10千伏配電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃設(shè)計(jì)探究

曾俊然

摘 要：隨著國民經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，社會(huì)對(duì)電力需求逐年增長，對(duì)供電質(zhì)量和供電可靠性要求越來越高，其中10kV配電網(wǎng)的建設(shè)更是直接關(guān)系到用戶的供電質(zhì)量及可靠性水平，意義重大。文章主要針對(duì)10kV配電網(wǎng)的整體建設(shè)規(guī)劃改進(jìn)方向進(jìn)行了簡要的分析與總結(jié)，僅供參考。

關(guān)鍵詞：10千伏配電網(wǎng)；規(guī)劃設(shè)計(jì)；研究分析

引言

隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民物質(zhì)文化生活的不斷提高，社會(huì)對(duì)電力的需求逐年增長，對(duì)供電質(zhì)量和供電可靠性要求越來越高，長期以來電力系統(tǒng)電網(wǎng)規(guī)劃工作的重點(diǎn)是35kV及以上高壓配電網(wǎng)及輸電網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè)，一定程度上忽略了對(duì)10kV配網(wǎng)規(guī)劃工作的研究，再加上10kV配網(wǎng)規(guī)劃所面對(duì)的不確定性和歷史數(shù)據(jù)的缺乏也為該項(xiàng)工作的開展造成很大的困難，因此造成10kV配網(wǎng)存在以下問題：（1）可靠性問題，即重復(fù)停電、負(fù)載率高、N-1轉(zhuǎn)供能力差等問題；（2）經(jīng)濟(jì)性問題，即近電遠(yuǎn)供、倉位利用效率低等問題。由于內(nèi)部及外部原因，10kV配網(wǎng)面對(duì)可靠性及經(jīng)濟(jì)性問題，必須從根本層面解決。

1 10kV配電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃的原則

1.1 “以電源點(diǎn)為中心，分布配置K型站”的原則

對(duì)于正處在快速發(fā)展期的配電網(wǎng)絡(luò)，由于現(xiàn)有電源點(diǎn)布點(diǎn)缺乏，10kV出線倉位過少，小容量中壓用戶占用變電站10kV倉位過多，導(dǎo)致變電站10kV倉位利用率低下?？紤]到10kVK型站接線方式清晰、靈活，其出線帶繼電保護(hù)，且10kV母線帶自切，故障點(diǎn)判斷容易，可較快實(shí)現(xiàn)負(fù)荷轉(zhuǎn)移，具備較強(qiáng)的負(fù)荷釋放能力，故在優(yōu)化10kV配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的過程中，應(yīng)該堅(jiān)持“以電源點(diǎn)為中心，分布配置K型站”的原則。

1.2 配電網(wǎng)“分層分區(qū)、適度交錯(cuò)”的原則

長期以來，10kV配電網(wǎng)網(wǎng)架一直存在著錯(cuò)綜復(fù)雜、參差不齊的混沌狀態(tài)，這給配電網(wǎng)的運(yùn)行帶來很大的隱患，其主要原因是地區(qū)發(fā)展不平衡，配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)沒有一個(gè)統(tǒng)一的規(guī)劃原則。在配網(wǎng)規(guī)劃中，應(yīng)該按照“分層分區(qū)、適度交錯(cuò)”的原則，理順配電網(wǎng)層次結(jié)構(gòu)，明確區(qū)塊性質(zhì)，做到結(jié)構(gòu)合理，避免不同性質(zhì)的配網(wǎng)結(jié)構(gòu)無序交錯(cuò)。

2 10kV配電網(wǎng)接線模式的綜合評(píng)價(jià)

2.1 10kV配電網(wǎng)常用接線模式

配電網(wǎng)按電壓等級(jí)可分為高壓配電網(wǎng)及10kV配電網(wǎng)。高壓配電網(wǎng)電壓等級(jí)為110kV及35kV，中壓配電網(wǎng)電壓等級(jí)為10kV。10kV配電網(wǎng)又可分為電纜網(wǎng)絡(luò)和架空網(wǎng)絡(luò)兩種類型。

2.2 10kV配電網(wǎng)的綜合評(píng)價(jià)方法

2.2.1 10kV配電網(wǎng)接線模式評(píng)價(jià)指標(biāo)

10kV配電網(wǎng)評(píng)價(jià)指標(biāo)主要有：（1）可靠性指標(biāo)，包括系統(tǒng)平均供電可靠率指標(biāo)（ASAI）、系統(tǒng)平均停電持續(xù)時(shí)間指標(biāo)（SAIDI）；（2）經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，包括單位負(fù)荷年費(fèi)用；（3）電能質(zhì)量指標(biāo)，包括節(jié)點(diǎn)最大電壓偏移率、支路最大電壓降落；（4）相關(guān)運(yùn)行指標(biāo)，包括線路有功損耗、10kV配電網(wǎng)最大短路電流、最大短路容量等。

2.2.2 模糊隸屬度函數(shù)的確定

在配電網(wǎng)綜合評(píng)估中，為了能夠較好地綜合反映整個(gè)配網(wǎng)的供電能力，考慮到各項(xiàng)指標(biāo)在量綱上的不一致性和矛盾性，文章采用基于模糊隸屬度函數(shù)的綜合評(píng)價(jià)方法。配電網(wǎng)規(guī)劃進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)時(shí)，通過計(jì)算得到各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的計(jì)算值及建立隸屬度函數(shù)后得到的模糊滿意度值，再引入權(quán)重因子進(jìn)行綜合評(píng)估，最后以綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)最高的供電模式作為最優(yōu)的供電模式。

