巴黎大區配電網結構研究借鑒

陳嘉敏+朱明

摘 要： 今年隨著G20峰會圓滿結束，杭州電網完成了艱巨重大的保電任務，但其中也暴露出不少問題，隨后又將面臨2022年的亞運會等大型會議，對于電力需求、用電質量等內容提出了更高的要求。而配電網是電力系統與用戶聯系最為直接的環節，是助推社會經濟發展的重要驅動力之一，分析國外先進配電網發展歷程及發展模式特點對探索如何將杭州市配電網建設成國際一流配電網有著借鑒意義。

關鍵詞： 法國配電網；國際一流建設；杭州

1 引言

近年來，隨著社會經濟的發展，杭州市國際化程度也不斷提高，杭州市委市政府明確提出了建設世界名城、進入全國第一方陣的目標，城市影響力將不斷提升。電力作為基礎性公共服務事業，需要抓住發展機遇，將杭州電網建設成為世界一流電網，杭州公司建設成為世界一流企業。

杭州電網與巴黎大區電網在電網規模、城市地域、用戶數量和發展定位等方面有很強的可比性，巴黎配電網的先進經驗對于杭州配電網的發展具有十分重要的借鑒意義。

2 公司規模

法國配電公司巴黎大區在電網規模、城市地域、用戶數量等方面與杭州公司有很強的可比性，員工約4500人，2015年運營成本7.0億歐元（51.1億人民幣），投資3.68億歐元（26.88億人民幣）。其中巴黎主城區面積105平方公里，人口220萬，高峰負荷335萬千瓦，負荷密度3.19萬kW/km2。

2.1高壓輸電網

巴黎大區400kV輸電網呈現典型的雙環結構，11座400kV變電站坐落于巴黎外圍往區域內供電，其中2座變電站單環聯絡。

2.2高壓配電網

法國配電公司與輸電公司的產權分界點位于225kV變電站主變高壓側，負責225kV主變及以下配電網絡的發展、運營及更新。

巴黎主城區共計225kV變電站36座，變壓器56臺（10萬千伏安變壓器15臺、7萬千伏安變壓器45臺），總容量437萬千伏安。

該結構下225kV變電站均為輻射型供電，單回線路設計以銅芯500mm2電纜為主，共計27回線路供應56臺變壓器，線路掛接變壓器數量在1-3臺間，平均2臺。

巴黎主城區配電網設計起始于上世紀60年代，轉型基本完成于90年代末。選擇的原因主要解決用地緊張的狀況，一是通過降低變電站的復雜結構，二是綜合評估電網結構設計成“N-2”設施最少，所以打破傳統結構重新設計，使225kV電網結構非常薄弱。

2.3中壓配電網

設計理念為滿足輸電網“N-2”需求，以中壓電網支撐薄弱的225千伏電網，形成了三個同心圓形狀的主干中壓電網，其中西南部還有新增變電站的結構完善空間。

變電站主接線均為兩圈變，變壓器20千伏側分裂運行，20千伏出線至少線路48回：兩側各24回，分為4組，每組6回電纜構成主干線。

每2個變電站間總有4組主干線連接，每組一般配置6回公用線路，1回預留用戶專線，為帶狀區域供電。

中壓電網以直埋電纜為主，用戶負荷接入采用電纜接頭使用戶線路T接于主干線路上。分段元件（OCR）之間的配變數量不超過10個，分段元件均可以遙控，配變接入回路可以在10秒鐘完成自動切換，見下圖。

2.4 巴黎主城區低壓配電網

巴黎主城區共計約5000座20kV公用配電站、2000座用戶配電站，一般位于建筑物中或人行道下方。

2.5巴黎中壓配網故障轉供模型

巴黎電網運行以滿足上一級電網“N-2”為校核條件，考慮最嚴重的故障為相鄰2回225kV線路故障（導致3個環上共6個變電站全停），或1回225kV線路檢修方式下相鄰另1回225kV線路永久性故障，此時能保證全部中壓主干線路短時恢復供電。

按照巴黎電網20kV主干線型號，當采用150mm2鋁導線時，1條饋線的功率限額為7.7MW，1組主干線的功率限額為30MW；當采用240mm2鋁導線時，1條饋線的功率限額為10.5MW，1組主干線的功率限額為42MW；線路平均最大負載3.4MW（負載率約32%），年平均負載率不足20%，可以保障高峰負荷時變電站及中壓線路均不過載。

3 借鑒提升

法國電力經歷了高速增長期進入了平穩發展階段，但其發展理念、網架結構、市場化運營等方面值得進一步調研交流、消化吸收。我們需要深入領會國網公司城市配電網發展的戰略部署，關注電力體制改革的深化和演進，緊密圍繞杭州城市發展戰略，提供滿足城市發展水平的電網保障，面向未來研究制定市場化電網運營的發展戰略，抓住持續改進“供電可靠性、電能質量和客戶滿意度”等關鍵要素，全面驅動杭州世界一流配電網的創建工作。對于杭州配電網結構發展啟示主要來自以下幾點：

3.1 建設適度超前

巴黎主城區電網225/20千伏主變負載率控制“N-1”情況下不超過70%、20千伏線路平均最大負載率32%左右，其高冗余度充分保證了故障轉供能力及近期電網發展需求。

3.2 網架簡單清晰

巴黎主城區電網配置的400 千伏的超高壓雙環網、225千伏的單輻射同心圓結構、20千伏中壓6*4線路組手拉手互相支援供電邊界清晰，結構明確。

3.3 設計強簡有序

巴黎主城區400 千伏輸電網要求“N-1”，225千伏電網較為薄弱靠下一級電網彌補，20千伏配變及低壓配電網不要求“N-1”，采用柴油發電機等臨時供電措施，保證供電可靠性。

參考文獻

[1]單人. 法國電力體制和巴黎電網規劃建設[J]. 湖北電力，2009年12月.

[2]吳涵，溫步瀛等. 巴黎、新加坡中壓配電網供電模型啟示[J]. 電力與電工，2010年6月.