10kV配电网综合评价与目标网架规划

摘要：我国电力体制改革不断深化，电网建设与发展不断深入，电网规模日益扩大。文章首先阐述了我国配电网综合评价的研究现状，进而分析了分区供电规划思想的目的和意义，并在此基础上依托工程实例10kV配电网综合评价与目标网架规划进行研究，期望通过文章的研究能够对提高配电网的供电可靠性和供电质量有所帮助。

关键词：10kV配电网；综合评价；网架规划；电网规模；供电质量

中图分类号：TM712 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）31-0102-02

近年来，随着我国电力体制改革的不断深化，进一步推动了电网的建设与发展，电网规模日益扩大。与此同时，人们对供电可靠性和供电质量也提出了更高的要求。10kV配电网是整个电网中较为重要的组成部分之一，其肩负着电能传输的重要使命，若是配电网规划不合理，不但会影响正常供电，而且还会增大建设成本。为此，必须在综合评价的基础上，对10kV配电网进行合理规划。基于此点，本文以广东省东莞市清溪镇的配电网为依托，对其目标网架的优化规划展开探讨。

1 我国配电网综合评价的研究现状

在配电网评估的过程中，评价指标的构建是关键环节，是评价工作开展的前提和基础，指标的合理与否直接关系到评价结果的可信度。现阶段，国内对配电网进行评价时，多数都是采用如下做法：即以配电网的供电可靠性、安全性、经济性以及供电质量等指标为出发点，并从不同的侧面及程度上对配网的技术水平进行综合评价。为了进一步提高评价结果的准确性，业内的一些专家学者加大了对配电网评价的研究力度，有的专家针对配电网的运行现状，从多个角度作为出发点，如技术合理性、安全性等，建立了全方面的评价指标体系，并通过实例提出了有效的评估方法，为电网规划方案评判决策问题的解决提供了可靠途径。在我国经济高速发展的推动下，使得国内电网的管理水平逐年提升，与评价有关的指标也随之日渐丰富，除了原本的一些硬指标以外，还增加了很多软指标，其中比较典型的有配网的服务性等。

2 分区供电规划思想的目的及重要意义

现阶段，国内大部分常规配电网的建设模式都是以变电站分布位置以及路网的实际走向为依据进行规划，一般只有变电站供电分区的概念，但却并没有10kV线路供电系统的分区概念，由此导致了以下问题：（1）由于线路相对较多且存在交叉供电的情况，致使线路巡检、管理等工作比较麻烦，一旦发生故障停电时，无法及时准确地判断出具体的故障线路，从而延误了抢修时间。因线路设备的分布较为复杂，对转供电和施工抢修的操作效率造成了一定程度的影响，极容易发生误操作的情况；（2）线路负荷随意接入，供电范围不确定，无法进行优化规划，容易引起线路轻载或过载。

为了避免上述问题的发生，可以采取中区供电的配网规划思路，其优越性具体体现在如下三个方面：（1）有利于配网系统优化规划。因为固定地理小分区的划分，使得配电网由常规的面考虑，转变为以某个中区作为分析对象。通常情况下，地理范围相对固定的中区，其总体面积也是固定的，故此可以预测出用户数量和具体用电负荷以及固定可选的线路走廊位置，这为整个配电系统的优化规划提供了充足的可控要素；（2）有助于防止重复建设。中区的划分，使得用户系统的接入变得更加清晰明了，只要网架结构成型，即便变电站的布置点位有所增加，也只需要对中区线路首端电源的部分线路进行改变，这样一来，避免了线路重复建设的情况，节省了大量的投资；（3）有利于提高转供电的可靠性。由于中区的划分及跨区供电的限制，使得从10kV线路系统结构与设备地理位置分布上，能够形成相对比较简单且可靠的网架结构，这样不但可以使线路的巡视检查变得更加方便，故障线路判断更加简单，而且转供电操作的安全性与可靠性也随之获得显著提升。

3 10kV配电网综合评价与目标网架规划研究

为了便于研究，本文以广东省东莞市清溪镇的配电网为例，对目标网架的规划进行论述。

3.1 配电网的具体情况分析

3.1.1 中压设备。清溪镇共有10kV线路164条，这些线路全部为公用线路，总长度约为753.05km，线路上的配电变压器总容量约为115.11万kVA。该镇的主干线路平均长度约为2.63km，线路的电缆化程度相对较高，共有三回线路的主干长度大于6km，这与当地电网规划的技术原则要求不符，同时，还有13回线路的配电变压器容量大于1.2万kVA，也不符合技术原则要求。

3.1.2 网架结构。对于整个电网而言，中压配网的结构是影响其供电可靠性及供电质量较为关键的因素之一，换言之，中压配网结构是否合理直接关系到电网的长期发展。在规划区域内的现状10kV配网当中，93回线路在结构上形成了环网，但是仍然有71回线路为无互供备用能力的单敷设线路。由此不难看出，规划区域内的网架整体结构仍然比较薄弱，这会在一定程度上影响到配网的供电可靠性，并且也无法很好地对上级电网予以支持。所以对网架进行优化规划显得尤为重要。

