吕英杰

摘要：最大供电能力是衡量配电往规划效果的主要指标，被广泛应用在城市配电网规划、建设、改造中。目前最大供电能力的计算方法为立足N-1安全准则，并充分考虑配电网中运行约束条件和配电网拓扑结构的计算方法。本文围绕这一计算方法，先对比分析了传统规划和在N-1规划的区别，然后分析了最大供电能力计算模型，最后提出最大供电能力视角下的配电网规划方式。希望对我国智能电网规划有一定帮助。

关键词：最大供电能力;配电网规划;开关性质;变压器出线

引言

最大供电能力配电网规划的核心为，在充分了解电网系统最大供电量的基础上，制定出一套科学合理的配电规划方案，从而为配电网规划和设计提供有效的数据支持和理论指导，提升配电网的安全性和可靠性。此外在最大供电能力视角下进行配电网规划，还能实现经济化降低经营成本，促使配电网规划更加整体化。基于此，本文结合理论实践，对最大供电能力视角下的配电网规划方式做了如下分析。

1、最大供电能力配电网和传统配电网规划对比分析

传统配电网规划主要涉及到以下几个方面：1）分析城市用电现状;2）收集供电负荷和用电数据，并进行分析预测;3）根据分析、预测的结果进行制定配电网规划方案。通过这三步可对城市配电网和变电站的建设进行合理规划，但多年的应用结果表明，虽然传统配电网规划方式存在一定的缺陷，但覆盖范围比较大，基本上满足了我国城乡区域的用电要求，为更好的促进发展，需要对现有配电网进行全面优化，才能满足智能化电网发展的需求。

在城市化进程不断加剧的背景下，实现配电网的智能化、现代化显得尤为重要，随着我国社会经济的不断发展，大量土地资源被占用，导致新建变电站和架设馈线的难度越来越大。配电网规划主要分为三个步骤：选址、定容、布线。需要对变电容量进行充分估量，并用N-1计算方法对配电站的变量进行合理分配，从而实现最大供电能力的配电网规划。传统规划方式和N-1计算方法对比结果表如表1所示：

从表1中可以看出，传统配电网规划，无论运行模式和规划方式都相对比较保守，比如：如果用电量增加，则可以通过增加变电容量的方式满足需求，但增加容量会增加供电系统的风险系数，电力设备在运行中，增加变电容量，但平均负载率不变时，会引发一系列用电故障，不利于供电稳定性的提升。因此，就我国目前配电网发展现状而言，在规划时最佳的方法减少变电站互供负荷的无用功，提升电力设备运行效率，

2、最大供电能力计算模型

如果供电区域由N座变电站共同组成，则其最大供电能力计算的目标函数为：

约束最大供电能力的条件为：

上述公式中，Tsc表示最大供电能力的负荷值，Pi表示第i个变电站中主变间转移负荷和站件馈线转移负荷的和;N表示供电区域变电站的总数量;PGi表示第i个变电站中主变转移的负荷;Pi，j，k表示i座变电站和第j座变电站通过第k条站件联络线转移的负荷;m表示第i座变电站和第j座变电站联络馈线总数;Kijk表示由第i座变电站转移至第j座变电站供电;Ni表示第i座变电站主变总数;PTi。y表示第i座变电站第y台主变额度的容量;PTmaxi表示第i座变电站单台主变额定容量的最大值，PLmaxi，j，k表示联络馈线的最大传输容量【1】。

3、最大供电能力视角下的配电网规划方式

目前很多配电网都已经投入运行，为避免影响人们正常用电，需要原配电网的基础上进行升级改造，在确保供电可靠性的基础上，实现最大供电能力。就目前我国配电网发展现状而言，影响配电网电能提升的主要原因体现在一下几个方面：

馈线负荷分布不够均匀，一些馈线已经达到了其能承受的最大值，但也有一些馈线还有提升空间，影响了整个配电线路负载的提升。

配电线路的供电半径太长，使得线路末端压降过大。

配电系统中变压器频繁发生出线问题，负荷过重。

针对这三点影响因素，本文从改变关状态并新建联络开关、新建输电线路、改变变压器出线三个方面入手来改善配电网的网络饥结构，从而实现最大供电能力的配电网规划。

3.1改变关状态并新建联络开关

把原配电网中的联络开关，转变为分段开关，并把原来的联络线路改为正常运行线路，并重新加装了联络开关，通过这样的方法可实现配电网负荷的重新分配，此外，还能有效消除配电网某些比较薄弱的供电环节，降低运行故障发生的概率，提升配电系统运行的安全性和可靠性【2】。操作原理图如图1所示：

X图1中，1号线是配电系统中负荷比较大的线路，线路距离也比较长，2號线负载相对比较小，线路也比较短。图中虚线部分联络线路，经过改变关状态并新建联络开关处理后，把原来的联络线设在2号线路上，联络开关改为分段开关，并在1号线上增加联络线路和开关，联络开关安装在原分段开关的位置，从而达到提升供电能力。

3.2新建线路

重新搭接一条线路，把重载线路中的部分符合，转移到轻载线路上，平衡供电负荷。以图1为例，1号线为重载线路，2号线为轻载线路，则可以在1号线上重新搭接一套线路，把1号线上的其中一个分支带到2号线，促使1号线和2号线的负荷相对平衡，大量实例表明，通过新建线路可有效提升配电网的供电能力，而且也是目前我国配电网中实现最大供电能力的主要规划方法【3】。

3.3合理改变变压器出线

如果配电网中变压器中的负荷比较大，并且出线条数较多，则可以把变压器上馈线转移到出线较少的变压器上，也可以把变压器上两条负载率较低的馈线合并为一条馈线，来解决出线条数比较多的问题。

变压器馈线转移原理图如图2所示：

图2中变压器1的出线比较多，变压器2的出线比较少。如果变压器1的某条馈线末端比较接近变压器2，则此时可以在变压器2和此条线路末端重新搭建一条新线路，促使馈线上的负荷整体转移到变压器2上，此时规划设计方法，既能降低变压器1的运行负荷，也有利于平衡变压器的负载率，从而提升配电网的供电能力。

如果变压器1和2的线路都比较短，负载率也比较低，则通过在二者之间重新搭建一条线路，并作连接的节点处安装一个开关箱，将馈线合并为一条线路，也可以达到平衡变压器负载率的目的，从而进一步提升供电能力。

4、结束语

综上所述，本文结合理论实践，分析了最大供电能力视角下的配电网规划方式，分析结果表明，在实际配电网中，普遍存在重载线路后者供半径较长的线路，也是影响配电网供电能力提升的主要限制因素，通过转移线路负荷或者新建线路可有效解决这一问题，从而提升配电网的供电能力。随着我国社会经济的不断发展，对供电质量提出了更高的要求，需要电力单位不断优化配电网规划方法，才能实现最大能力，更好的为人民服务。

参考文献：

[1]王波，何宇，张志雄，张兴.基于最大供电能力的配电系统薄弱环节分析[J].浙江电力，2018，37（07）：74-78.

[2]郑蜀江，邓志祥，范瑞祥，孙琦润，吴志，詹惠瑜.计及分布式新能源选址的配电网最大供电能力研究[J].南方电网技术，2018，12（05）：71-79.

[3]陈浩，王海蓉，余英杰.基于配电网最大供电能力理论的规划应用研究[J].供用电，2017，34（02）：55-58+63.