，還增加了很多軟指標，其中比較典型的有配網的服務性等。

2 分區供電規劃思想的目的及重要意義

現階段，國內大部分常規配電網的建設模式都是以變電站分布位置以及路網的實際走向為依據進行規劃，一般只有變電站供電分區的概念，但卻并沒有10kV線路供電系統的分區概念，由此導致了以下問題：（1）由于線路相對較多且存在交叉供電的情況，致使線路巡檢、管理等工作比較麻煩，一旦發生故障停電時，無法及時準確地判斷出具體的故障線路，從而延誤了搶修時間。因線路設備的分布較為復雜，對轉供電和施工搶修的操作效率造成了一定程度的影響，極容易發生誤操作的情況；（2）線路負荷隨意接入，供電范圍不確定，無法進行優化規劃，容易引起線路輕載或過載。

為了避免上述問題的發生，可以采取中區供電的配網規劃思路，其優越性具體體現在如下三個方面：（1）有利于配網系統優化規劃。因為固定地理小分區的劃分，使得配電網由常規的面考慮，轉變為以某個中區作為分析對象。通常情況下，地理范圍相對固定的中區，其總體面積也是固定的，故此可以預測出用戶數量和具體用電負荷以及固定可選的線路走廊位置，這為整個配電系統的優化規劃提供了充足的可控要素；（2）有助于防止重復建設。中區的劃分，使得用戶系統的接入變得更加清晰明了，只要網架結構成型，即便變電站的布置點位有所增加，也只需要對中區線路首端電源的部分線路進行改變，這樣一來，避免了線路重復建設的情況，節省了大量的投資；（3）有利于提高轉供電的可靠性。由于中區的劃分及跨區供電的限制，使得從10kV線路系統結構與設備地理位置分布上，能夠形成相對比較簡單且可靠的網架結構，這樣不但可以使線路的巡視檢查變得更加方便，故障線路判斷更加簡單，而且轉供電操作的安全性與可靠性也隨之獲得顯著提升。

3 10kV配電網綜合評價與目標網架規劃研究

為了便于研究，本文以廣東省東莞市清溪鎮的配電網為例，對目標網架的規劃進行論述。

3.1 配電網的具體情況分析

3.1.1 中壓設備。清溪鎮共有10kV線路164條，這些線路全部為公用線路，總長度約為753.05km，線路上的配電變壓器總容量約為115.11萬kVA。該鎮的主干線路平均長度約為2.63km，線路的電纜化程度相對較高，共有三回線路的主干長度大于6km，這與當地電網規劃的技術原則要求不符，同時，還有13回線路的配電變壓器容量大于1.2萬kVA，也不符合技術原則要求。

3.1.2 網架結構。對于整個電網而言，中壓配網的結構是影響其供電可靠性及供電質量較為關鍵的因素之一，換言之，中壓配網結構是否合理直接關系到電網的長期發展。在規劃區域內的現狀10kV配網當中，93回線路在結構上形成了環網，但是仍然有71回線路為無互供備用能力的單敷設線路。由此不難看出，規劃區域內的網架整體結構仍然比較薄弱，這會在一定程度上影響到配網的供電可靠性，并且也無法很好地對上級電網予以支持。所以對網架進行優化規劃顯得尤為重要。

3.2 規劃思路及區域劃分原則

3.2.1 規劃思路。（1）在規劃中壓網架時，要將中區作為基本規劃單位，同時還要將中區作為變電站供電范圍調整的最小單位。（2）根據負荷情況的不同，對中區內的網架使用不同的接線模式，為避免投資浪費，在接線時要以目標網架為依據。（3）劃分完供電中區之后，根據地塊空間負荷對供電中區的負荷量進行測定，在滿足供電可靠性的前提下，選擇供電中區內的接線模式，并結合當前線路走向和區內地理信息，制定各個供電中區的線路走向規劃方案。（4）針對每個供電中區，制定三種不同的規劃方案：在2～3年內的中區負荷水平下的網架方案；提出遠期配電網改造下的目標網架方案；提出由近期向遠期過渡的網架發展方案。中區供電的中壓網架規劃思路能夠科學制定配網建設方案，有效解決線路供電區重疊問題，提高供電管理效率，為遠期配電網規劃奠定基礎。

