呼翔宇 李博

摘要：中壓配電網(wǎng)的接線由一系列中壓饋線單元連接著配電變壓器構(gòu)成，是由點(diǎn)、線、面組成的有機(jī)整體，供電模型可以直觀反映變電站、中壓饋線、配電變壓器的連接方式，對(duì)配電網(wǎng)供電方式的理論分析與實(shí)際構(gòu)建等工作均有重要指導(dǎo)意義。基于此，本文就中壓配電系統(tǒng)供電模型的評(píng)價(jià)體系進(jìn)行分析與研究。

關(guān)鍵詞：中壓；配電系統(tǒng)；供電模型

中圖分類號(hào)：U665文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

引言

改革開放以來，隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的飛速發(fā)展以及城市居民生活水平的不斷提高，城市用電水平以空前的速度增長，越來越明顯地暴露出我國現(xiàn)有大中城市供配電網(wǎng)絡(luò)已不適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市現(xiàn)代化建設(shè)的需要。不少工程技術(shù)專家就提出了對(duì)城市電網(wǎng)進(jìn)行技術(shù)改造和提高一次配電電壓的建議，基于此，本文就中壓配電系統(tǒng)供電模型的評(píng)價(jià)體系進(jìn)行分析與研究，促進(jìn)其快速的發(fā)展。

一、供電模型的設(shè)計(jì)原則

（一）線路路徑盡量包絡(luò)負(fù)荷點(diǎn)

線路路徑選擇上覆蓋主要負(fù)荷點(diǎn)，不僅供電距離縮短，減少線路長度和迂回供電，還便于線路分段和聯(lián)絡(luò)點(diǎn)的合理布置，實(shí)現(xiàn)大多數(shù)負(fù)荷點(diǎn)靈活轉(zhuǎn)電的運(yùn)行方式，供電可靠性高。實(shí)際設(shè)計(jì)中，典型供電模型的供電范圍有可能呈橢圓形或扇形，線路路徑也會(huì)有點(diǎn)彎曲，允許一定偏差和變形。

（二）互聯(lián)互補(bǔ)運(yùn)行方式靈活

分段和聯(lián)絡(luò)開關(guān)位置的選定優(yōu)先考慮兩回線路的負(fù)荷均衡分配，其次考慮線路的供電距離，通過比較得出最佳方案。每條主干線應(yīng)設(shè)置分段開關(guān)，宜分為3～4段，每段負(fù)荷控制在1000kW左右或配電變壓器數(shù)5～7個(gè)。

加強(qiáng)站間互聯(lián)互補(bǔ)。既要注重配電網(wǎng)供電分區(qū)、結(jié)構(gòu)分層原則，又要注重中壓主干網(wǎng)架的優(yōu)化原則。變電站、中壓饋線的供電范圍分界要清晰，在結(jié)構(gòu)上區(qū)分主干層、分支層和終端層，注重各變電站之間聯(lián)絡(luò)網(wǎng)架的建設(shè)，站間聯(lián)絡(luò)線越多越好，為變電站全停提供強(qiáng)有力的轉(zhuǎn)電支援，具有一定容量裕度，不僅滿足“N-1供電準(zhǔn)則”，有效加強(qiáng)各變電站之間的聯(lián)絡(luò)，而且全面提高變電站全停時(shí)配電網(wǎng)的轉(zhuǎn)供電能力。

終端負(fù)荷的備用電源、線路的聯(lián)絡(luò)電源應(yīng)優(yōu)先采用不同變電站、不同母線段、不同路徑方式，減少同一停電事件受累全停的影響。距已建變電站較遠(yuǎn)、范圍較大且暫不具備新建變電站的供電區(qū)，作為過渡，應(yīng)布置兩回及以上線路供電，避免一條線供一大片的“連片”供電不良現(xiàn)象。

（三）總體布局分步實(shí)施

供電方式設(shè)計(jì)要瞄準(zhǔn)目標(biāo)網(wǎng)架，選用典型供電模型，根據(jù)負(fù)荷水平、變電站資源情況進(jìn)行遠(yuǎn)近結(jié)合、靈活過渡轉(zhuǎn)換，合理優(yōu)化網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)投入產(chǎn)出最大化。根據(jù)變電站資源和供電負(fù)荷點(diǎn)，規(guī)劃設(shè)計(jì)中壓饋線單元組，確定不同方位的線路回路數(shù)及走廊。規(guī)劃的線路隨著負(fù)荷發(fā)展而不斷增加，逐步過渡至目標(biāo)網(wǎng)架。應(yīng)避免架空線路走廊封閉形成“死角”，防止今后增加饋線時(shí)交叉跨越而需要切改調(diào)整。