3 典型區(qū)域10kV配電網(wǎng)供電規(guī)劃模式研究

3.1 工業(yè)區(qū)

3.1.1 區(qū)域特征

此類工業(yè)區(qū)起點(diǎn)及建設(shè)要求高，有詳細(xì)的控制性規(guī)劃，體制十分健全；招商引資力度大，入駐用戶規(guī)模大，負(fù)荷密度高，發(fā)展十分迅速。

3.1.2 規(guī)劃建設(shè)思路

在規(guī)劃建設(shè)中，宜采用開關(guān)站多布點(diǎn)的建設(shè)模式。在負(fù)荷預(yù)測的基礎(chǔ)上，對(duì)工業(yè)區(qū)進(jìn)行開關(guān)站布點(diǎn)，每個(gè)開關(guān)站針對(duì)所在地塊進(jìn)行供電。

3.1.3 配網(wǎng)主接線模式及其特點(diǎn)

工業(yè)區(qū)用電，不難想像需要供電量極大，在工業(yè)區(qū)區(qū)域內(nèi)大多采用負(fù)荷中心開關(guān)站的供電方式。在容量較小的區(qū)域可以采用環(huán)網(wǎng)形式進(jìn)行電量的使用。在條件允許的情況下也可采用架空線。容量在3200kVA以上6300kVA以下的大容量用戶建議由變電站出專線電纜供電。國家級(jí)工業(yè)區(qū)的規(guī)格高、用戶規(guī)模容量和用電量較大，隨著工業(yè)區(qū)地塊的逐漸開發(fā)將開關(guān)站建設(shè)在各個(gè)地塊的負(fù)荷中心。需提前準(zhǔn)確、全面了解將入駐工業(yè)區(qū)用戶的用電性質(zhì)、申請(qǐng)容量等用戶信息。

3.2 農(nóng)業(yè)區(qū)

3.2.1 區(qū)域特征

此類區(qū)域一般遠(yuǎn)離市區(qū)或城區(qū)，工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對(duì)落后，主要發(fā)展農(nóng)業(yè)種植以及農(nóng)業(yè)加工產(chǎn)業(yè)，用戶對(duì)用電質(zhì)量要求相對(duì)較低。一般電源點(diǎn)較少、用戶比較分散，10kV網(wǎng)架主要采用架空線路，線路供電距離較長。

3.2.2 規(guī)劃建設(shè)思路

區(qū)域用戶比較分散，用電規(guī)模相對(duì)較小，區(qū)域負(fù)荷密度較低，建議在農(nóng)業(yè)區(qū)主要圍繞架空線路為主的供電模式。為避免變電站建設(shè)資源的浪費(fèi)，在中期和成熟期通過開關(guān)站的建設(shè)提高地區(qū)的供電可靠性。

3.2.3 配網(wǎng)主接線模式及其特點(diǎn)

農(nóng)業(yè)區(qū)域由于其自身的地域特點(diǎn)，主要采用架空線路的方式進(jìn)行配電網(wǎng)的鋪設(shè)，將各個(gè)主要連接點(diǎn)通過桿刀進(jìn)行連接。在相對(duì)落后的區(qū)域可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐陌l(fā)展情況增設(shè)監(jiān)督站，針對(duì)變電量的使用情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，這樣不僅僅可以避免不必要的浪費(fèi)，還可以減少架空電線的負(fù)荷情況，減少資源以及資金的使用。架空鋪設(shè)線路可以針對(duì)用戶進(jìn)行簡單直接的供電，大大較少了資金的使用，這樣還能夠提高企業(yè)利用資金的使用效率。雖然它有很多優(yōu)點(diǎn)，但也存在著一些不足之處，由于是架空鋪設(shè)，這就導(dǎo)致線路長度較長，接線處較多，且長時(shí)間暴露在自然環(huán)境下，日久便會(huì)因老化而導(dǎo)致線路損害等現(xiàn)象的發(fā)生，且用電量較大的用戶使用的總裝接容量就大，進(jìn)而影響供電的使用。

3.3 住宅及商業(yè)區(qū)

3.3.1 中心城鎮(zhèn)區(qū)

（1）區(qū)域特征。中心城區(qū)以居民和圍繞居民生活的380V低壓城市小商業(yè)、商務(wù)辦公樓以及低用電負(fù)荷的都市小工業(yè)為主要用電負(fù)荷。有較詳細(xì)的區(qū)域控制性規(guī)劃，已接電負(fù)荷的增長呈現(xiàn)一定的規(guī)律性。

（2）規(guī)劃建設(shè)思路。在建設(shè)過程中，考慮經(jīng)濟(jì)性因素，建議采用電纜和架空混合的供電模式；同時(shí)此區(qū)域?qū)╇娍煽啃砸筝^高，應(yīng)提高區(qū)域的供電能力。

（3）配網(wǎng)主接線模式及其特點(diǎn)。中心城市的電網(wǎng)鋪設(shè)，顧名思義主要是指城市住宅以及商業(yè)區(qū)等地，隨著城市發(fā)展進(jìn)程的不斷加快，土地使用效率地逐年加大，因此對(duì)于城市規(guī)劃建設(shè)而言，鋪設(shè)電網(wǎng)線路也是其中的重點(diǎn)項(xiàng)目之一。根據(jù)城市發(fā)展特點(diǎn)主要采用預(yù)留變電的方式進(jìn)行供電，這種供電方式相對(duì)而言更加穩(wěn)定可靠，而且符合城市發(fā)展規(guī)劃的要求，在商業(yè)密集的地方，大多可以增加開關(guān)站，但往往難度較大所以可以考慮環(huán)網(wǎng)供電的形式加以解決。

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