配电网规划分析

国网辽宁省电力有限公司辽阳供电公司 王志勤



配电网规划分析

国网辽宁省电力有限公司辽阳供电公司 王志勤

【摘要】科学、合理规划配电网不仅是确保电网结构理的基本举措，还是促进电网经济运行的重要手段，并且关系的供电区域内社会经济的稳定发展。虽然目前我国配电网规划在理论方法及实践技术等方面取得了一定成果，但仍然存在着较多的问题，与预期目标差距甚远，因此，有必要对配电网规划作进一步深入研究，从而促进配电网整体运行效率的提高。为了给配电网规划实践提供一定的参考，文章主要结合某小城市配电网规划实例进行分析。

【关键词】配电网；规划；电网评估；N-1

配电网作为电力系统的重要组成部分，是城市社会及经济发展过程中必不可缺基础设施。虽然近些来，我国各地区配电网经过建设与改造，在很大程度上优化了网架结构，提高了供电能力，但仍然存在局部结构薄弱、供电能力不足、装备水平不高等突出问题，与建设坚强智能电网的目标还存在着较大差距。某小城市目前经济发展态势良好，集聚了现代工业、现代农业、旅游等多项产业，是该省经济发展的示范代表城市，若以该城市为研究对象分析配电网规划，相关成果具有较强的示范意义。

1　配电网规划理念

任何等级、规模的配电网规划必须遵循一定的理念，不仅能对配电网规划起到指引作用，还能作为检验和评估配电网规划科学性的重要指标。

1.1各电压等级电网的协调

电网的供电可靠性及供电能力是由各层级电网统筹协调带来的整体合力，因此，各层级电网间的强弱匹配平衡是电网规划能否达到最优的关键性因素。各级电网应因地、因网制宜，最大限度地调动上级或下级电网的供电能力和供电裕度，如果上级电网建设条件好、结构强、裕度大，则在规划本级电网时可考虑适当简化并降低建设标准，反之可以提高建设标准为上级电网提供必要支撑。电网层次强弱匹配主要有“强-简-强”、“强-强-简”、“强-简-简”三种模式，但不应拘泥于固定模式，应取决于电网可靠性要求、现状基础和电源系统三方面需求，对于城市电网规划而言，可遵循以下原则：

(1)高压配电网要结合上下各级电网的具体需求考虑，即要对下级电网提供正常的主供电源，同时也要对上级电网提供故障后的联络互供能力，一般采用如环网、链式、T接等互相支援的结构。

(2)中压配电网取决于可靠性需求和负荷密度，一般来讲城市中心区域供电可靠性要求高，必须要建立一个坚强的高度互联中压配电网，而对于偏远供电要求低的区域，电网结构可以采用简单联络或辐射形式。

1.2“N-1”准则的应用

在配电网规划过程中，“N-1”准则的遵循与应用尤为重要，但其也有一定的适用范围，并非电网中所有场合、所有元件都适用“N-1”。例如1回输送功率为25MW的35kV线路和1回输送5MW功率的110kV线路相比哪个更需要符合“N-1，答案显然是前者；再例如母线故障时跳开与之相连的所有电气元件，等同于多重故障，此时不适用“N-1”，这是规划实践中应该注意的地方。另外，对于电压等级较低、负荷较轻的配电系统，“N-l”故障后完全“不失负荷”很难实现，而且考虑到建设投资成本也没有必要。

2　配电网现状与评估

结合以上配电网规划理念，对该城市中心区域目前的配电网进行评估，具体结果如下：

(1)高压配电网。中心区域内110千伏A变，保持一定裕度，电网运行状况良好，基本满足该区域内近期负荷增长需求，110千伏线路和主变均满足“N-1”校验。35千伏B变为单线单变站，负荷较重且向周边电网转移负荷能力不足，35千伏线路和主变不满足“N-1”校验。

(2)中压配电网。据数据统计，17.6％的10千伏线路供电半径不满足要求，88.2％的线路导线截面不满足要求，重载线路占比17.6％，单辐射线路占比较高，绝缘化率和电缆化率较低，线路转供能力不足。单辐射线路被直接认为不满足“N-1”校验，存在联络的线路中也只有25％满足“N-l”校验，46.6％的1MW负荷组不满足“N-l”校验。