1. 點(diǎn)負(fù)荷供電方式的切改：點(diǎn)負(fù)荷的供電方式可以一次性建設(shè)，也可根據(jù)其發(fā)展過程對(duì)供電可靠性的要求由T型向Y型、雙T型、雙Y雙T型的典型供電模式逐步切改完善。

2. 中壓饋線供電方式的切改：當(dāng)饋線資源充足時(shí)應(yīng)減少聯(lián)絡(luò)點(diǎn)，降低饋線負(fù)載率，負(fù)荷增加、短期饋線資源不足時(shí)需要增加聯(lián)絡(luò)點(diǎn)。架空三分段三聯(lián)絡(luò)與手拉手環(huán)網(wǎng)的相互轉(zhuǎn)換，電纜手拉手環(huán)網(wǎng)與兩供一備的相互轉(zhuǎn)換，開閉所環(huán)網(wǎng)、兩供一備、兩進(jìn)線的相互轉(zhuǎn)換，都可因地制宜、靈活切改調(diào)整，滿足“N-1供電準(zhǔn)則”，也降低了建設(shè)成本。

3. 隨著負(fù)荷增長，變電站逐步增加，必然是由點(diǎn)狀逐步發(fā)展成線狀、多邊形狀電源，中壓配電網(wǎng)的供電方式也應(yīng)適應(yīng)不同發(fā)展階段的典型供電模型，適時(shí)調(diào)整變電站供電分區(qū)，誕生新的站間聯(lián)絡(luò)線。

二、供電模型構(gòu)建

（一）供電架構(gòu)類型

供電模型的信息包含了供電架構(gòu)的信息，供電架構(gòu)只是供電模型的雛形。因此，構(gòu)建供電模型之前，需要首先完成供電架構(gòu)構(gòu)建。

中壓配電系統(tǒng)供電系統(tǒng)架構(gòu)主要受供電負(fù)荷特性和區(qū)域地域特性的影響。一般來說，對(duì)于地形狹小或負(fù)荷密度較小的地區(qū)，中壓配電系統(tǒng)供電架構(gòu)將比較簡潔；對(duì)于地形寬闊且負(fù)荷密度較大的地區(qū)，中壓配電系統(tǒng)供電架構(gòu)將更加復(fù)雜。中壓配電系統(tǒng)供電架構(gòu)的主要特點(diǎn)、類型及其與地域特性和負(fù)荷特性的關(guān)系如表1所示。

表1供電架構(gòu)類型及其與地形、負(fù)荷密度間的關(guān)系

由表1可知，點(diǎn)狀中壓配電系統(tǒng)供電架構(gòu)中無互聯(lián)變電站，帶狀中壓配電系統(tǒng)供電架構(gòu)中互聯(lián)變電站座數(shù)為2座，塊狀中壓配電系統(tǒng)供電架構(gòu)中的互聯(lián)變電站座數(shù)一般≥ 3座。

一般來說，變電站互聯(lián)座數(shù)越多，在發(fā)生某一主變退運(yùn)時(shí)為其提供轉(zhuǎn)供支持的主變也就越多，從而使得主變乃至整個(gè)中壓配電系統(tǒng)供電能力提升越高。但是，隨著變電站互聯(lián)座數(shù)的提升，中壓配電系統(tǒng)供電能力提升的幅度將逐漸降低。通過理論分析可知，變電站互聯(lián)規(guī)模達(dá)到4座后，中壓配電系統(tǒng)供電能力的提升將不甚明顯。因此，塊狀中壓配電系統(tǒng)供電架構(gòu)中互聯(lián)變電站座數(shù)為3座或4座。

