10kV配電網(wǎng)建設規(guī)劃研究

吳林雄

摘要 10kV配電網(wǎng)建設規(guī)劃是配網(wǎng)設計主要組成部分，其設計水平關乎供電的安全可靠性。文章闡述了10kV配電網(wǎng)建設規(guī)劃特點，詳細分析了10kV配電網(wǎng)建設規(guī)劃步驟，為城市配網(wǎng)建設提供理論參考。

關鍵詞 10kV配電網(wǎng)；負荷預測；網(wǎng)架規(guī)劃

110kV配電網(wǎng)建設規(guī)劃特點

10kV配電網(wǎng)在我國經(jīng)濟社會發(fā)展中的地位占舉足輕重。建設規(guī)劃好10kV配電網(wǎng)，可以提高配電網(wǎng)運行的各項指標，降低電網(wǎng)電能損耗、節(jié)約能源，提高電力公司的經(jīng)濟效益。10kV供電半徑小，線路回數(shù)多，布線工作量大且繁瑣，線路和配變規(guī)劃與土地使用現(xiàn)狀和規(guī)劃、用戶類型密切相關。負荷地理分布要求的信息量大、不確定因素多，一般遠景規(guī)劃沒有意義。

210kV配電網(wǎng)建設規(guī)劃

2.1制定規(guī)劃的總體原則與目標

10kV配電網(wǎng)規(guī)劃要遵循應適應本地區(qū)電網(wǎng)的發(fā)展，規(guī)劃要與高壓配電網(wǎng)和低壓配電網(wǎng)的發(fā)展相協(xié)調(diào)。同時配電網(wǎng)規(guī)劃應定位在遠景飽和規(guī)劃，滿足供電可靠性、電能質(zhì)量等技術要求的前提下，使運行與投資費用達到最小。

2.2電網(wǎng)現(xiàn)狀分析

分析高壓電源分布主要分析帶35kV～110kV母線的220kV以上變電站分布、最大供電半徑、容載比現(xiàn)狀，接入110kV和35kV網(wǎng)的地方電源分布情況，35kV和110kV網(wǎng)架結(jié)構及運行方式分析線路運行年限及維護現(xiàn)狀，運行率（T=P/Pmax），110kV變電站負荷分布情況及容載比以及電網(wǎng)運行指標現(xiàn)狀。

2.3負荷預測

2.3.1電量總量預測方法

電量總量預測方法可采用電力彈性系數(shù)法、時間序列法、產(chǎn)值單耗法、參數(shù)回歸法。本文介紹的彈性系數(shù)法。

彈性系數(shù)是描述電力發(fā)展與國民經(jīng)濟發(fā)展之間關系的一個宏觀指標，通常定義為：

K=Vw/VG

其中，vw為電量年均增長率，VG為經(jīng)濟年均增長率。

彈性系數(shù)法首先根據(jù)歷史數(shù)據(jù)計算K，然后用該K值預測規(guī)劃期內(nèi)的電量。

例：已知2010年和2015年的用電量分別為w0和wn，地區(qū)國內(nèi)生產(chǎn)總值分別為G0和Gn，預計2016-2020年國內(nèi)生產(chǎn)總值年均增長率為V，預測2016-2020年的用電量。

1）

求K：Vw=（wn/w0）1/5-1，VG=（Gn/G0）1/5-1，K=VW/VG。

2）求規(guī)劃年預測用電量：W2016=（1+KV）W2015。

2.3.2最大負荷預測方法

最大負荷預測方法一般利用最大負荷利用小時數(shù)法。即：

年最大負荷利用小時數(shù)Tmax=年用電量/年最大負荷=8760*年負荷率

具有取值相對穩(wěn)定且變化趨勢明確的特點，便于預測。預測方法可以是歷史數(shù)據(jù)的回歸分析，也可以根據(jù)負荷構成和行業(yè)結(jié)構合成。

2.3.3分區(qū)電量預測

分區(qū)電量之和應與總電量預測結(jié)果一致的，應根據(jù)各區(qū)域城市規(guī)劃和規(guī)劃期內(nèi)的城市發(fā)展重心的變化，確定各區(qū)不同的電量增長率。分區(qū)最大負荷預測是預計各區(qū)最大負荷利用小時數(shù)，計算分區(qū)最大負荷和區(qū)域同時率。分區(qū)負荷預測是110kV網(wǎng)規(guī)劃和分區(qū)電力、電量平衡、110kV容載比分析的基礎。

