城市配网接线方式的研究与改进

城市配网接线方式的研究与改进

张开

（海南电网有限责任公司海口供电局海南海口570000）

摘要：现阶段，随着社会的发展，城市化建设的发展也突飞猛进。现代城市对于城市配电网供电可靠性的要求越来越高；与此同时，随着配电自动化技术和智能电网技术的逐步推广，也对城市配电网运行方式的灵活性提出了更高的要求。因此，在现有城市配网网架结构下，如何通过新建和改造，使得城市配网满足安全、可靠、经济、灵活的目标具有重要研究意义，本文结合配网目标网架及其在工程设计中的实现进行深入分析。

关键词：城市配网接线方式；研究；改进

引言

城市配电网的网络接线方式对城市配网供电可靠率的提高至关重要，不仅是故障隔离和负荷转移恢复送电的基础，还是正常环网倒闸操作、减少停电的基本要求，也是配网自动化及智能配网实现的关键。通过对配电网常用接线方式的研究，分析了架空线路和电缆线路接线方式常见误区，提出了多分段多联络线路、双环网接线及n供一备接线不仅适用于架空线路，更适用于电缆线路，只是架空和电缆线路实现的手段不同。对于城市负荷密集地区和城市主干道的供电问题解决的根本途径是双线路供电必须覆盖城市每条主干道路，也是城市高密度负荷区最基本的要求。

1城市配网网架存在的问题

随着我国电力事业的蓬勃发展，城市配网规划建设水平逐步提升，投资力度逐渐增大，配网自动化技术全面开展，分布式设备投入运行，城市配电网在迎来发展机遇的同时也面临巨大挑战。但是，由于以往“重发轻输不管配”的历史原因，城市配电网“基础差，底子薄”的现象仍然是客观存在的，导致城市配电网网络仍然有很多不合理的地方，主要面临下列问题：（1）部分片区配网结构简单，网架薄弱，导致供电可靠性较差。（2）城郊供区配网线路过长，供电范围大且分散呈放射状网络，未合理分段，导致故障抢修、计划检修停电范围过大。（3）电源点分布不均，部分地区电源点多且难以物尽其用，城区部分线路跨供区供电、迂回供电，导致线损增大，供区划分不明确。（4）部分供区网络接线过于复杂，导致保护更为复杂，自动化功能要求更高，同时也大大增加了操作、调度、运行工作的难度。（5）部分环网点设置不合理，线路负荷分配不均，导致部分线路重载的同时，其转供线路载流能力却未得到充分利用。

2城市配电网网络接线方式分析

2.1架空线路网络

（1）射式网络。该方式接线方式简单清晰，从投资的角度来看，该接线方式不需要预留备用容量，投资费用较节省。但该方式供电可靠性差，主要用于山区、偏僻地区等用电可靠性要求不高的地区。（2）单联络网络。该方式网络结构较简单，具备一定的负荷转供能力，并能够满足“N-1”校验。其缺点是，受分段开关数量少的限制，故障导致的停电范围仍然很大，且线路负载率长期低于50％，配电线路的载流能力未得到充分利用。该方式作为由现有网架向目标网架过渡的一种接线方式，在城市配网中大量存在。（3）多分段适度联络网络。采用该接线方式，供电可靠性、灵活性进一步加强，每段线路都可以通过联络开关实现负荷转供，大大缩小了故障和检修停电范围，且该网络与配电自动化系统相结合，能迅速实现故障定位、故障隔离、故障自愈等功能，提高工作效率，并达到经济运行的目标。此外，该运行方式下，线路理论最大负载率与线路联络数的关系如下：P=（N/N+1）×100％（1）式中，P为线路理论最大负载率，N为线路联络数。可以明显看出线路理论最大负载率得到提高，从而提升供电经济型水平。但是，该接线方式下，过多的分段和联络，一方面会增加配网建设投资成本，另一方面，无效的分段和联络会导致配网网架结构过于复杂。因此，该方式主要用于供电可靠性要求较高的地区。

2.2电缆线路网络

（1）单环网。该方式结构简单、运行灵活，具有较高的供电可靠性，是目前城市配电网络使用较多的一种接线方式。但是，该接线方式无法满足对供电可靠性要求高的双电源用户，在必要情况下，可以作为向双环网过渡的一种接线形式。（2）双环网。双环网接线方式可以看做两组电缆单环网的组合，该方式便于双电源用户接入，因为线路有较大的冗余性，因此供电可靠性进一步提升。目前，该方式主要用于负荷密集区、重要用户负荷处。

3目标网架确定及实现

3.1目标网架确定

因为城市配网接线方式的灵活性、多样性、复杂性，合理选择与城市经济发展水平、负荷密度、重要用户程度及性质、本地电网现状相适应的城市配电网目标网架结构十分重要。确定合适的目标网架，要先对城市进行供电区域划分。A+～E类供电区域的划分主要依据行政级别或规划水平年的负荷密度，也可参考经济发达程度、用户重要程度、用电水平、GDP等因素确定。城市配网按照供电区域划分，一般属于A+、A、B三类，这三类的架空线路，其目标网架结构如下：（1）单联络接线方式。单联络网络接线方式简单，供电可靠性可以得到保证。简单的网架结构也有利于配电自动化系统的建设。可以用于城市一般线路、城郊用户供电。（2）多分段适度联络网络。一般为三分段三联络接线方式，该方式供电可靠性进一步提升，用于负荷较大、重要用户多的地区。该方式要注意，线路负荷要尽量均匀分布在各分段内。

3.2目标网架在工程中的实现

目标网架作为城市配电网网络发展的方向，对于配电网建设改造有重要的指导作用，下面以目标网架实现的案例进行分析：

3.2.1两分段单联络线路过渡到多分段单联络

10kV线路湾1线为架空线路，该线路主干线为两分段单联络线路，在湾1线末端与10kV唐1线末端联络。10kV线路湾1线供电半径过长，而分段位于线路首段，分段开关至联络开关之间的线路长、用户多，当该段线路发生故障时，10kV唐1线无法有效转供负荷，导致停电范围增大。需对其按照目标网架进行改造。改造后，在10kV线路湾1线主干线适当分段处新增分段开关，线路网架结构变成三分段单联络，线路发生故障时可以灵活转供负荷，缩小停电范围，提高供电可靠性。在后续改造中，10kV线路湾1线各分段线路可以适当与其他线路联络，过渡到三分段适度联络的网架结构。

3.2.2复杂网络过渡到单环网

因线路末端分别与两10kV线路环网，网架结构较复杂，导致配网自动化系统FA策略复杂，如果城市配网接线方式过多，会导致城区配网接线方式、配网自动化系统FA策略复杂程度成倍增加。改造后，从110kV变电站2新出10kV陵1线与10kV东1线环网，断开10kV东1线原先联络。复杂网络过渡到单环网，优化网架结构，在后续建设中，可以逐步向双环网过渡。

4结语

城市配电网的供电可靠性是电力部门一直以来研究的重要方面，结合城市自身情况，确定合适的目标网架，并通过新建和改造项目，由当前网架逐步过渡到目标网架结构，可以优化城市配网的网架结构，显著提升供电可靠性和灵活性。与此同时，也为配电自动化系统的全面推广打下坚实的基础。

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