(3)低压配电网。低压架空线路有8.7％导线截面未达到标准，部分杆塔、配变箱设备需更换，无功补偿容量不够等问题。

3　配电网改造规划

3.1高压配电网改造规划

该城市中心区域内现有的110千伏A变主变、线路均有较大裕度，满足“N-1”原则校验，能满足2015-2017年供电需要，因此110千伏电网维持现状。

35千伏B变是单线单变站，经过评估，主变、线路均不满足“N-1”校验，同时下级电网可转供裕度不足。由于该区域经济发展较快，已有变电容量不能满足规划年负荷增长需求，且随着经济发展，用户对供电可靠性的要求提升，故计划对35千伏B变电站通过利旧方式对主变进行增容。计划增加1回B变35千伏进线，使其形成双线双变。目前B变T接点至变电站为双回双架，但仅有1回线路进变电站，因此计划将另1回线路搭接至A变至C变35千伏联络线。

3.2中压配电网改造规划

在现状分析评估的基础上，充分考虑示范区负荷性质对配电网目标网架结构的影响和要求，构建既坚强可靠又相对简化的配电网架，避免重复建设和浪费，提高电网运营效率和效益。

3.2.1改造规划思路

针对上述中压配电网中存在的问题，拟采取如下措施予以解决：

(1)重点解决线路“卡脖子”问题、实现lOkV线路联络率达到100％。通过更换主干线路小截面导线，提高线路的供电能力，优先更换线路负载率高且主干线路“卡脖子”的小截面导线。同时通过新建线路，将单幅射线路实现“手拉手”，实现10kV线路联络率达到100％。

(2)结合35千伏B变扩建10千伏配套工程，通过新建线路重点解决线路负载率高，且转供能力不足的问题，合理切分负荷组，进一步完善网络结构。

(3)随着负荷增长需要，结合线路的改造，逐步提高绝缘化率，缩短线路供电半径，对线路进一步合理分段完善网络结构，基本完成目标网架构建。

3.2.2改造规划方案

目前该城市中压配网以单辐射为主，部分线路为同一变电站同一母线下级线路间联络，线路主要以架空线线路为主，线路分段数过少。

规划以“架空多分段适度联络”作为该城市中压配网近期主要模式，重点对现状分析评估中不满足“N-1”校验的线路、负荷组等进行优化改造，通过改造线路小截面导线、合理调配负荷组、调整分段开关位置，切改大容量用户或支线，增加联络开关，实现该区域内lO千伏配网结构合理，简明清晰。

3.3低压配电网建设和改造规划

3.3.1改造规划思路

(1)电能质量方面，改善电网结构，增加供电能力；增加配变布点，深入负荷中心，缩短低压线路供电半径，合理分布导线截面，提高用户供电质量。

(2)电压电网线损方面，通过建设改造，更换截面过细、供电半径过长以及运行时间长的低压导线，合理选择配电变压器的型号、布点位置，提高配变台区功率，合理分配负荷，降低低压配网电能损耗。

3.3.2改造规划方案

低压配电网主要对导线截面不符合要求、电杆高度不达标、接户线和配电箱运行年限较长的设备进行更换。另外，基于长远考虑，低压电网在满足地方经济社会发展对负荷增长的需求基础上应保留一定裕度，适度超前，但要可靠适用、节能环保。

4　结语

事实证明，通过采取以上规划策略，该城市中心区域的配电网供电可靠性及供电能力得到了很大幅度的提升，各项指标都已满足要求。其中，规划后主干线及分支线截面达标率100％，单辐射线路0条，线路联络率为100％，负荷组“N-1”校验通过率100％，10kV供电半径均满足导则规定，柱上开关统一标准配置，新建和增容台变标准统一，无重载线路，转供能力也达到了标准。这充分说明了以上配电网规划方法的科学性和有效性，可为类似配电网规划提供参考。

参考文献

[1]陆杭.萧山配电网规划研究[D].北京:华北电力大学,2014.