110KV電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究

王波

摘要：客戶是電網(wǎng)企業(yè)創(chuàng)先工作的基礎(chǔ)，為客戶最大限度的提供安全、可靠、優(yōu)質(zhì)的電力供應(yīng)。想要不斷的提升電網(wǎng)企業(yè)的服務(wù)質(zhì)量，站在規(guī)劃角度的立場(chǎng)上看，應(yīng)當(dāng)要加強(qiáng)網(wǎng)架研究，超前規(guī)劃電網(wǎng)，并不斷的增加電網(wǎng)發(fā)展的能力，加快電網(wǎng)建設(shè)項(xiàng)目的效率，從而適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)對(duì)電網(wǎng)發(fā)展的需求。本文以廣東省電網(wǎng)的發(fā)展為例，簡(jiǎn)單的介紹我國(guó)電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化領(lǐng)域所得出的結(jié)論。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)網(wǎng)架;結(jié)構(gòu)優(yōu)化;研究

0引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)增加速度的不斷提升，同時(shí)也促進(jìn)了我國(guó)電網(wǎng)的發(fā)展。為了提高我國(guó)電網(wǎng)的安全性，應(yīng)當(dāng)從城市電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)果優(yōu)化研究方面著手，就提高供電可靠性的措施進(jìn)行研究。采用空間負(fù)荷分布水平劃分供電區(qū)域，深入了解影響電網(wǎng)結(jié)構(gòu)在不同負(fù)荷水平和電源分布條件下，不同網(wǎng)絡(luò)接線模式的可靠性以及經(jīng)濟(jì)性等因素對(duì)供電站的影響，同時(shí)指出其中薄弱的環(huán)節(jié)，總結(jié)其中最優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)接線模式，并提出相關(guān)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化應(yīng)用的系統(tǒng)方案。

1電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)要求

電網(wǎng)網(wǎng)架應(yīng)滿足電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性、可靠性與靈活性的基本要求：

1.1大城市電網(wǎng)都是電力系統(tǒng)受端系統(tǒng)，集中了較大比重的負(fù)荷和電源，要強(qiáng)化受端系統(tǒng)建設(shè)，在正常運(yùn)行方式下，當(dāng)受端系統(tǒng)發(fā)生任何單一故障仍保持系統(tǒng)穩(wěn)定并同時(shí)不損失負(fù)荷;而在正常檢修運(yùn)行方式下，則允許采取切機(jī)、切負(fù)荷等措施，以保證受端系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。滿足上述要求的受端系統(tǒng)必須在電氣上具有足夠的短路容量和足夠大的慣性，使得在各種情況下，內(nèi)部所有的同步電機(jī)都能成為保持同步運(yùn)行的整體，這是滿足系統(tǒng)安全穩(wěn)定水平的物質(zhì)基礎(chǔ)

1.2能滿足城市發(fā)展的需要，適應(yīng)電網(wǎng)各種運(yùn)行方式下的潮流變化，潮流流向合理，并具備一定的靈活性。

1.3電網(wǎng)網(wǎng)架應(yīng)當(dāng)具有較大的抗干擾能力，能夠滿足《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則》的要求，防止發(fā)生災(zāi)害性大而積停電事故。

2常見(jiàn)110kV接線分析

目前，我省較為常見(jiàn)的110kV網(wǎng)絡(luò)接線形式主要有：雙同輻射式接線、環(huán)網(wǎng)接線，T型接線和手拉手式接線，其中“T”型接線又分為單“T”、雙“T”和3“T”接線.

2.1輻射式接線

輻射式主要由單同輻射式以及雙同輻射式組成。

單同輻射式接線形式較為簡(jiǎn)單，投資相對(duì)較少，當(dāng)220kV變電站母線或者線路出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，會(huì)導(dǎo)致相關(guān)聯(lián)的110KV變電站全站停電。此外，如果220kV變電站停電也會(huì)導(dǎo)致大面積的停電。由此可見(jiàn)，單同輻射式接線形式可靠性并不高，目前我國(guó)城區(qū)已經(jīng)很少使用這種接線。