3.2.2 劃分原則。在對供電中區進行劃分時，應當遵循以下兩點原則：（1）供電中區應當在變電站供電范圍劃分的基礎上進一步細化分界區域；（2）應當以控制每個中區遠期飽和負荷1～2萬kW進行控制，并以河流、路網、山脈等比較清晰的邊界作為區域劃分依據，若是其中存在關聯較為密切的區域，則可適當放寬劃分標準。

3.3 目標網架接線模式

3.3.1 接線方式。選擇N供1備的環網接線模式構建中區目標網架；選擇2-1單環網或開關站的接線模式構建中區過渡網架，這種接線方式具備擴展性強、方便靈活的優勢。

3.3.2 目標網架過渡。規劃中區內每個供電節點均有其各自的供電范圍，網架建設時按照規劃預留節點位置進行建設，主干節點建設可按照用戶實際情況進行建設，使得中區內線路和主干節點建設均以遠期網架建設為目標。

3.3.3 網絡結線模式。對于遠期網架為1組“3供1備”線路供電的中區，可采取如下結線模式：實施N供1備網結線模式時，可先形成2-1單環網，并在適當的點位處預留出網絡間隔；若是2-1單環網的備用容量無法滿足使用要求時，則應當建設備用線路，借此來形成2供1備的主備饋線組模式網絡，從而滿足實際供電要求；當區域內的負荷不斷增長時，可以從聯絡環網點接出一回線路掛接新增負荷，電源則可暫時從備用線獲得，由此形成3-1的環網供電系統；當新的線路負荷達到一定水平時，可以直接接入到變電站當中，以此來形成3供1備的環網供電系統。而針對遠期采用多組“N供1備”線路供電的中區，則可采用如下結線模式：參考遠期規劃“N供1備”網架的聯絡點，選擇較為接近主要負荷區的聯絡點位置建設開關站；從現有變電站出1～2回線路為該開關站提供電源；待變電站布點增加后，即可按照新變電站的遠期規劃來建設新的線路，使其連接至原有環網出線的末端成為主供線路；原有開關站及主干節點轉換用途，作為“N供1備”接線的聯絡點，原變電站至開關站的線路應進行切改，從而將原有網架結構調整為遠期網架。

3.4 設備選型

在目標網架的優化規劃過程中，設備選型較為重要，除了要遵循穩定可靠的原則之外，還要充分考慮所選設備的經濟性。經過技術經濟性比選之后，主干線的電纜全部選用截面積為300mm2的3芯電纜；分支線與配電變壓器接入線則選用截面積為120mm2的3芯電纜；架空主干線與分支線分別選用截面積為240mm2和95mm2的架空絕緣導線；環網開關柜選用全絕緣、全密封、免維護的三工位負荷開關柜（帶有自動化擴展功能）；柱上開關為帶有饋線自動化功能的SF6真空斷路器。

4 結語

總而言之，10kV配電網的綜合評價與目標網架規劃是一項較為復雜且系統的工作，由于配電網評價與規劃過程中涉及的內容相對較多，若是某個環節或細節出現問題都會對評價結果和規劃效果造成影響，為此，除了要正確選擇評價指標和評價方法之外，還應當以合理可行的思路進行網架規劃。只有這樣，才能使配電網的作用得以最大程度地發揮，從而進一步提高供電質量。

參考文獻

[1] 萬衛，王淳，程虹，趙彥.電網評價指標體系的初步框架[J].電力系統保護與控制，2012，（8）.

[2] 肖俊，王成山，周敏.基于區間層次分析法的城市電網規劃綜合評判決策[J].中國電機工程學報，2011，（12）.

[3] 于德龍.高壓網規劃與中低壓網規劃結合的負荷預測方法和網架優化研究[D].華南理工大學，2011.

作者簡介：曾應璋（1979-），男，廣東東莞人，廣東電網有限責任公司東莞清溪供電分局電氣工程師，工程碩士，研究方向：供電。