| 标题 | 中低压配电网规划方法分析 |
| 范文 | 黄健壮 摘 要：本文从研究中低压配电网存在问题入手，围绕电缆线路、通道回数、环网设备选型、配电系统自动化、通信模式建设等层面针对项目方案编制思路进行了分析，并以某10kV配电网项目为实例，探讨了该项目的具体规划方法，以期为配电网运行效率与供电可靠性的提升提供参考价值。 关键词：配电网规划;接线模式;配电自动化 1? 中低压配电网规划项目方案的编制思路分析 1.1 中低压配电网存在问题 城市化建设促使电力负荷与用电量持续攀升，由此催生过线路、设备过载、线路或设备老化等问题，对于配电网的安全稳定运行构成一定威胁。在配电网规划时需预先做好电网台账数据的采集与整理工作，保障获取到电缆线路、配变设备的详细信息;通过针对采集到的线路与配变设备的电流、电压数据进行分析，用于判断电网中有无过载或重载问题、排查造成电压质量不合格的原因等，为配电网规划工作提供重要参考信息;在此基础上，根据区域范围内的负荷增长情况与周围电网建设情况进行负荷预测，保障有效适应未来供电增长需求、减少资源浪费问题，提升配电网规划的预见性与实效性。 1.2 项目方案编制思路 1.2.1电缆线路接线模式 配电网的常见接线模式包含辐射型、“N-1”型、双环网、多分段多联络与“N-1主备”接线模式等类型，在接线模式的选取与设计时需综合考量供电可靠性、技术经济性、运维操作便捷性以及可拓展性等多重原则，保障实现配电网规划目标[1]。例如针对“N-1”型接线模式进行优化，运用分支断路器将原有“N-1”型接线模式调整为“2-1”接线模式，选取断路器安装在分支线路上构成环网结构，可与其他站实现互联，倘若分支线路出现故障，仅需将断路器断开进行检修，有效将停电范围缩小至1/4、避免大面积停电;倘若主干线出现故障，可利用分支线路实现负荷转供，保障供电可靠性。再如针对“N-1”主备接线模式进行优化，可通过添加分段联络开关将其调整为分段联络模式，即使在出现“N-2”故障时仍可保障正常供电，并且有效提高环网开关柜的利用效率，减少电力设施方面的成本投入，提升故障排查效率与转供电操作的便捷度，具备较强的应用价值。 1.2.2线路路径与通道回数 基于安全高效原则进行配电线路路径的设计，注重考量区域整体布局、减少对公共道路的占用，尽量缩短线路路径与转角，减少电力传输过程中的电能损耗，并且防范短路等故障的发生。在通道回数的设计上，应考虑整体城市或区域范围内近5-10年的电气建设需求，避免短期内产生重复开挖问题。 1.2.3线路截面与环网设备选型 在线路截面类型的选取上，通常应保障主干线、次干线与分支线选取的截面类型较为统一，避免因截面类型过多而增加改造环节物资申购的复杂程度，或造成线路卡脖子问题。具体来说，可将电缆线路的主干线、次干线与分支线截面分别设为300㎡、120㎡和70㎡;架空线路的主干线、次干线与分支线则分别为240㎡、120㎡和70㎡。在环网设备选型上，通常情况下需针对配电变压器、开关柜、低压设备等不同设备进行精细选型，以断路器柜为例，当前宜选取全绝缘SF6断路器柜，该设备具有全封闭性、尺寸小、维护量少等优势特征，可用于控制分支线路故障电流的开断，有效隔离故障、实现可靠供电。 1.2.4自动化建设方案 在配电系统自动化建设上，当前主要采用以下两种类型：其一是主站型自动化，具有设备体积小、易于改造等特点，依靠主站控制保障实现正确动作;其二是馈线自动化，可减少对主站的依赖性，自主隔离故障、恢复其他段的正常供电，并且将收集到的电气信号上传至主站，接受主站的远程遥控。 以基于IEC61850的配电自动化系统设计为例，利用IEC61850信息模型可自动生成SCL文件，用于统一数据结构定义、完成数据组织管理;在逻辑设备的设计上，以继电保护作为逻辑设备，以网络地址作为物理设备，并涵盖开关、断路器、电压电流表计等多个LN。