一种新型10 kV双环网结构

2022-01-21赵伟祖单霏霏尤承佳徐静敏

电力安全技术 2021年12期

石佳，赵伟祖，单霏霏，尤承佳，徐静敏，丁俊

(国网江苏省电力有限公司苏州供电分公司，江苏苏州 215000)

1 中压配网国内外现状

配电网是电力系统不可或缺的重要组成环节。不论是规划、运维，还是调度、检修，每个环节的工作都影响着配电网的健康稳定运行。目前国内配网网架相对繁杂、标准化接线率较低、自动化水平不高等因素限制着电网的发展。如何解决以上问题，配电网规划起着举足轻重的作用，合理的规划能使配电网投运后维持良好的运行状态。

日本22 kV的中压配网主要构成配电主干网络，常采用T形接线结构，包括单侧电源双回T形接线和双侧电源双回T形接线。新加坡中压配网电压等级为22 kV和6.6 kV，主要采用花瓣状环形配电网接线，由一个变电站的一段母线引出一条出线环接多个变电站后，再回到同一变电站的另一段母线，构成一片花瓣。

法国配电网通过控制断路器A，B，C的状态，形成袋型、网孔型和群型不同的接线形式。美国一般使用环网结构开环运行，还存在一种特殊的“4×6”接线，可有效提升变压器利用率，减少备用容量，节省电网投资。

我国的城市电网主要以电缆架空混合为主，电缆网接线形式有单环网、双环网，架空多以多分段适度联络为主。

近年来，配电网网络规划被广泛地研究讨论。规划方法从基础图论到启发式优化方法逐步演变，较好地解决了实际配网维数大、计算时间长等问题，但应用在实际电网时，仍不可避免遇到模型过大，理论算法无法求解等情况。部分省市公司根据实际电网的特点，提出配电网网格化规划方法，将庞大的配网按一定的原则划分为数个网格，可有效地解决上述问题。但是，不同地区的电网情况不尽相同。下面提出的一种新的10 kV双环网结构，能很好地解决单元内电缆迂回等问题。

2 配电网规划相关要求

配电网规划以提高终端供电用户可靠性、实现技术性和经济性的平衡为目标。配电网规划应符合国家及行业现行有关法律法规、标准规范，符合实际，以用电需求为导向，采用技术经济最优的方案满足社会发展需求。输配电网规划应相互协调，输电网指导配电网规划，配电网规划支撑输电网规划。各层级电网应相互配合，适当考虑层与层之间的负荷转移和相互支援，形成整体协调、供电能力充裕的电网结构，以满足用电负荷需求，确保供电可靠性，提高电网运行效率。此外，还应考虑通道、无功、自动化、通信规划原则以及分布式新能源接入原则。

江苏省配电网划分单元时应参照以下原则：

(1) 单元划分以《配电网规划设计技术导则》《江苏配电网规划设计技术实施细则》为指导，单元内技术要求符合导则规定。

(2) 每个单元可独立承担该区域的正常供电任务，满足区域内的电力负荷需求，并预留有备用容量以满足日后的业扩需要。

(3) 单元内网架接线方式依据导则规定，根据供电区域属性划分和单元内目标年负荷预测密度综合确定相应的目标网架接线方式和过渡网架接线方式，并满足线路可靠性要求。

(4) 每个单元内应形成一个相对独立的线路网架接线结构，且每个单元内负荷的供电电源尽量保持独立，单元间不设联络。

(5) 单元电源点选择应满足就近原则，每个单元内电源点原则上应至少来自两个不同的变电站，对于同一变电站供电的线路，应来自不同的母线段。每个变电站的负载应尽量保持均衡，避免出现重载或轻载主变。

(6) 每个供电区块内的网架接线设置有合理的正常运行方式，单元内的联络设置有固定的运行(联络)方式。

3 新型10 kV双环网结构

《配电网规划设计技术导则》中给出了架空和电缆网的几种典型结构，如多分段适度联络、单环网、双环网和N供一备。以上结构在苏州城市电网的应用，均能较好地满足地区现状和负荷发展的需求。

然而，当双环网的两个电源点处于单元对角线方位时，会造成电缆在单元中迂回供电。这种情况往往也会出现单元内小路较多，电缆通道难建，较难形成双环网。

此外，单元制规划网架是由过渡网架逐步向目标网架演化，往往过渡年负荷还未达到目标负荷水平，过渡网架需结合目标网架考虑规划方案，尽可能减少方案改造量。

根据实际情况总结，提出一种新型10 kV双环网结构，如图1所示。该结构通过第一级开闭所形成两路并联出线，在第一级开闭所中打开相应的开关，避免合环运行。这一种双环网结构既能满足负荷、可靠性的要求，还能降低线路半径，节省电缆长度。再者，到目标年，可由变电站分别新出电缆至两端第一级开闭所，将该结构解开形成两组双环网，以满足目标负荷需求，大大减少过渡网架向目标网架转化的工程量。