淺談高中壓配電網(wǎng)協(xié)調(diào)性的110kV變電站理論選址方法

厲志強(qiáng)

摘 要：本文結(jié)合高中壓配電網(wǎng)協(xié)調(diào)性指標(biāo)，應(yīng)用重心法對(duì)110kV變電站進(jìn)行理論選址。

關(guān)鍵詞：高中壓配電網(wǎng)協(xié)調(diào)性；110kV變電站；重心法；選址

中圖分類號(hào)：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0.引言

110kV變電站作為城市高壓配電網(wǎng)和中壓配電網(wǎng)的樞紐，其站址分布對(duì)高中壓配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)規(guī)劃有著關(guān)鍵性影響。110kV變電站選址好，一方面能夠強(qiáng)化高中壓配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、增強(qiáng)電網(wǎng)供電能力和供電可靠性，保障電網(wǎng)協(xié)調(diào)、穩(wěn)定運(yùn)行，另一方面能夠節(jié)約投資，增強(qiáng)電力資源的優(yōu)化配置。如何能夠在110kV變電站選址時(shí)充分考慮高中壓配電網(wǎng)的協(xié)調(diào)性、使得變電站的建設(shè)發(fā)揮最大的運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)效益是本文的主要研究?jī)?nèi)容。

1.高中壓配電網(wǎng)協(xié)調(diào)性

作為主網(wǎng)的終端，高壓配電網(wǎng)承擔(dān)著向中壓配電網(wǎng)提供安全、可靠、優(yōu)質(zhì)的電力輸送服務(wù)；中壓配電網(wǎng)作為主網(wǎng)終端與用戶連接的環(huán)節(jié)，其規(guī)劃和設(shè)計(jì)將對(duì)高壓配電網(wǎng)和電力用戶產(chǎn)生直接的影響。高、中壓配電網(wǎng)的協(xié)調(diào)性可理解為高壓和中壓兩個(gè)電壓等級(jí)之間、內(nèi)部不同設(shè)備之間的相互兼容程度與配合情況。當(dāng)中的任一環(huán)節(jié)出現(xiàn)欠協(xié)調(diào)問(wèn)題，都將導(dǎo)致配電系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性差，可靠性低，或者供電質(zhì)量低，甚至無(wú)法滿足用戶的用電需求。高、中壓配電網(wǎng)只有充分實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)，才能避免“瓶頸”，使電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，提高效益。在電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行中，衡量高中壓配電網(wǎng)協(xié)調(diào)性的指標(biāo)主要有：變電站負(fù)載率、10kV線路負(fù)載率、10kV間隔利用率、10kV供電半徑、變電站間聯(lián)絡(luò)等。

2.重心法

重心法是一種設(shè)置單個(gè)廠房或倉(cāng)庫(kù)的方法，其主要考慮的因素是現(xiàn)有設(shè)施之間的距離和要運(yùn)輸?shù)呢浳锪?，求出本地區(qū)實(shí)際商品運(yùn)量的重心所在的位置，使倉(cāng)庫(kù)盡可能接近運(yùn)量較大的網(wǎng)點(diǎn)，從而使較大的商品盡量走相對(duì)較短的路程。由于重心法原理簡(jiǎn)單、易操作、實(shí)用性強(qiáng)，目前已廣泛應(yīng)用于物流配送、單設(shè)施選址規(guī)劃、產(chǎn)品屬性優(yōu)化、光電信號(hào)處理等眾多方面。

3.重心法應(yīng)用于110kV變電站選址

運(yùn)用重心法的思路，先在坐標(biāo)上確定擬選址區(qū)域周邊已有變電站的相對(duì)位置，再結(jié)合高中壓配電網(wǎng)協(xié)調(diào)性的控制指標(biāo)，計(jì)算各指標(biāo)下的重心位置，再根據(jù)各指標(biāo)選取的權(quán)重值，確定最終重心位置，即為該110kV變電站的理論最優(yōu)選址。按照高中壓配電網(wǎng)評(píng)價(jià)指標(biāo)之間的相互關(guān)聯(lián)關(guān)系，將其歸為三大類：①負(fù)載率+聯(lián)絡(luò)度；②間隔利用率+10kV線路重載率+10kV線路不可轉(zhuǎn)供率；③10kV線路主干過(guò)長(zhǎng)率。

（1）按負(fù)載率+聯(lián)絡(luò)度指標(biāo)初步選址

考慮到負(fù)荷類型不同，配變利用率也不同，不同類型的配變折算系數(shù)λ不同。

式中：T′i 為考慮配變?nèi)萘康牡趇個(gè)變電站等效負(fù)載率；m為該變電站所裝接的配變總數(shù)；Sj為該變電站所裝接的第j個(gè)配變的容量；Si為該變電站主變總?cè)萘浚沪藶榕渥兊恼鬯阆禂?shù)。折算系數(shù)λ的依據(jù)是在最大負(fù)荷時(shí)刻不同類型的單位配變?nèi)萘繉?duì)最大負(fù)荷的貢獻(xiàn)率。根據(jù)配電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行情況，居民負(fù)荷的折算系數(shù)一般為0.4，商業(yè)負(fù)荷的折算系數(shù)一般為0.6，工業(yè)負(fù)荷的折算系數(shù)一般為0.8，工民混合負(fù)荷的折算系數(shù)一般為0.6。

擬選址區(qū)域新建變電站后的所有變電站平均等效負(fù)載率為：

式中：為擬選址區(qū)域中新建變電站后的所有變電站的平均等效負(fù)載率；n為該區(qū)域中現(xiàn)有變電站總數(shù)；S0為新建變電站主變?nèi)萘俊?/p>

新建站時(shí)，比較如下指標(biāo)：

式中：△Sj為現(xiàn)有第i個(gè)變電站應(yīng)調(diào)整供電關(guān)系的配變?nèi)萘恐?；T′i 為考慮配變?nèi)萘康牡趇個(gè)變電站等效負(fù)載率為該區(qū)域新建變電站后的所有變電站的平均等效負(fù)載率；Si為第i個(gè)變電站主變總?cè)萘俊?/p>

（2）按間隔利用率+10kV線路重載率+10kV線路不可轉(zhuǎn)供率指標(biāo)初步選址

新建站時(shí)，比較如下指標(biāo)：

（4）最終確定變電站站址

按上述3項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)初選的站址所圍成的三角形區(qū)域即為推薦選址區(qū)域，再根據(jù)實(shí)際地塊情況選定最終站址。也可以根據(jù)實(shí)際需要，選取3項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重值，利用權(quán)重值求出3個(gè)初選重心的最終重心位置，即為最終理想站址。

結(jié)語(yǔ)

以上110kV變電站選址方法，使用重心法，采用先分類優(yōu)化，再綜合優(yōu)化的研究思路，原理簡(jiǎn)單，易于操作，具有一定的應(yīng)用價(jià)值。但其只是基于高中壓配電網(wǎng)協(xié)調(diào)度評(píng)估主要指標(biāo)的近似求解方法，可以作為參考和指導(dǎo)，實(shí)際電網(wǎng)規(guī)劃工作中，還應(yīng)考慮構(gòu)網(wǎng)方式、現(xiàn)狀線行分布、土地利用和規(guī)劃、建設(shè)難度等多方面的因素。

參考文獻(xiàn)

[1]魯曉春，詹荷生.關(guān)于配送中心重心法選址的研究[D].北京交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2000：108-110.