对新形势下110kV电网规划与设计的探讨

段德君

摘 要：我国经济在迅速地发展，110kV电网供电在新形势下，也有一些新的要求，文章深入地研究和分析了110kV电网供电的设计与规划，对于接线的方式和负荷预测以及新形势下应用新技术等一些相关的问题，进行了重点地探讨。

关键词：110kV电网；规划与设计；负荷预测；新技术

前言

110kV电网供电随着经济和科学技术的发展，也在不断地发展，对于110kV电网供电，经济发展新形式也有了新的要求，该文深入地研究和分析了110kV电网供电的设计和规划[1]。

1 负荷预测

1.1 负荷预测的方式

负荷预测包括负荷构成预测和周期预测两种。

（1）负荷构成预测，将负荷以商业、民用、工业以及农村用电等形式分为几类。天气的气温在不断地变化，城市居民的民用电随着季节的变化波动比较大，夜晚负荷的尖峰值受工业和商业用电负荷的影响非常大，商家淡旺季节的变化中，与农村用电负荷的降水量的关系非常大，季节性也非常强[2]。（2）根据周期预测进行分：其一，调度人员主要使用极短期的预测，通常需要5～10秒负荷值，运用10min到1h的负荷量处理紧急情况；其二，短期预测主要服务于机组组合、协调、分配电力以及功率交换等，负荷值需要1d到一星期的时间；其三，中期预测主要是服务于检修机组和调度电力以及功率交换等，需要1～12月的时间；其四，长期预测服务于发展电网和电源。需要多年的负荷值。

1.2 预测负荷的过程

其一，对于预测指标和内容，结合时间段和区域来进行确定；其二，将相关的资料进行分析和搜集；其三，根据经济的发展情况，来对电力的需求进行判断，将预测的参数和模型进行设定，对于等待预测的地区做负荷预测；其四，所得到的预测负荷的结果，再进行审核以后，结合审核情况，再进行修改[3]。

2 选择110kV电网中的变压器

2.1 选用的原则

其一，对于主变容量进行选择时，对于变电站建成5～10年以后的负荷发展进行参考；其二，變电站担负着重要的负荷，停运主变压器时，其他变压器的容量也必须要达到满足的状态，负荷能力得以保证的情况下，必须要满足一级和二级负荷正常的供电；其三，从单台变压器的容量全网进行启程，将标准化和系统化进行有效地推行[4]。

2.2 计算主变容量

计算主变容量方法，结合全年最大负载的有功功率Pm（kW），对主变压器的容量进行选择，如Sn>Pm÷cosθ的式中，全年的最大负载的有功功率为Pm，功率因数为cosθ，Sn选的变压器额定视的功率为（kVA）[5]。110kV变压器容量具有40MVA和50MVA以及63MVA和20MVA等，针对于一些比较偏远的地区，负荷相对比较少，主变压器采用20～40MVA比较合适，能够减少变压器的损耗；一些核心城市，相对负荷比较密集，主变压器建议采用50～63MVA的大容量比较合适。

2.3 主变容载比的计算

推荐容载比，110kV电网的范围为1.9～2.1，变电站总的变电容量（S）与容载比之间的关系，由S=（1.9～2.1）Sn，再对主变台数进行选择，对于单台变压器容量才可以确定。

3 选择110kV电网接线方式

其一，构建环网运用两联络结线方式时，互相之间有联络的线路，但是，必须要少于4条回路，至少要有一个开关配备到联络点之间，并且各段线路都必须要分配负荷；对于农村所安装的变电站，供电的可靠性和灵活性相对都比较差，在选择110kV电网接线方式上，应该尽量选择双辐射或单环及单辐射；其三，城区所设置的变电站，无论供电的运行灵活性，还是供电的可靠性都比较高，选择双环和双链及双T比较合适；其四，对于专区变电站比较重要的和负荷专用一类的变电站，采用3T和双链比较合适。

4 控制变电站站址和线路走廊

4.1 选择变电站站址

选择变电站的站址时，必须要满足几点：其一，根据当前的布局及以后发展的形势，应该将变电站在负荷的中心；其二，用地要进行节约；进出的线不能交叉，以及互相之间跨越；选择的地形必须要优良，以免倾斜主体和地基下陷及洪涝等一些灾害。

针对于当前的这些要求，新形式下，选择站址的方法该文也提出来了：利用分配法与交替定位以及遗传法的结合的GA-LA的算法，结合最小的负荷距、负荷、最小的网络运行费用以及前期最小的投资等的原则，将每一个待选站址所被选中概率进行计算，专家进行认证，将多方面的因素来对最后结果进行决定。GA-LA算法目标的函数：∑W1D1，W1表示线路单位长度年费用的系数，D1表示负荷间与电站的线路长度。

4.2 控制线路走廊

线路走廊费用安全和费用控制是控制线路走廊的两个主要方面。地理条件和走廊的费用，以及经济的水平和人口的密度都非常大，征地逐步困难，随着时间的移动，由于费用的增长，线路走廊紧缺情况非常严重，必须要做好用地的工作。

5 新形势下的110kV电网新技术电气设备和变电站的智能化

5.1 开关设备智能化

信号线路和数据采集器以及低压数据处理器的三个部分将开关设备的智能化系统构成。数据采集器运用电流传感器或者电压，低压数据的处理器利用信号的线路的数据采集器对电流信号或者电压进行采集，同时，将站端信号向数据采集器进行反馈。低压数据的处理器对于处理以后的信号，传给控制中心和保护装置[6]。

5.2 主变压器的智能化

对于每一个主变压器，都将一个智能化的测控箱进行设置，测控的设备应该内装智能化，对于主变压器的压力和温度以及各类机械动作信号和液位，或者故障信号可以随时对控制中心和保护装置进行传入，与GOOS进行配合，将各类投切的功能就地遥控实现，致使主变压器能够在最低的损耗状态下自动进行运行，结合已经采集的温度和主变电流来对主变负载率进行判断，再结合主变负载率将水冷系统和其他的系统工作状态进行有效地调节。

5.3 变电站二次设备的智能化

变电站的二次设备的智能化包括中间层和站控层以及采样层等三层。

站控层就是运动的工作台和中心控制的工作人员以及数据的接口等，利用NS3100的计算机监控的系统；中间层就是主变差动的保护、线路测控的保护、故障录波和分段自切等部分；采样层就是对于GOOSE网和值网络进行采样，按照IEC61850的标准，采样层利用中间层与光缆进行联系，从而使数字化通信得以有效地实现。

6 结束语

综上所述，针对110kV电网的设计和规划进行了认真地研究和分析，深入地探讨了110kV电网，在应用110kV电网的各类接线的方式上，将不同接线方式范围指了出来，自己的看法提出来了；对于控制线路的走廊和变电站的站址，将新的思路和算法提出了，在智能化的电网方面，对于变压器和开关以及二次设备智能化都将新的方案提了出来。

参考文献

[1]范玉森.浅析110kV输电线路规划设计中杆塔定位及路径选择[J].电子测试，2016（20）：136-137.

[2]李可.云南省A市110kV和220kV高压电网规划优化研究[J].电力学报，2015（06）：462-465+482.

[3]周扬，王海洋.浅谈110kV电网的规划与设计[J].科技与企业，2015（01）：229.

[4]张文壕.对新形势下110kV电网规划与设计的探讨[J].城市建筑，2014（06）：34+36.

[5]王玲.浅析110kV电网规划的主要问题[J].城市建筑，2013（06）：291+294.

[6]胡凯.浅析110kV电网的规划设计[J].科技与企业，2013（02）：127+129.