在配电自动化系统的结构设计上，主要分为主站、子站与终端三个层级，其中配电主站通过主干通信系统与子站连接，配电子站通过分支通信系统与终端连接，配电终端由配变终端、开闭所终端、馈线终端及其他设备组成。在配电系统自动化的功能模块设计上，主要分为以下四个功能模块：其一是监视模块，依据状态量数值实现对配电系统运行状态的监测;其二是控制模块，通过调节开关、变压器分接头控制无功补偿、负荷平衡等;其三是保护模块，综合运用故障检测、故障点定位、故障隔离等方法保护系统正常供电;其四是管理模块，用于实现对电能供应、负荷变化的管理，提升故障排除效率、保障系统可靠运行。 1.2.5通信建设方案 在完成自动化建设的基础上，还需落实通信网络的配套建设。当前常用通信模式包含光纤、载波、无线三种类型，其中光纤通信具有通信传输速度快、质量高、造价成本高等特点，需基于一次线路实行成环建设，实现1供1备、全线光纤敷设，保障通信线路的可靠性。 2? 中低压配电网规划的具体方法探讨 2.1 中低压配电网规划流程设计 在中低压配电网规划设计环节，首先应针对当前供电协调性进行综合评估，依据线路供电能力选取挂接的配变设备，针对其负荷水平进行精确计算，在线路允许最大输送功率PL与挂接配变设备最大负荷PB的比值小于1时，即说明该配电网规划方案存在安全隐患，需设计解决方案。其次是寻求供电协调的解决方案，综合收集配电网周边线路的PL/PB值，用于进行供电能力裕度的判断，当供电能力裕度较大时，可采用负荷切改、调整分段开关等方法，实现负荷的再分配，并且重新计算比值，直至PL/PB值≧1为止。最后是完成用户接入方案的编制，基于就近原则进行用户周边线路比值的计算，判断供电能力裕度、确定具体接入方案，保障PL/PB值≧1。 2.2 应用实例分析 以某10kV中压配电网规划项目为例，该片区内共包含5回10kV线路，由2回单环网电缆线路与3回两联络结构架空线路组成，计划将2台630kVA配变设备接入现有线路中。其中A、B单环网线路的导线型号为YJV22-3×300，长期允许载流量为480A，最大负载率为50%，最大供电能力为4.16MVA，年最大负载率分别为60.1%和35.6%;C、D、E两联络架空线路的导线型号为JKLYJ-240，长期允许载流量为480A，最大负载率为66.7%，最大供电能力为5.55MVA，年最大负载率分别为46.2%、44.8%和38.5%。首先进行供电协调性评估，5回线路中仅A线路的PL/PB值<1，且年最大负载率超出安全数值;其次探索供电问题的解决方案，经计算发现A线路的联络线路B线路的PL/PB值为1.48，将A、B两回线路作为整体计算得出其PL/PB值为1.04，说明B线路具备接纳A线路负荷转移的能力，因此可调节联络开关、将A线路后端4臺配变转由B线路供电，解决A线路供电不足问题;最后完成配变接入方案的编制，基于就近原则将新增配变接入D线路，接入新增配变后D线路的PL/PB值为1.27>1，可有效满足配变接入需求。 3? 结语 鉴于中低压配电网在线路与设备基数等方面较主网更加复杂，因此在开展规划设计时需密切结合配电网运行特点进行线路选型、线路长度、截面类型、配变容量、自动化建设等要素的详细规划，以此提高项目投资估算的准确度，保障配变设备的利用效率，进一步提升整体配电网的运行水平、节约电网建设成本。 参考文献： [1] 程浩忠.电力系统规划[M].中国电力出版社，2013. [2] 朴在林.配电网规划[M].中国电力出版社，2015. [3] 金义雄.电网规划基础及应用[M].中国电力出版社，2011. [4] 范明天.中压配电电压等级优化与改造[M].中国电力出版社，2009. |
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