優化配電網網架,促進城市發展

任 遠,史 添

（山西省電力公司,山西太原,030001）

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優化配電網網架,促進城市發展

任 遠,史 添

（山西省電力公司,山西太原,030001）

摘要：通過對城市配電網網架的合理優化，不僅能夠有效降低構建費與投資，同時也能夠在很大程度上提升配電網系統的安全性，推動城市的快速發展。本文針對配電網網架的優化進行簡單分析，以供日后參考。

關鍵詞：配電網；網架優化；城市發展

1　城市配電網網架規劃的特點

（1）具有離散性。在進行配電網網架規劃工作時，線路的構建有已建與待建兩種狀態，其中網架優化的主要目的就是通過數學計算，決定待建線路是否為所需線路，而線路的建設都是按照整數進行回路架設，因此，配電網網架規劃的決策取值是離散的。（2）具有非線性特征。配電網網架規劃的非線性主要體現在所建立的模型及其計算上面，如模型中所涉及到的參數以及線路功率等相互之間的關系式非線性的；再如模型中所涉及到的約束條件也具有非線性特征。（3）具有輻射狀。配電網網架是閉環設計，開環運行。因此，在進行網架規劃過程中，需要保證配電網能在正常運行的條件下是輻射狀的；這樣就能滿足電網在開環運行時所需的輻射狀約束條件，并滿足電網可靠性的要求。

2　10kV配電網網絡架構分析

2.110kV配電網網絡架構現狀

就針對于目前的實際情況來看，我國的10kV配電網的接線模式主要包括以下幾種，具體體現為：環形接線、放射狀接線、混合狀。多種接線模式各自都有屬于自己的優勢和不足，具體體現在：（1）放射式：接線構造相對簡單、成本低，該接線模式能夠促進電荷發展，然而，該接線模式只適合配置于城市配網分支線路。（2）混合狀：一般用在城市配網接線，電網建設成本低、通過增設線路、轉移電荷的方法，能夠滿足城市高負荷、高需求的用電量，而且適合發展新用戶，確保電網的安全性、穩定性，受到高品質電壓。缺點：構造繁瑣、線路易遭受腐蝕發生老化，不利于配網自動化運轉。（3）環形接線：構造基礎、簡單，線損卻相對嚴重，有利于自動化運行，成本低、容易進行統一控制。

2.210kV配電網網絡架構理念

從本質上來說，城市10kV配網架構所需要做的，主要還是確保用電負荷量的充足，能夠不斷地滿足、動態適應日益增長的城市用電負荷需求量，而且需要配網靈活運轉、便于調度和操作，支持負荷的科學轉移。供電安全性較高、節省成本，線路易于拓展。通常來說10kV配網結構一般包括兩大部分，分別為：主網結構與次網結構，這樣才能打造出更加簡單、明了的網架結構，方便配網調度。

3　主變壓器互聯模型

表1　50WVA，63MVA，80MVA互聯模式對應數據

就針對于目前我國的城市配網變電站而言，其主要包括了以下兩大類，即：110/10kV，35/10kV。通常把兩到三臺主變壓器配置于變電站。變電站實際接線、聯系過程中還需要著重考慮以下方面：主接線、站間聯絡等。由于變電站之間相互聯系能夠保證安全、穩定供電，下面就將以三變電站互聯為例來分析主變壓器互聯模式。假設雙主變壓器變電站內部低壓端選擇單母線分段接線，三主變壓器變電站內部低壓端選擇單母線分段接線模式，同時，設定任何主變壓器出現故障問題，電力負荷就可以對等地轉移到與其聯絡的變電站。所選容量各自確定在：50WVA，63MVA，80MVA.同時，變電站之間聯絡較好、處于均衡狀態，由于主變壓器容量有所差異，其互聯模式對應的數據見表1。

從表1能夠看出：當選擇3變電站模式情況下，如果對應增設2臺主變，在沒能互聯狀態下主變壓負載率達到50%，創建互聯供電時，主變負載率達到84%，此時，供電能力也對應增強，同時，設置3臺主變，主變負載率達到66.7%，對應的供電能力也顯著增強。經過互聯，主變壓器無論是在負載率還是供電能力方面，都顯著增強。從上面的圖表能夠看出，在三臺變壓器時，配置3臺主變更有效，無論在變壓互聯還是負載率方面都具有優勢。而且由于主變壓器自身的容量不斷上升，對應供電系統的供電水平也顯著提高。

4　10kV配網網架的優化

4.1接線模式的優化

城市配網的接線模式主要包括單輻射式、單環網式、雙環網式三種，并且不同的接線模式有不同的結構，體現出不同的特點。具體體現在：（1）單輻射。該接線模式具有一定弊端，體現在：負面影響較大、影響范圍較廣，不能保證安全、穩定地供電，該接線模式只適合用在對供電安全度、穩定性要求較為放松的區域，該接線模式下，線路的負載極限值高達100%。（2）單環網。安全性較好、穩定性高，線路分布清楚，線路能夠更加靈活地工作，其負載極限值達到50%。（3）雙環網。穩定性強，安全性高，一般可以用在商業區，線路的負載率極限值也能達到66.7%。

4.2以K型站為主的接線模式

從本質上來說，K型站的接線具有清楚、明確、靈活、出線帶繼電保護的特點。10kV母線能夠自行切斷，且線路中一旦出現故障點，很容易被分析、診斷出來，從而確保在短時間內來轉移負荷，而且能夠積極地把負荷進行有效釋放，在業界得到了充分的認可。K型站能支持并促進10kV配電網結構的優化，主要發揮中介點的功能，特別是負荷較為聚集時，能夠對變電站供電能力進行有效地釋放，對應緩解供電危機。

4.3中心城市目標網構建

城市供電，主體負荷來自于商業用電以及住宅區用電，這些城市地域中需要有較強的供電能力。這些地域環境中，土地空間相對有限，而且城建設施相對健全，有一定的城市規劃需求，從長期來看，可以嘗試選擇輸電線路入地模式。該城市商業中心地帶選擇二進線K型站，以及二供一備K型站，這兩種類型的變電站同步接線，其中還涵蓋一些電纜饋線組、架空線路等，以此達到不同變電站之間電力負荷的有效轉移。

5　結語

總而言之，在本文中，我們在進行城市10kV配網網架結構的優化時，主要采用的是主變壓器互聯的方法，在進行接線模式的選擇時，主要選用的是混合接線法，并在此基礎上來構建出10kV配網目標網架構造，從本質上來說，這種架構方式能夠最大化的滿足城市用電需求，并進一步緩解城市的用電負荷壓力，確保配網的安全性與可靠性，并且能夠優化平衡不同變電站之間負荷的合理轉移，其中二供一備K型站的啟動，具有更加顯著的優勢，能夠有效提升供電容量，確保負荷能夠有效轉移，為城市環境提供有效的供電，進而促進城市經濟的快速發展。

參考文獻

[1]孟曉芳,樸在林,王英男,周東升,胡博. 中壓配電網網架優化規劃方法[J]. 農業工程學報,2011,11:164-169.

[2]馬天男. 城市配電網網架優化研究[D].華北電力大學,2014.

Optimization of distribution network, to promote the development of the city

Ren Yuan,Shi Tian
(Shanxi province electric power company,Shanxi Taiyuan,030001)

Abstract：Through the rational optimization of urban distribution network network,not only can effectively reduce the construction cost and investment,but also to a large extent to enhance the security of distribution network system,and promote the rapid development of the city. In this paper,the optimization of distribution network for a simple analysis,for future reference.

Keywords：distribution network; grid optimization;urban development