雙同輻射式接線形式中的110KV變電站都是雙同路供電，若220kV變電站IIOkV側(cè)母線為雙母線時(shí)，雙同出線應(yīng)接于不同母線上，當(dāng)任1同故障，另1同供電，滿足“n-1”要求。同時(shí)也可采用雙同路“一主一備”的運(yùn)行方式。雙同輻射式接線形式的可靠性和運(yùn)行方式的靈活度較高，但是在投資商要略高于單同輻射式接線。

2.2環(huán)網(wǎng)接線

圖1為單環(huán)網(wǎng)接線，常見(jiàn)于110kV高壓配電網(wǎng)中，單環(huán)網(wǎng)接線方式的優(yōu)點(diǎn)是接線方式簡(jiǎn)單清晰，在正常運(yùn)行時(shí)環(huán)網(wǎng)運(yùn)行，當(dāng)環(huán)網(wǎng)中任何一個(gè)元件出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)轉(zhuǎn)移負(fù)荷方便，供電的可靠性較高。但是B站通過(guò)110kV站轉(zhuǎn)供，其電壓和供電的可靠性未能滿足"n-1”的需求，甲A線或甲C線的最大載流量應(yīng)滿足A，B，C三站最終的總負(fù)荷，環(huán)內(nèi)不應(yīng)再增加110KV的變電站。

圖1? 為單環(huán)網(wǎng)接線

2.3鏈?zhǔn)浇泳€

單鏈?zhǔn)浇泳€如開(kāi)環(huán)網(wǎng)運(yùn)行，其供電的可靠性與單同輻射式接線相同。如環(huán)網(wǎng)運(yùn)行，會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)短路電流增大。單鏈?zhǔn)浇泳€的可靠性以及靈活性較差，但是投資較低。目前這種電網(wǎng)結(jié)構(gòu)已經(jīng)逐漸過(guò)渡到了“手拉手”式或者雙同鏈?zhǔn)健?/p>

圖2為雙同鏈?zhǔn)浇泳€，在220kV甲、乙任一220kV變電站停電的情況下，110kV A，B，C三站都不會(huì)出現(xiàn)停電的情況。這種電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于接線嚴(yán)密性和可靠性較高，可以避免出現(xiàn)大面積停電的情況發(fā)生，因此雙同鏈?zhǔn)酵ǔＴ诔菂^(qū)等要求供電可靠性高的地區(qū)中使用。在正常運(yùn)行的情況下，可以將AB線或BC線斷開(kāi)，實(shí)現(xiàn)開(kāi)環(huán)運(yùn)行。

圖2為雙鏈?zhǔn)浇泳€

2.4“手拉手”式接線

“手拉手”式接線的前身是鏈?zhǔn)浇泳€，見(jiàn)圖3.這種接線的主要特點(diǎn)有：接線方式簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)移負(fù)荷較為方便。在正常運(yùn)行的條件下，AB線斷開(kāi)，當(dāng)甲A線或乙B線出現(xiàn)故障時(shí)可閉合，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)220kV供電區(qū)間互相支援。

圖3為手拉手式電源接線

2.5“T”型接線

2.5.1單“T”接線方式簡(jiǎn)單、投資少、運(yùn)行方便、可靠性低等是單“T”接線的主要特點(diǎn)，此外雙側(cè)電源單“T”接線雖然能夠滿足“n-1”原則，然而其線路、變壓器等無(wú)法滿足“n-1”原則

2.5.2雙“T”接線與單“T”接線相比，其可靠性較高。雙“T”采用線路變壓器組，有一回線路停運(yùn)時(shí)，與該線路相接的變壓器會(huì)停止運(yùn)行，而另一臺(tái)變壓器則會(huì)承擔(dān)所有的負(fù)荷。

2.5.3三“T”接線簡(jiǎn)單來(lái)講就是變電站采用線路變壓器組接線，每座變電站中一同由3臺(tái)主變、3路變壓器進(jìn)線，每回110KV線路可以分別接入3臺(tái)主變。三“T”接線的特點(diǎn)主要有三點(diǎn)，一是設(shè)備的利用率較高，二是可靠性強(qiáng)，三是由于采用了線路變壓器組，能夠用于架空吸納路以及電纜線路中，并且在任一回線路出現(xiàn)故障停運(yùn)時(shí)，

