陳景鵬

(廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司江門新會供電局，廣東 江門 529100)

城市核心區(qū)配電網(wǎng)網(wǎng)架方案規(guī)劃研究

陳景鵬

(廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司江門新會供電局，廣東 江門 529100)

首先介紹城市核心區(qū)飽和負(fù)荷下10 kV配電網(wǎng)目標(biāo)網(wǎng)架規(guī)劃，包括接線模式選擇、中區(qū)劃分方法，隨后介紹在現(xiàn)有負(fù)荷水平下10 kV配電網(wǎng)過渡網(wǎng)架規(guī)劃以及過渡到目標(biāo)網(wǎng)架的方法。該規(guī)劃方案對供電可靠性和安全性要求較高的城市核心區(qū)10 kV配電網(wǎng)規(guī)劃具有良好的借鑒意義。

核心城區(qū)；10 kV配電網(wǎng)；規(guī)劃

0 引言

本文以某中等城市核心城區(qū)為例來研究城市10 kV配電網(wǎng)網(wǎng)架規(guī)劃。規(guī)劃區(qū)域約29 km2，是某市3個(gè)核心城區(qū)之一，為城市政治、文化、經(jīng)濟(jì)和居住中心。區(qū)內(nèi)分布著大量的用電大戶，負(fù)荷密度約15 MW/km2，屬B類供電區(qū)。隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，用戶對供電可靠性提出了較高的要求。該區(qū)域10 kV配電網(wǎng)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(xiàn)狀核心城區(qū)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(huán)網(wǎng)。70回形成環(huán)網(wǎng)公用線路中，站間環(huán)網(wǎng)有49回，站內(nèi)環(huán)網(wǎng)有21回；環(huán)網(wǎng)線路中共有30回為非典型聯(lián)絡(luò)線路，接線較為復(fù)雜，線路間相互聯(lián)絡(luò)過多，造成轉(zhuǎn)供電操作非常復(fù)雜，存在操作風(fēng)險(xiǎn)。針對用戶對供電質(zhì)量較高的要求和區(qū)域電網(wǎng)的現(xiàn)狀，我們開展區(qū)域飽和負(fù)荷水平下10 kV配電網(wǎng)目標(biāo)網(wǎng)架規(guī)劃研究。

1 10 kV配電網(wǎng)目標(biāo)網(wǎng)架規(guī)劃

對核心城區(qū)按中壓電網(wǎng)供電現(xiàn)狀、自然地理狀況和面積大小進(jìn)行規(guī)劃分區(qū)，共分為26個(gè)供電中區(qū)，每個(gè)中區(qū)約1～1.5 km2不等，每一中區(qū)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(qū)配電網(wǎng)需要有較高安全性、可靠性，因此根據(jù)技術(shù)原則與遠(yuǎn)景預(yù)測負(fù)荷值，按飽和負(fù)荷發(fā)展水平，優(yōu)先選擇“N供1備”(N=2或3)接線模式作為目標(biāo)網(wǎng)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(huán)網(wǎng)，另有1條線路作為公共的備用線路正常時(shí)空載運(yùn)行，其他線路都可以滿載運(yùn)行，若有1條運(yùn)行線路出現(xiàn)故障，則可以通過線路切換將備用線路投入運(yùn)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(yùn)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(fù)荷發(fā)展已經(jīng)飽和、網(wǎng)絡(luò)按最終規(guī)模一次規(guī)劃建成的地區(qū)。

2 10 kV配電網(wǎng)過渡網(wǎng)架及過渡思路

2.1 規(guī)劃區(qū)過渡網(wǎng)架

由于負(fù)荷發(fā)展空間性、時(shí)間性和速度存在不確定性，規(guī)劃區(qū)未來的用地情況也具有一定的不確定因素，根據(jù)電網(wǎng)現(xiàn)狀，采用過渡網(wǎng)架方案，逐步過渡到目標(biāo)網(wǎng)架方案。

根據(jù)電網(wǎng)現(xiàn)狀和未來一段時(shí)期負(fù)荷發(fā)展水平，規(guī)劃區(qū)域的過渡網(wǎng)架方案選擇“2-1單環(huán)網(wǎng)”模式(手拉手)，特別是負(fù)荷密度較低或線路走廊受限的中區(qū)。

“2-1單環(huán)網(wǎng)”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(gòu)成環(huán)式接線，正常情況下，一般采用開環(huán)運(yùn)行方式，其供電可靠性較高，運(yùn)行比較靈活。在實(shí)際應(yīng)用中，正常運(yùn)行時(shí)，每條線路均留有50%的裕量。

