任 远,史 添

（山西省电力公司,山西太原,030001）



优化配电网网架,促进城市发展

任 远,史 添

（山西省电力公司,山西太原,030001）

摘要：通过对城市配电网网架的合理优化，不仅能够有效降低构建费与投资，同时也能够在很大程度上提升配电网系统的安全性，推动城市的快速发展。本文针对配电网网架的优化进行简单分析，以供日后参考。

关键词：配电网；网架优化；城市发展

1　城市配电网网架规划的特点

（1）具有离散性。在进行配电网网架规划工作时，线路的构建有已建与待建两种状态，其中网架优化的主要目的就是通过数学计算，决定待建线路是否为所需线路，而线路的建设都是按照整数进行回路架设，因此，配电网网架规划的决策取值是离散的。（2）具有非线性特征。配电网网架规划的非线性主要体现在所建立的模型及其计算上面，如模型中所涉及到的参数以及线路功率等相互之间的关系式非线性的；再如模型中所涉及到的约束条件也具有非线性特征。（3）具有辐射状。配电网网架是闭环设计，开环运行。因此，在进行网架规划过程中，需要保证配电网能在正常运行的条件下是辐射状的；这样就能满足电网在开环运行时所需的辐射状约束条件，并满足电网可靠性的要求。

2　10kV配电网网络架构分析

2.110kV配电网网络架构现状

就针对于目前的实际情况来看，我国的10kV配电网的接线模式主要包括以下几种，具体体现为：环形接线、放射状接线、混合状。多种接线模式各自都有属于自己的优势和不足，具体体现在：（1）放射式：接线构造相对简单、成本低，该接线模式能够促进电荷发展，然而，该接线模式只适合配置于城市配网分支线路。（2）混合状：一般用在城市配网接线，电网建设成本低、通过增设线路、转移电荷的方法，能够满足城市高负荷、高需求的用电量，而且适合发展新用户，确保电网的安全性、稳定性，受到高品质电压。缺点：构造繁琐、线路易遭受腐蚀发生老化，不利于配网自动化运转。（3）环形接线：构造基础、简单，线损却相对严重，有利于自动化运行，成本低、容易进行统一控制。

2.210kV配电网网络架构理念

从本质上来说，城市10kV配网架构所需要做的，主要还是确保用电负荷量的充足，能够不断地满足、动态适应日益增长的城市用电负荷需求量，而且需要配网灵活运转、便于调度和操作，支持负荷的科学转移。供电安全性较高、节省成本，线路易于拓展。通常来说10kV配网结构一般包括两大部分，分别为：主网结构与次网结构，这样才能打造出更加简单、明了的网架结构，方便配网调度。

3　主变压器互联模型

表1　50WVA，63MVA，80MVA互联模式对应数据

就针对于目前我国的城市配网变电站而言，其主要包括了以下两大类，即：110/10kV，35/10kV。通常把两到三台主变压器配置于变电站。变电站实际接线、联系过程中还需要着重考虑以下方面：主接线、站间联络等。由于变电站之间相互联系能够保证安全、稳定供电，下面就将以三变电站互联为例来分析主变压器互联模式。假设双主变压器变电站内部低压端选择单母线分段接线，三主变压器变电站内部低压端选择单母线分段接线模式，同时，设定任何主变压器出现故障问题，电力负荷就可以对等地转移到与其联络的变电站。所选容量各自确定在：50WVA，63MVA，80MVA.同时，变电站之间联络较好、处于均衡状态，由于主变压器容量有所差异，其互联模式对应的数据见表1。

从表1能够看出：当选择3变电站模式情况下，如果对应增设2台主变，在没能互联状态下主变压负载率达到50%，创建互联供电时，主变负载率达到84%，此时，供电能力也对应增强，同时，设置3台主变，主变负载率达到66.7%，对应的供电能力也显著增强。经过互联，主变压器无论是在负载率还是供电能力方面，都显著增强。从上面的图表能够看出，在三台变压器时，配置3台主变更有效，无论在变压互联还是负载率方面都具有优势。而且由于主变压器自身的容量不断上升，对应供电系统的供电水平也显著提高。

4　10kV配网网架的优化

4.1接线模式的优化

城市配网的接线模式主要包括单辐射式、单环网式、双环网式三种，并且不同的接线模式有不同的结构，体现出不同的特点。具体体现在：（1）单辐射。该接线模式具有一定弊端，体现在：负面影响较大、影响范围较广，不能保证安全、稳定地供电，该接线模式只适合用在对供电安全度、稳定性要求较为放松的区域，该接线模式下，线路的负载极限值高达100%。（2）单环网。安全性较好、稳定性高，线路分布清楚，线路能够更加灵活地工作，其负载极限值达到50%。（3）双环网。稳定性强，安全性高，一般可以用在商业区，线路的负载率极限值也能达到66.7%。

4.2以K型站为主的接线模式

从本质上来说，K型站的接线具有清楚、明确、灵活、出线带继电保护的特点。10kV母线能够自行切断，且线路中一旦出现故障点，很容易被分析、诊断出来，从而确保在短时间内来转移负荷，而且能够积极地把负荷进行有效释放，在业界得到了充分的认可。K型站能支持并促进10kV配电网结构的优化，主要发挥中介点的功能，特别是负荷较为聚集时，能够对变电站供电能力进行有效地释放，对应缓解供电危机。

4.3中心城市目标网构建

城市供电，主体负荷来自于商业用电以及住宅区用电，这些城市地域中需要有较强的供电能力。这些地域环境中，土地空间相对有限，而且城建设施相对健全，有一定的城市规划需求，从长期来看，可以尝试选择输电线路入地模式。该城市商业中心地带选择二进线K型站，以及二供一备K型站，这两种类型的变电站同步接线，其中还涵盖一些电缆馈线组、架空线路等，以此达到不同变电站之间电力负荷的有效转移。

5　结语

总而言之，在本文中，我们在进行城市10kV配网网架结构的优化时，主要采用的是主变压器互联的方法，在进行接线模式的选择时，主要选用的是混合接线法，并在此基础上来构建出10kV配网目标网架构造，从本质上来说，这种架构方式能够最大化的满足城市用电需求，并进一步缓解城市的用电负荷压力，确保配网的安全性与可靠性，并且能够优化平衡不同变电站之间负荷的合理转移，其中二供一备K型站的启动，具有更加显著的优势，能够有效提升供电容量，确保负荷能够有效转移，为城市环境提供有效的供电，进而促进城市经济的快速发展。

参考文献

[1]孟晓芳,朴在林,王英男,周东升,胡博. 中压配电网网架优化规划方法[J]. 农业工程学报,2011,11:164-169.

[2]马天男. 城市配电网网架优化研究[D].华北电力大学,2014.

Optimization of distribution network, to promote the development of the city

Ren Yuan,Shi Tian
(Shanxi province electric power company,Shanxi Taiyuan,030001)

Abstract：Through the rational optimization of urban distribution network network,not only can effectively reduce the construction cost and investment,but also to a large extent to enhance the security of distribution network system,and promote the rapid development of the city. In this paper,the optimization of distribution network for a simple analysis,for future reference.

Keywords：distribution network; grid optimization;urban development