只需在受端變電站內(nèi)適當(dāng)?shù)牟僮骷罢緝?nèi)備自投，把負(fù)荷轉(zhuǎn)移到其他兩臺(tái)變壓器，如果變壓器取低負(fù)荷率（變電站為兩臺(tái)變壓器時(shí)為67%），此時(shí)變壓器負(fù)荷率100%。三“T”接線由于具備可靠性高、占地少等優(yōu)點(diǎn)，因此被各經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)廣泛的采用，主要集中與城市中心等高負(fù)荷密度、高供電可靠性要求較高的地區(qū)。雖然會(huì)遇到線路路徑選取困難等問(wèn)題，但是可以利用電纜線路等方式解決。

3實(shí)例分析

廣東省某市某區(qū)域現(xiàn)有220kV變電站9座，110kV電網(wǎng)接線形式較多：?jiǎn)坞娫措p“T”接線。

該地區(qū)在未來(lái)的負(fù)荷密度會(huì)不斷的增加，隨著負(fù)荷的增加，對(duì)其供電的可靠性帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)。因此應(yīng)當(dāng)配備與之需求相匹配的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，同時(shí)針對(duì)當(dāng)前電網(wǎng)的薄弱地區(qū)進(jìn)行有效的改善和加強(qiáng)。此外由于征地費(fèi)用也在增加、城市化程度的提高、變電站占地、走廊等因素也應(yīng)當(dāng)納入考慮的范圍內(nèi)。

3.1電源稀疏地區(qū)，由于路線較長(zhǎng)，因此可以采用手拉手接線的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)為110KV站提供電力。這樣做能夠通過(guò)利用原有接線，以較少的工程量以及較低的投資，給予110KV變電站更多的電源點(diǎn)，從而起到提高供電可靠性的作用。

3.3改造分析

形成雙側(cè)電源雙“T”接線一如圖4、圖5。

圖4? A-B線現(xiàn)狀

圖5? D站投產(chǎn)后接線

4結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)這幾年配電網(wǎng)規(guī)劃，筆者有以下幾點(diǎn)體會(huì)：

（一）要以配電網(wǎng)規(guī)劃修編為契機(jī)，抓癥結(jié)，抓指標(biāo)，“以我為主”做好電網(wǎng)規(guī)劃研究，全面提升中低壓網(wǎng)架水平。

（二）加強(qiáng)部門(mén)間的橫向協(xié)同機(jī)制，建立和規(guī)范部門(mén)間專(zhuān)業(yè)數(shù)據(jù)的共享平臺(tái)，提高和確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、唯一性，為電網(wǎng)規(guī)劃提供準(zhǔn)確翔實(shí)的數(shù)據(jù)支撐。

（三）關(guān)注負(fù)荷發(fā)展，做好用戶供電方案研究。跟蹤大用戶的用電情況，開(kāi)展大用戶的供電方案研究，做好用戶的供電服務(wù)。

（四）落實(shí)與政府簽訂的框架協(xié)議內(nèi)容，營(yíng)造外部良好環(huán)境。加強(qiáng)與地方政府相關(guān)部門(mén)的溝通與協(xié)調(diào)，深化政企合作平臺(tái)，促成政府出臺(tái)加快電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)辦法和規(guī)定，更進(jìn)一步地落實(shí)市政道路同步配套建設(shè)電纜管溝，規(guī)范道路配套電纜管溝，規(guī)劃條件、設(shè)計(jì)與建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。

（五）做好園區(qū)電力專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃，爭(zhēng)取納入園區(qū)控制性詳細(xì)規(guī)劃。為電網(wǎng)建設(shè)預(yù)留站址用地和線路走廊。

參考文獻(xiàn)：

[1]史雨春，曾亮.110kV電網(wǎng)目標(biāo)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)適應(yīng)性分析[J].湖北電力，2010，08：40-41.

[2]譚偉球.基于11 OKV電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2011，04：139-140.

[3]阮永麗.城市電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究[J].2010年云南電力技術(shù)論壇論文集，2010，11：80-82.

[4]張繞鋼.怒江電網(wǎng)110kV網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究[J].中國(guó)電業(yè)，2011，10：19-21.

目前110KVA站雙同路由220kVB站供電，規(guī)劃幾年后投產(chǎn)的C站雙“T”A-C線，待220kV D站投產(chǎn)時(shí)，可新建雙同路“T”接B-A線，