高压配电网网架结构优化的分析探讨

马俊杰

摘 要：在新的历史条件下，我国电力工业发展迅猛，电网正在向现代化升级。以电缆为主的高压配电网是其主要发展方向之一。我国现阶段的配电网建设，虽然重视对电缆的改造，但主要是通过电缆与架空线路的混合供电来实现。这对高压配电网的网络结构、混合馈线的保护与管理等都提出了更高的要求。要想更好地实现配电网的运行管理，就必须做好配电网电缆化改造的网架结构和自动化方案，这也是配电网建设和改造中需要重点研究的内容。

关键词：高压配电;电网网架结构;分析

以现有高压配电网为基础，结合城市发展，加快电网建设和改造，优化高压配电网现状及规划接线，使电网结构清晰、合理，消除不满足“N-1”供电要求的线路，基本上消除了变电所全站失压的风险，满足了供电安全规范的要求，保证了电网的适应性和操作灵活性，形成了“安全可靠、结构合理、节能环保、适度超前”的高压配电网。

1高压配电网的内容

高压配电网指的是变电站10kV母线以上电网， 不包括 10kV 或者 6kV 馈线出线， 优化时以整个高压配电网作为优化的对象进行， 无功优化补偿方式主要是在主变压器低压母线上进行补偿， 补偿容量按高压配电网无功优化结果进行配置。

2高压配电网网架结构现状

电力企业供电需要依靠配电网为载体，当前电网建设发展中，隐藏的问题逐渐凸显出来，尤其是配电网网架结构方面。有关部门针对其中的问题进行了详细分析与研究，利用构建模型的方式，统计相关数据，对数据进行详细的整合分析，制定具有针对性的配电网网架结构设计方案。因为我国在这方面的发展相对起步较晚，因此数据整理中缺少很多资源，不能制定更加完善的网架优化结构。近些年我国用电量明显增加，这种发展背景下，供电地区网架结构不断复杂化，网架结构模型数据化不断降低，创新优化难度增加。必须寻找到适合我国电力企业发展，满足我国配电网网架结构的运行模型，不断提高输送电能的可靠性、稳定性与高效性，不断提升电力配电网的运行效率，帮助电力企业实现效益最大化。

3高压配电网网络架构接线模式

110kV电网接线有链式、环网、T接、辐射等多种方式，作为目标网架，应用得较多的是T接方式和链式接线方式。这两种接线方式各有优缺点，结合当地的实际情况选择不同的接线。其典型方式介绍如下（假设电源侧出线对应电源侧一台主变，负荷站每条进线对应负荷站一台主变）。其典型方式介绍如下（假设电源侧出线对应电源侧一台主变，负荷站每条进线对应负荷站一台主变）。

3.1三T接线

“三T”接线是指110kV变电站通过3回110kV出线，采用T接的形式接入电网。具体实现的接线方式可有很多种，110kV目标网架接线方式的选取主要从三个方面考虑：一是结构清晰简洁;二是供电可靠;三是实现容易，成本相对较低。其主要优点是：平均每个110kV变电站占用1.3个220kV出线间隔，节省间隔使用。但其也有一些缺点，主要表现在两点：a）每条线T接了3台主变，线路停电时将有3台主变停运，影响供电可靠性。b）正常运行方式下每条110kV线路要供3台主变，对主干线的线径要求较高。

结合其优缺点，这种方式适合应用于110kV电源点出线间隔紧张、变电站布点密集、配网联络较为完善的城市中心区域。

3.2 T链混合接线

这种接线模式为两座220kV变电站间串入三座或四座110kV变电站，其中两侧的配电变电站采用T接方式，而中间的配电变电站采用环式接线方式。该接线模式可靠性和灵活性均较高。

如图2所示 T链混合接线

4 提高配电网网架优化结构的有效措施

4.1严格控制配电网参数变化

及时统计配电网相关参数，第一需要结合不同地区居民与工厂对于电力的需求，掌握相关数据，帮助控制配电网的变化，详细掌握具体配电网分布，了解与配电网相关的绝缘导线结构，同时还需要掌握电缆结构，利用空间线路对配电网的作用，提升配电网网格结构的科学性，保证网格结构分布合理。第二是对主干线路进行控制，保证线路的长度与宽度适中。第三是线路运行时间的控制分析，满足用户需求的同时，增加配电网稳定性，防止线路长期运行，老化现象加剧，出现线路故障或者火灾等。严格控制配电网参数变化，保证配电网运行稳定，掌握线路运行平稳时间，防止电网故障影响生产需求。

4.2全面应用GIS技术优化网架结构

4.2.1准确确定区域衔接位置坐标

必须准确确定配电网区域衔接位置坐标，控制节点变化，掌握详细的配电网负荷点。结合这一发展特性，合理规划负荷点配网工作，将与配电网有关的数据信息存储到数据库，同时对数据进行可视化处理，保证所有负荷点的分布情况全部显现出来，利用区域划分确定衔接位置坐标。

4.2.2最佳主线位置的确定

最佳主线位置的确定需要以配网空间展开，尤其是人口密集地区，必须保证配网空间充足，这样才能预留出在最佳主线位置，为主线保留更多街道衔接空间。正常情况下，最佳线路的确定，必须确定负荷点相隔最近的直线位置，以直线位置为参考，记录空间坐标位置，计算相关的函数值，确定区域主线具体位置。同时在结合函数公式中的系数值，计算主线的斜率数值，确定主线倾斜角，这样就可以确定主干线准确位置。

4.2.3确定负荷点衔接形式

负荷点衔接形式的确定，首先需要参照配电网网格结构具体链路模式，这方面的确定需要明确参照对象，参照对象主要是配电网主线，以一个过节点理清其中的线路规划，将线路转化成平行四边形，同时保证主干线与平行四边形相对应【4】。还需要计算节点与负荷点之间的距离，确定各个节点与主干线之间的距离值，选择距离值最小的线路，将其确定为最终的衔接形式。

4.2.4网架结构参数计算

网架结构参数计算中，需要掌握功率消耗，只要功率消耗在控制范围之内可以不计算，依照负荷值计算出网架结构中的初始功率，同时还需要以网架结构消耗的功率选择最佳的主干线。

4.2.5修正配电網网架结构

配电网网架结构修正，参照负荷点的定位，合理选择区域主干线，同时保证区域主干线的分布形式，确定电源点位置，及时调整主线路，保证电源点在分布主线范围之内。

结束语

总之，在高压配电网络优化过程中，要把握各种参数的值，通过对干线变化及时的控制，为干线预留更多的空间和时间，准确地区分干线的最佳位置，提高高压配电网的稳定性和合理性。

参考文献：

[1]高超，蹇思梅，费云婷，龚思如.浅析县域10kV配电网网架结构优化的策略[J].化工管理，2016（33）：215.

[2]李滨，舒晴川，陶思思，梁宇帆. 考虑中区重新划分的中压配电网改造规划[J]. 电力自动化设备，2019，39（12）：96-101.

（国网如皋市供电公司  226500）