2.4配電網(wǎng)網(wǎng)架

10kV配網(wǎng)直接承擔用戶供電，需覆蓋整個供電區(qū)域，線路、設備眾多，大量開關不具備遙信和保護功能。網(wǎng)架結(jié)構和運行方式應盡量簡化，環(huán)網(wǎng)接線、開環(huán)運行，聯(lián)絡本身也不宜太復雜，分片分區(qū)小環(huán)獨立運行。由于負荷開關的廣泛使用，故障時允許局部用戶短時停電，設計中要通過負荷轉(zhuǎn)移盡快回復供電，滿足N -1運行方式。

架空網(wǎng)聯(lián)絡點的選擇應滿足以下要求：

1）每回線路一般僅與1～2條線路聯(lián)絡，不宜過多。

2）互聯(lián)線路分別具有一定的備用容量，能在一條線路發(fā)生故障時，由聯(lián)絡線向故障線路的全段供電。

3）互聯(lián)線路最好來自不同的變電站或同一變電站的不同母線。

4）一條線路向另一條線路轉(zhuǎn)供電時，要保證線路末端的電壓損失在允許范圍之內(nèi)。即互聯(lián)線路長度之和不能超過一定范圍。其配電網(wǎng)網(wǎng)架如圖1所示。

2.5電纜網(wǎng)網(wǎng)架

電纜網(wǎng)一般用于負荷密集地區(qū)、重要負荷的供電。電纜網(wǎng)采用環(huán)網(wǎng)結(jié)構，開環(huán)運行方式，每一網(wǎng)絡的環(huán)網(wǎng)節(jié)點數(shù)不宜超過6個。一個環(huán)網(wǎng)點兩臺630KVA變壓器，負載率50%時，6個點共計3.8MVA負荷。若負荷較分散，一個環(huán)網(wǎng)點可經(jīng)分支電纜接入多臺遠近不同的小變壓器。

規(guī)劃階段推薦采用單環(huán)網(wǎng)結(jié)構，當負荷增長后可發(fā)展為“3-1”環(huán)網(wǎng)或相互聯(lián)絡的單環(huán)網(wǎng)群。正常饋線最大負荷電流以N-1方式不過載為準。

2.6設備選擇

10kV配電網(wǎng)設備選擇要求是具有到可靠性環(huán)境，免維護和節(jié)能和質(zhì)量，能適應戶外，滿足故障指示和一定的自動化要求。變壓器應采用低耗節(jié)能產(chǎn)品，負載率一般控制在60%～80%之間。開關設備的選擇選用真空開關。配置的開關滿足配電網(wǎng)的安全性與可靠性，滿足用戶對供電連續(xù)性和電網(wǎng)容量的基本要求。

2.7分區(qū)10kV網(wǎng)架規(guī)劃和布線

在10kV配電網(wǎng)中，網(wǎng)架每2～3個高壓站點構成一個獨立的供電分區(qū)。根據(jù)分區(qū)內(nèi)各變電站供電范圍和聯(lián)絡方式，規(guī)劃每個站現(xiàn)有和新增出線的供電范圍，確定聯(lián)絡線，其它非聯(lián)絡線彼此也應按同站不同母線的出線間相互握手的原則形成互聯(lián)。根據(jù)負荷地理分布預測結(jié)果，確定現(xiàn)有小截面、重負荷線路的改造順序和規(guī)模。

網(wǎng)架建設應與新建變電站投產(chǎn)時間相配合。宜先確定規(guī)劃水平年的最終網(wǎng)架，然后根據(jù)高壓站投產(chǎn)和負荷增長順序逐年回推確定各年建設改造方案。

3結(jié)論

在10kV配電網(wǎng)規(guī)劃設計方面，要滿足負荷增長的需要，解決目前配電網(wǎng)存在的問題，梳理配電網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構，提高配電網(wǎng)運行的各項指標，同時要側(cè)重完善和優(yōu)化網(wǎng)架結(jié)構、上級電網(wǎng)的協(xié)調(diào)配合，提高負荷轉(zhuǎn)供能力。在設計方案在設計過程中要對不同的意見進行聽取，在經(jīng)過驗證以后才能進行實施，避免供電網(wǎng)使用過程中出現(xiàn)不良影響。endprint