3.2 规划思路及区域划分原则

3.2.1 规划思路。（1）在规划中压网架时，要将中区作为基本规划单位，同时还要将中区作为变电站供电范围调整的最小单位。（2）根据负荷情况的不同，对中区内的网架使用不同的接线模式，为避免投资浪费，在接线时要以目标网架为依据。（3）划分完供电中区之后，根据地块空间负荷对供电中区的负荷量进行测定，在满足供电可靠性的前提下，选择供电中区内的接线模式，并结合当前线路走向和区内地理信息，制定各个供电中区的线路走向规划方案。（4）针对每个供电中区，制定三种不同的规划方案：在2～3年内的中区负荷水平下的网架方案；提出远期配电网改造下的目标网架方案；提出由近期向远期过渡的网架发展方案。中区供电的中压网架规划思路能够科学制定配网建设方案，有效解决线路供电区重叠问题，提高供电管理效率，为远期配电网规划奠定基础。

3.2.2 划分原则。在对供电中区进行划分时，应当遵循以下两点原则：（1）供电中区应当在变电站供电范围划分的基础上进一步细化分界区域；（2）应当以控制每个中区远期饱和负荷1～2万kW进行控制，并以河流、路网、山脉等比较清晰的边界作为区域划分依据，若是其中存在关联较为密切的区域，则可适当放宽划分标准。

3.3 目标网架接线模式

3.3.1 接线方式。选择N供1备的环网接线模式构建中区目标网架；选择2-1单环网或开关站的接线模式构建中区过渡网架，这种接线方式具备扩展性强、方便灵活的优势。

3.3.2 目标网架过渡。规划中区内每个供电节点均有其各自的供电范围，网架建设时按照规划预留节点位置进行建设，主干节点建设可按照用户实际情况进行建设，使得中区内线路和主干节点建设均以远期网架建设为目标。

3.3.3 网络结线模式。对于远期网架为1组“3供1备”线路供电的中区，可采取如下结线模式：实施N供1备网结线模式时，可先形成2-1单环网，并在适当的点位处预留出网络间隔；若是2-1单环网的备用容量无法满足使用要求时，则应当建设备用线路，借此来形成2供1备的主备馈线组模式网络，从而满足实际供电要求；当区域内的负荷不断增长时，可以从联络环网点接出一回线路挂接新增负荷，电源则可暂时从备用线获得，由此形成3-1的环网供电系统；当新的线路负荷达到一定水平时，可以直接接入到变电站当中，以此来形成3供1备的环网供电系统。而针对远期采用多组“N供1备”线路供电的中区，则可采用如下结线模式：参考远期规划“N供1备”网架的联络点，选择较为接近主要负荷区的联络点位置建设开关站；从现有变电站出1～2回线路为该开关站提供电源；待变电站布点增加后，即可按照新变电站的远期规划来建设新的线路，使其连接至原有环网出线的末端成为主供线路；原有开关站及主干节点转换用途，作为“N供1备”接线的联络点，原变电站至开关站的线路应进行切改，从而将原有网架结构调整为远期网架。

3.4 设备选型

在目标网架的优化规划过程中，设备选型较为重要，除了要遵循稳定可靠的原则之外，还要充分考虑所选设备的经济性。经过技术经济性比选之后，主干线的电缆全部选用截面积为300mm2的3芯电缆；分支线与配电变压器接入线则选用截面积为120mm2的3芯电缆；架空主干线与分支线分别选用截面积为240mm2和95mm2的架空绝缘导线；环网开关柜选用全绝缘、全密封、免维护的三工位负荷开关柜（带有自动化扩展功能）；柱上开关为带有馈线自动化功能的SF6真空断路器。

4 结语

总而言之，10kV配电网的综合评价与目标网架规划是一项较为复杂且系统的工作，由于配电网评价与规划过程中涉及的内容相对较多，若是某个环节或细节出现问题都会对评价结果和规划效果造成影响，为此，除了要正确选择评价指标和评价方法之外，还应当以合理可行的思路进行网架规划。只有这样，才能使配电网的作用得以最大程度地发挥，从而进一步提高供电质量。

参考文献

[1] 万卫，王淳，程虹，赵彦.电网评价指标体系的初步框架[J].电力系统保护与控制，2012，（8）.

[2] 肖俊，王成山，周敏.基于区间层次分析法的城市电网规划综合评判决策[J].中国电机工程学报，2011，（12）.

[3] 于德龙.高压网规划与中低压网规划结合的负荷预测方法和网架优化研究[D].华南理工大学，2011.

作者简介：曾应璋（1979-），男，广东东莞人，广东电网有限责任公司东莞清溪供电分局电气工程师，工程硕士，研究方向：供电。