中压配电系统供电模型的评价体系

呼翔宇 李博

摘要：中压配电网的接线由一系列中压馈线单元连接着配电变压器构成，是由点、线、面组成的有机整体，供电模型可以直观反映变电站、中压馈线、配电变压器的连接方式，对配电网供电方式的理论分析与实际构建等工作均有重要指导意义。基于此，本文就中压配电系统供电模型的评价体系进行分析与研究。

关键词：中压；配电系统；供电模型

中图分类号：U665文献标识码： A

引言

改革开放以来，随着经济建设的飞速发展以及城市居民生活水平的不断提高，城市用电水平以空前的速度增长，越来越明显地暴露出我国现有大中城市供配电网络已不适应经济发展和城市现代化建设的需要。不少工程技术专家就提出了对城市电网进行技术改造和提高一次配电电压的建议，基于此，本文就中压配电系统供电模型的评价体系进行分析与研究，促进其快速的发展。

一、供电模型的设计原则

（一）线路路径尽量包络负荷点

线路路径选择上覆盖主要负荷点，不仅供电距离缩短，减少线路长度和迂回供电，还便于线路分段和联络点的合理布置，实现大多数负荷点灵活转电的运行方式，供电可靠性高。实际设计中，典型供电模型的供电范围有可能呈椭圆形或扇形，线路路径也会有点弯曲，允许一定偏差和变形。

（二）互联互补运行方式灵活

分段和联络开关位置的选定优先考虑两回线路的负荷均衡分配，其次考虑线路的供电距离，通过比较得出最佳方案。每条主干线应设置分段开关，宜分为3～4段，每段负荷控制在1000kW左右或配电变压器数5～7个。

加强站间互联互补。既要注重配电网供电分区、结构分层原则，又要注重中压主干网架的优化原则。变电站、中压馈线的供电范围分界要清晰，在结构上区分主干层、分支层和终端层，注重各变电站之间联络网架的建设，站间联络线越多越好，为变电站全停提供强有力的转电支援，具有一定容量裕度，不仅满足“N-1供电准则”，有效加强各变电站之间的联络，而且全面提高变电站全停时配电网的转供电能力。

终端负荷的备用电源、线路的联络电源应优先采用不同变电站、不同母线段、不同路径方式，减少同一停电事件受累全停的影响。距已建变电站较远、范围较大且暂不具备新建变电站的供电区，作为过渡，应布置两回及以上线路供电，避免一条线供一大片的“连片”供电不良现象。

（三）总体布局分步实施

供电方式设计要瞄准目标网架，选用典型供电模型，根据负荷水平、变电站资源情况进行远近结合、灵活过渡转换，合理优化网架结构，实现投入产出最大化。根据变电站资源和供电负荷点，规划设计中压馈线单元组，确定不同方位的线路回路数及走廊。规划的线路随着负荷发展而不断增加，逐步过渡至目标网架。应避免架空线路走廊封闭形成“死角”，防止今后增加馈线时交叉跨越而需要切改调整。

1. 点负荷供电方式的切改：点负荷的供电方式可以一次性建设，也可根据其发展过程对供电可靠性的要求由T型向Y型、双T型、双Y双T型的典型供电模式逐步切改完善。

2. 中压馈线供电方式的切改：当馈线资源充足时应减少联络点，降低馈线负载率，负荷增加、短期馈线资源不足时需要增加联络点。架空三分段三联络与手拉手环网的相互转换，电缆手拉手环网与两供一备的相互转换，开闭所环网、两供一备、两进线的相互转换，都可因地制宜、灵活切改调整，满足“N-1供电准则”，也降低了建设成本。

3. 随着负荷增长，变电站逐步增加，必然是由点状逐步发展成线状、多边形状电源，中压配电网的供电方式也应适应不同发展阶段的典型供电模型，适时调整变电站供电分区，诞生新的站间联络线。

