“一流配电网”规划中110kV目标网架研究

孙 波 李海涛 汪 超

(江苏省电力公司 淮安供电公司，江苏 淮安 223002)

0 引言

为落实 “两个一流”排头兵规划，深化应用“两个一流”国际对标工作成果，在“世界一流电网～配电网建设和管理示范区”扬州试点项目的基础上，江苏省电力公司淮安供电公司(以下简称公司)开展了“一流配电网”基础研究、现状评估和试点实践，以供电可靠性为导向，尝试解决配电网管理和发展难题，谋划配电网发展思路和创新举措，带动淮安配电网整体水平提升。

配电网分为高压(110、35kV)配电网、中压(20、10kV)配电网、低压(400/220V)配电网三个部分，其中高压配电网目标网架是“一流配电网”建设中的一个重点，直接影响配电网安全、可靠、经济运行。本文首先介绍国内高压配电网典型接线模式，重点分析淮安现状高压配电网接线模式应用情况和存在问题。其次构建理论模型，在一定的边界条件下，对各种典型高压配电网接线模式的可靠性、投资经济性等进行定量理论分析计算，对各种典型接线模式的优缺点与适用性进行分析比较。最后结合淮安电网实际，参照理论计算结果，对高压配电网典型接线模式选优分析，得出适合淮安的最优高压配电网接线模式及演进方案，保证“一流配电网”实施效果。

1 高压配电网典型网架及淮安现状

1.1 110kV电网典型网架

根据国家电网公司《配电网规划设计技术导则》，高压配电网典型网架分为辐射接线、环网接线及链式接线三大类。变电站接入方式主要有：T接或π接。

表1 高压配电网典型网架

1.2.1 淮安110kV电网网架现状

“十一五”以来，淮安地区110千伏配电网以地区220千伏变电站为支撑，形成了较为坚强的网架结构，较好地满足了经济社会发展的用电需求。

截至2012年底，淮安共有110千伏线路140条，网架结构主要有双辐射、单链、单辐射、单环网等4种，其中以双辐射、单链为主，具体为单链线路44条、单环网线路18条、双辐射线路73条、单辐射线路5条。

表2 淮安高压配电网网架分布表

1.2.2 淮安110kV电网网架存在问题

1)位于B、C类区域部分单链线路不能满足供电可靠性要求。由于规划时区域负荷密度较低，线路导线较细，随着近年来经济社会快速发展，变电站负荷迅速增长，在发生主供线路“N-1”故障时，另一条线路供电压力较大。

2)淮安双辐射线路较多，两条线路来自不同220kV变电站或来自同一220kV变电站不同母线，供电可靠性较高。但从通道紧张程度、实施难易程度及经济性考虑，双辐射线路大都采用同杆(塔)架设、双侧挂线，在通道发生故障时，往往会造成110kV变电站全停，危害较大。

针对不同供电区域划分，导则推荐采取不同110kV目标网架，其中：

A+、A、B类供电区域供电安全水平要求高，110kV电网宜采用链式结构，上级电源点不足时可采用双环网结构，在上级电网较为坚强且10kV具有较强的站间转供能力时，也可采用双辐射结构。

C类供电区域供电安全水平要求较高，110kV电网宜采用链式、环网结构，也可采用双辐射结构。

D类供电区域110kV电网可采用单辐射结构，有条件的地区也可采用双辐射或环网结构。

E类供电区域110kV电网一般可采用单辐射结构。

1.2 淮安110kV电网网架现状及存在问题

图1 高压配电网典型接线评估模型

2 高压配电网典型接线模式评估

2.1 评估范围

选取淮安目前较为常见及省内其他地区应用较为成熟的目标网架进行分析，主要有：单链、单环网、双辐射、单辐射、不完全双辐射等。

2.2 评估思路

为了确定不同条件下各种接线模式的优劣，对影响接线模式的因素进行定量和定性分析，首先确定边界条件，设定比较模型，然后从接线模式的可靠性、经济性和适应性这三方面进行分析。

2.3 评估结果

2.3.1 可靠性分析

主要进行定性分析，主要从电源情况、线路故障影响和操作灵活性三方面进行比较。

表3 可靠性评估结果

2.3.2 经济性分析

将变电站和高压线路的综合投资按等年值法折算到年值，再加上运行费用，计算得出单位负荷年费用，然后比较不同接线模式的投资大小。

表4 适应性评估结果

2.3.3 适应性分析

主要考量网架过渡可行性及资源占用情况。网架过渡性可行性对不同接线模式为适应负荷水平而发展成另一种接线模式的难易程度进行比较。资源占用对不同接线模式通道走廊利用情况比较其优劣性。

表5 适应性评估结果

3 淮安市高压配电网目标网架规划

按照同一地区同类供电区域的电网结构应尽量统一的原则，根据淮安市高压配电网接线模式实际应用情况进行分析比较，综合上述可靠性、经济性、适应性分析，得到如下构想：

3.1 B类区域(城市中心区域)

为保证供电可靠性，城市中心目标网架选取双侧电源辐射接线，考虑到城区通道资源紧张、通常采取同杆(塔)架设方式，将目标网架优化成同杆(塔)架异路由双电源辐射接线。任一段同杆(塔)架主干线路发生通道故障时，都能保证有一回线路对110kV变电站供电，供电可靠性高。如下图所示：

3.2 C类区域(城市一般区域)

对于城市一般区域高压配电网网架选取不完全双辐射接线，即三回线路对两座110kV变电站供电，每座110kV变电站有两回电源进线，供电可靠性较高。随着负荷进一步增长，通过再出一条线路该网架可演变为同杆(塔)架异路由双辐射接线。如下图所示：

图2 同杆(塔)架异路由双辐射接线

图3 不完全双辐射接线

3.3 D类区域(农村区域)

对于农村区域过渡高压配电网网架选取为单链式接线，随着负荷进一步增长，通过新建线路该网架可演变为不完全双辐射接线及同杆(塔)架异路由双辐射接线。

图4 单链式接线

4 结论

B、C类地区主供供电线路较细的单链接线可优化为同杆 (塔)架异路由双辐射接线和不完全双辐射接线，解决主干线路“N-1”故障时，另一条主干线路负荷较重情况，提高供电可靠性。

可对B类地区同杆(塔)架双辐射线路统筹优化为同杆(塔)架异路由双辐射接线，进一步提高供电可靠性。

[1]顾洁，孟旸，等.配电网接线模式研究[J].电力自动化设备，2002，22(7).

[2]葛少云，郭明星，等.城市高压配电网接线模式比较研究[J].电力自动化设备，2004，02，24(2).

[3]Q/GDW 1738-2012.配电网规划设计技术导则[S].