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        一種新型10 kV雙環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)

        2022-01-21 04:04:52趙偉祖單霏霏尤承佳徐靜敏
        電力安全技術(shù) 2021年12期
        關(guān)鍵詞:雙環(huán)網(wǎng)架接線

        石 佳,趙偉祖,單霏霏,尤承佳,徐靜敏,丁 俊

        (國網(wǎng)江蘇省電力有限公司蘇州供電分公司,江蘇 蘇州 215000)

        1 中壓配網(wǎng)國內(nèi)外現(xiàn)狀

        配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)不可或缺的重要組成環(huán)節(jié)。不論是規(guī)劃、運維,還是調(diào)度、檢修,每個環(huán)節(jié)的工作都影響著配電網(wǎng)的健康穩(wěn)定運行。目前國內(nèi)配網(wǎng)網(wǎng)架相對繁雜、標準化接線率較低、自動化水平不高等因素限制著電網(wǎng)的發(fā)展。如何解決以上問題,配電網(wǎng)規(guī)劃起著舉足輕重的作用,合理的規(guī)劃能使配電網(wǎng)投運后維持良好的運行狀態(tài)。

        日本22 kV的中壓配網(wǎng)主要構(gòu)成配電主干網(wǎng)絡,常采用T形接線結(jié)構(gòu),包括單側(cè)電源雙回T形接線和雙側(cè)電源雙回T形接線。新加坡中壓配網(wǎng)電壓等級為22 kV和6.6 kV,主要采用花瓣狀環(huán)形配電網(wǎng)接線,由一個變電站的一段母線引出一條出線環(huán)接多個變電站后,再回到同一變電站的另一段母線,構(gòu)成一片花瓣。

        法國配電網(wǎng)通過控制斷路器A,B,C的狀態(tài),形成袋型、網(wǎng)孔型和群型不同的接線形式。美國一般使用環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)開環(huán)運行,還存在一種特殊的“4×6”接線,可有效提升變壓器利用率,減少備用容量,節(jié)省電網(wǎng)投資。

        我國的城市電網(wǎng)主要以電纜架空混合為主,電纜網(wǎng)接線形式有單環(huán)網(wǎng)、雙環(huán)網(wǎng),架空多以多分段適度聯(lián)絡為主。

        近年來,配電網(wǎng)網(wǎng)絡規(guī)劃被廣泛地研究討論。規(guī)劃方法從基礎(chǔ)圖論到啟發(fā)式優(yōu)化方法逐步演變,較好地解決了實際配網(wǎng)維數(shù)大、計算時間長等問題,但應用在實際電網(wǎng)時,仍不可避免遇到模型過大,理論算法無法求解等情況。部分省市公司根據(jù)實際電網(wǎng)的特點,提出配電網(wǎng)網(wǎng)格化規(guī)劃方法,將龐大的配網(wǎng)按一定的原則劃分為數(shù)個網(wǎng)格,可有效地解決上述問題。但是,不同地區(qū)的電網(wǎng)情況不盡相同。下面提出的一種新的10 kV雙環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu),能很好地解決單元內(nèi)電纜迂回等問題。

        2 配電網(wǎng)規(guī)劃相關(guān)要求

        配電網(wǎng)規(guī)劃以提高終端供電用戶可靠性、實現(xiàn)技術(shù)性和經(jīng)濟性的平衡為目標。配電網(wǎng)規(guī)劃應符合國家及行業(yè)現(xiàn)行有關(guān)法律法規(guī)、標準規(guī)范,符合實際,以用電需求為導向,采用技術(shù)經(jīng)濟最優(yōu)的方案滿足社會發(fā)展需求。輸配電網(wǎng)規(guī)劃應相互協(xié)調(diào),輸電網(wǎng)指導配電網(wǎng)規(guī)劃,配電網(wǎng)規(guī)劃支撐輸電網(wǎng)規(guī)劃。各層級電網(wǎng)應相互配合,適當考慮層與層之間的負荷轉(zhuǎn)移和相互支援,形成整體協(xié)調(diào)、供電能力充裕的電網(wǎng)結(jié)構(gòu),以滿足用電負荷需求,確保供電可靠性,提高電網(wǎng)運行效率。此外,還應考慮通道、無功、自動化、通信規(guī)劃原則以及分布式新能源接入原則。