二、供电模型构建

（一）供电架构类型

供电模型的信息包含了供电架构的信息，供电架构只是供电模型的雏形。因此，构建供电模型之前，需要首先完成供电架构构建。

中压配电系统供电系统架构主要受供电负荷特性和区域地域特性的影响。一般来说，对于地形狭小或负荷密度较小的地区，中压配电系统供电架构将比较简洁；对于地形宽阔且负荷密度较大的地区，中压配电系统供电架构将更加复杂。中压配电系统供电架构的主要特点、类型及其与地域特性和负荷特性的关系如表1所示。

表1供电架构类型及其与地形、负荷密度间的关系

由表1可知，点状中压配电系统供电架构中无互联变电站，带状中压配电系统供电架构中互联变电站座数为2座，块状中压配电系统供电架构中的互联变电站座数一般≥ 3座。

一般来说，变电站互联座数越多，在发生某一主变退运时为其提供转供支持的主变也就越多，从而使得主变乃至整个中压配电系统供电能力提升越高。但是，随着变电站互联座数的提升，中压配电系统供电能力提升的幅度将逐渐降低。通过理论分析可知，变电站互联规模达到4座后，中压配电系统供电能力的提升将不甚明显。因此，块状中压配电系统供电架构中互联变电站座数为3座或4座。

（二）接线模式类型

一般城市的网络由架空线和电缆线混合组成。在研究特定供电区域内10 kV配网的网络结构时，可将架空线路和电缆线路分开研究，这样也不失一般性。考虑到实际可行性，本文仅针对各种具有代表性的典型架空和电缆接线模式进行研究，如图1和2所示。

图1典型中压架空网接线模式

图2典型中压电缆网接线模式

根据各类中压配电系统供电接线模式的特点及联络关系，可将接线中压配电系统供电模式分类为辐射、单联络、两联络和三联络。具体情况如表2所示。

表2接线模式分类及特点

单辐射接线无法转带负荷，故中压配电系统供电模型中不考虑采用这种接线模式。此外，每一种中压配电系统供电接线模式均有不同的特点和适用范围，实际上由于地域特点的不同，配电网也很少只采用一种中压配电系统供电接线模式，而是采用多种中压配电系统供电接线模式的组合。因此在中压配电系统供电模型的构建过程中，也应适当考虑采用多种中压配电系统供电接线模式的组合方案。

（三）供电模型构建结果

结合中压配电系统供电架构及互联变电站座数的信息，可将中压配电系统供电模型初步分为点状供电模型、链式中压配电系统供电模型、三角形中压配电系统供电模型和四边形供电模型等四类。继而计及中压配电系统供电的不同接线模式，构建出具体的中压配电系统供电模型如表3所示。

表3供电模型构建结果

需要说明的是，表3中中压配电系统供电模型并非单纯采用一种中压配电系统供电接线模式，而表中所述的则是该中压配电系统供电模型主要采用的接线模型。三角形三联络中压配电系统供电模型的中压线路即主要采用多分段三联络中压配电系统供电接线模式，同时中压配电系统供电模型辅以多分段两联络和单联络线路。此外，由于点状中压配电系统供电模型与带状中压配电系统供电模型一般适用于负荷密度相对较低的区域，而多分段三联络中压配电系统供电接线模式更适用于高负荷密度区域，因此，这两类中压配电系统供电模型不采用多分段三联络接线。

结束语

中压配电网不仅要有网的理念，而且是馈线单元和负荷点的有机整体，典型供电模型以建设坚强、可靠、灵活的现代配电网为发展方向，结构简单合理、层次清晰、运行灵活可靠、安全经济。典型供电模型影响着供电可靠性和运行效益，应用典型供电模型这种理念来规划建设中压配电网，必将进一步提高供电可靠性和投入产出。中压配电网目标网架的建设不可能一步到位，负荷水平的发展是动态的过程，典型供电模型既能指导配电网的规划与设计，又能切实有效改善网架结构，具有可持续发展的空间和不同阶段的灵活切改转换，实现“远近结合、分步实施”的总体要求。

参考文献：

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