本規(guī)劃區(qū)域的主要接線模式為“2-1單環(huán)網(wǎng)”或多電源聯(lián)絡(luò)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)供的非標(biāo)準(zhǔn)接線模式。在近期規(guī)劃中，首先將對不符合標(biāo)準(zhǔn)接線模式的網(wǎng)架進(jìn)行改造，實(shí)現(xiàn)接線模式標(biāo)準(zhǔn)化；其次，根據(jù)負(fù)荷預(yù)測水平，構(gòu)建適合該負(fù)荷水平的網(wǎng)架，保證該中區(qū)有2路來自不同變電站的10 kV電源，滿足該區(qū)域的用電需求。

2.2 過渡到目標(biāo)網(wǎng)架的思路

由“2-1單環(huán)網(wǎng)”接線模式過渡到目標(biāo)網(wǎng)架思路如下：

(1)N供1備接線網(wǎng)架在實(shí)施中，先形成“2-1單環(huán)網(wǎng)”，并在適當(dāng)環(huán)網(wǎng)點(diǎn)處預(yù)留聯(lián)絡(luò)間隔。如圖3所示。

圖3 3供1備接線方式過渡思路1

(2) 當(dāng)“2-1單環(huán)網(wǎng)”備用容量無法滿足全備用時(shí)，可建設(shè)備用線路，形成2供1備主備饋線組模式網(wǎng)絡(luò)，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(fù)荷繼續(xù)增長，從聯(lián)絡(luò)環(huán)網(wǎng)點(diǎn)接出一回線路掛接新增負(fù)荷，暫時(shí)從備用線獲得電源，形成“3-1環(huán)網(wǎng)”供電系統(tǒng)。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(fù)荷達(dá)到一定水平時(shí)接入變電站，形成3供1備環(huán)網(wǎng)供電系統(tǒng)。如前文圖2所示。

3 結(jié)論

(1) 規(guī)劃經(jīng)過近期網(wǎng)架建設(shè)改造后核心城區(qū)主要供電線路有79回，全部公用線路都構(gòu)成環(huán)網(wǎng)供電系統(tǒng)，其中站間環(huán)網(wǎng)線路48回；遠(yuǎn)期網(wǎng)架升級改造后供電線路有112回，全部公用線路都實(shí)現(xiàn)環(huán)網(wǎng)供電，其中站間環(huán)網(wǎng)線路85回。

(2) 近期網(wǎng)架優(yōu)化方案實(shí)施后，大部分的非典型環(huán)網(wǎng)可改造為典型接線，遠(yuǎn)期方案實(shí)施后最后一組非典型聯(lián)絡(luò)接線線路也得到改造。

(3) 現(xiàn)有4回由變電站相同母線引出的線路構(gòu)成的環(huán)網(wǎng)，在近期網(wǎng)架優(yōu)化方案中已全部得到改造。

(4) 現(xiàn)有5回單輻射公用線路，在近期網(wǎng)架優(yōu)化方案實(shí)施后，均能與其他線路構(gòu)成環(huán)網(wǎng)。經(jīng)過近期網(wǎng)架優(yōu)化改造后，現(xiàn)有16回環(huán)網(wǎng)線路不可轉(zhuǎn)供電的問題也可全部解決。

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

(6) 規(guī)劃實(shí)施中，在已經(jīng)確定的供電中區(qū)劃分方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)行線路負(fù)荷切改時(shí)，應(yīng)堅(jiān)持向最終目標(biāo)分區(qū)靠攏的原則，并合理選擇一定負(fù)荷條件下的目標(biāo)網(wǎng)架和過渡方案，逐步實(shí)現(xiàn)中區(qū)供電模式。特別是在新增用戶接入時(shí)，要按照中區(qū)規(guī)劃成果中供電線路的供電范圍進(jìn)行負(fù)荷接入，避免反復(fù)切改。

(7) 由于電纜環(huán)網(wǎng)的建設(shè)需要設(shè)置較多的中間節(jié)點(diǎn)和環(huán)網(wǎng)點(diǎn)，全部使用開關(guān)箱作為節(jié)點(diǎn)并不可取，在實(shí)際建設(shè)中，應(yīng)考慮建設(shè)公用電房。

[1] Q/CSG10012—2005 中國南方電網(wǎng)城市配電網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)則

[2] 廣東省江門市人民政府.江門市城市總體規(guī)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(wǎng)規(guī)劃。