        江蘇省配電網(wǎng)劃分單元時應參照以下原則:

        (1) 單元劃分以《配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計技術(shù)導則》《江蘇配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計技術(shù)實施細則》為指導,單元內(nèi)技術(shù)要求符合導則規(guī)定。

        (2) 每個單元可獨立承擔該區(qū)域的正常供電任務,滿足區(qū)域內(nèi)的電力負荷需求,并預留有備用容量以滿足日后的業(yè)擴需要。

        (3) 單元內(nèi)網(wǎng)架接線方式依據(jù)導則規(guī)定,根據(jù)供電區(qū)域?qū)傩詣澐趾蛦卧獌?nèi)目標年負荷預測密度綜合確定相應的目標網(wǎng)架接線方式和過渡網(wǎng)架接線方式,并滿足線路可靠性要求。

        (4) 每個單元內(nèi)應形成一個相對獨立的線路網(wǎng)架接線結(jié)構(gòu),且每個單元內(nèi)負荷的供電電源盡量保持獨立,單元間不設(shè)聯(lián)絡。

        (5) 單元電源點選擇應滿足就近原則,每個單元內(nèi)電源點原則上應至少來自兩個不同的變電站,對于同一變電站供電的線路,應來自不同的母線段。每個變電站的負載應盡量保持均衡,避免出現(xiàn)重載或輕載主變。

        (6) 每個供電區(qū)塊內(nèi)的網(wǎng)架接線設(shè)置有合理的正常運行方式,單元內(nèi)的聯(lián)絡設(shè)置有固定的運行(聯(lián)絡)方式。

        3 新型10 kV雙環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)

        《配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計技術(shù)導則》中給出了架空和電纜網(wǎng)的幾種典型結(jié)構(gòu),如多分段適度聯(lián)絡、單環(huán)網(wǎng)、雙環(huán)網(wǎng)和N供一備。以上結(jié)構(gòu)在蘇州城市電網(wǎng)的應用,均能較好地滿足地區(qū)現(xiàn)狀和負荷發(fā)展的需求。

        然而,當雙環(huán)網(wǎng)的兩個電源點處于單元對角線方位時,會造成電纜在單元中迂回供電。這種情況往往也會出現(xiàn)單元內(nèi)小路較多,電纜通道難建,較難形成雙環(huán)網(wǎng)。

        此外,單元制規(guī)劃網(wǎng)架是由過渡網(wǎng)架逐步向目標網(wǎng)架演化,往往過渡年負荷還未達到目標負荷水平,過渡網(wǎng)架需結(jié)合目標網(wǎng)架考慮規(guī)劃方案,盡可能減少方案改造量。

        根據(jù)實際情況總結(jié),提出一種新型10 kV雙環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu),如圖1所示。該結(jié)構(gòu)通過第一級開閉所形成兩路并聯(lián)出線,在第一級開閉所中打開相應的開關(guān),避免合環(huán)運行。這一種雙環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)既能滿足負荷、可靠性的要求,還能降低線路半徑,節(jié)省電纜長度。再者,到目標年,可由變電站分別新出電纜至兩端第一級開閉所,將該結(jié)構(gòu)解開形成兩組雙環(huán)網(wǎng),以滿足目標負荷需求,大大減少過渡網(wǎng)架向目標網(wǎng)架轉(zhuǎn)化的工程量。

        圖1 一種新的10 kV雙環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)

        4 結(jié)束語

        通過對比國內(nèi)外配電網(wǎng)網(wǎng)架發(fā)展情況,根據(jù)蘇州地區(qū)的實際情況,提出了一種新的10 kV雙環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)在滿足負荷、可靠性的要求下,能夠有效降低線路半徑、節(jié)省電纜長度。

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