（二）接線模式類型

一般城市的網(wǎng)絡(luò)由架空線和電纜線混合組成。在研究特定供電區(qū)域內(nèi)10 kV配網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)時(shí)，可將架空線路和電纜線路分開研究，這樣也不失一般性?？紤]到實(shí)際可行性，本文僅針對(duì)各種具有代表性的典型架空和電纜接線模式進(jìn)行研究，如圖1和2所示。

圖1典型中壓架空網(wǎng)接線模式

圖2典型中壓電纜網(wǎng)接線模式

根據(jù)各類中壓配電系統(tǒng)供電接線模式的特點(diǎn)及聯(lián)絡(luò)關(guān)系，可將接線中壓配電系統(tǒng)供電模式分類為輻射、單聯(lián)絡(luò)、兩聯(lián)絡(luò)和三聯(lián)絡(luò)。具體情況如表2所示。

表2接線模式分類及特點(diǎn)

單輻射接線無法轉(zhuǎn)帶負(fù)荷，故中壓配電系統(tǒng)供電模型中不考慮采用這種接線模式。此外，每一種中壓配電系統(tǒng)供電接線模式均有不同的特點(diǎn)和適用范圍，實(shí)際上由于地域特點(diǎn)的不同，配電網(wǎng)也很少只采用一種中壓配電系統(tǒng)供電接線模式，而是采用多種中壓配電系統(tǒng)供電接線模式的組合。因此在中壓配電系統(tǒng)供電模型的構(gòu)建過程中，也應(yīng)適當(dāng)考慮采用多種中壓配電系統(tǒng)供電接線模式的組合方案。

（三）供電模型構(gòu)建結(jié)果

結(jié)合中壓配電系統(tǒng)供電架構(gòu)及互聯(lián)變電站座數(shù)的信息，可將中壓配電系統(tǒng)供電模型初步分為點(diǎn)狀供電模型、鏈?zhǔn)街袎号潆娤到y(tǒng)供電模型、三角形中壓配電系統(tǒng)供電模型和四邊形供電模型等四類。繼而計(jì)及中壓配電系統(tǒng)供電的不同接線模式，構(gòu)建出具體的中壓配電系統(tǒng)供電模型如表3所示。

表3供電模型構(gòu)建結(jié)果

需要說明的是，表3中中壓配電系統(tǒng)供電模型并非單純采用一種中壓配電系統(tǒng)供電接線模式，而表中所述的則是該中壓配電系統(tǒng)供電模型主要采用的接線模型。三角形三聯(lián)絡(luò)中壓配電系統(tǒng)供電模型的中壓線路即主要采用多分段三聯(lián)絡(luò)中壓配電系統(tǒng)供電接線模式，同時(shí)中壓配電系統(tǒng)供電模型輔以多分段兩聯(lián)絡(luò)和單聯(lián)絡(luò)線路。此外，由于點(diǎn)狀中壓配電系統(tǒng)供電模型與帶狀中壓配電系統(tǒng)供電模型一般適用于負(fù)荷密度相對(duì)較低的區(qū)域，而多分段三聯(lián)絡(luò)中壓配電系統(tǒng)供電接線模式更適用于高負(fù)荷密度區(qū)域，因此，這兩類中壓配電系統(tǒng)供電模型不采用多分段三聯(lián)絡(luò)接線。

結(jié)束語

中壓配電網(wǎng)不僅要有網(wǎng)的理念，而且是饋線單元和負(fù)荷點(diǎn)的有機(jī)整體，典型供電模型以建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)、可靠、靈活的現(xiàn)代配電網(wǎng)為發(fā)展方向，結(jié)構(gòu)簡單合理、層次清晰、運(yùn)行靈活可靠、安全經(jīng)濟(jì)。典型供電模型影響著供電可靠性和運(yùn)行效益，應(yīng)用典型供電模型這種理念來規(guī)劃建設(shè)中壓配電網(wǎng)，必將進(jìn)一步提高供電可靠性和投入產(chǎn)出。中壓配電網(wǎng)目標(biāo)網(wǎng)架的建設(shè)不可能一步到位，負(fù)荷水平的發(fā)展是動(dòng)態(tài)的過程，典型供電模型既能指導(dǎo)配電網(wǎng)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)，又能切實(shí)有效改善網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，具有可持續(xù)發(fā)展的空間和不同階段的靈活切改轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)“遠(yuǎn)近結(jié)合、分步實(shí)施”的總體要求。

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