淮安地区高压配电网目标网架规划研究

陈恩泽，黄建波，叶雪峰，刘　刚

（国网淮安供电公司，江苏淮安223001）

淮安地区高压配电网目标网架规划研究

陈恩泽，黄建波，叶雪峰，刘刚

（国网淮安供电公司，江苏淮安223001）

合理的网架规划对于城市配电网建设具有重要意义。文中首先对现有的接线模式进行分析比较，从可靠性、经济性、适应性3个角度进行研究。可靠性研究电源情况、线路故障影响及操作灵活性，经济性研究建设经济性、运行经济性及单位负荷年费用，适应性研究组网灵活性和资源占用情况。通过分析比较得出各种接线模式的优劣和适用范围，并对淮安地区高压配电网的现状进行分析，指出其存在的问题，结合典型接线模式的分析结果，提出淮安地区高压配网的目标网架将由过渡网架演变为同杆架异路由双电源辐射式接线。

高压配电网；网架规划；接线模式

电网的网架结构是城市电网规划［1-5］与改造工作中的一个重点。接线模式［6，7］是网架结构的基本反映，它不仅牵涉到电网建设的经济性和可靠性，而且对于整个电力工业发展具有重要意义。高压配电网是指电压等级在35 kV及以上的配电网，对于地市公司而言就是35 kV和110 kV 2个电压等级。淮安市高压配电网具有多种接线模式，随着城市经济的快速发展和大规模的城市建设，电力需求将大幅增长，配网的建设也将随之快速发展，规范化、标准化的建设将解决淮安地区配电网的运行管理及设备管理困难、线路负荷分配不合理、通道走廊解决困难等一系列问题。在不同负荷密度、负荷分布、电源点分布等情况下，基于可靠性、经济性等科学系统的定量计算，对高压配电网的各种典型接线模式进行分析比较，并结合淮安市具体情况进行选优分析，在此基础上提出高压配电网网架结构等方面的标准化、系列化建议，从而为淮安市配电网的建设提供科学、合理、可靠的依据。

1　高压配电网典型接线模式理论研究

根据国家电网公司 《配电网规划设计技术导则》，将高压配电网络的基本供电接线模式分为辐射接线、T型接线、链式接线、T链（∏T）混合接线、T辐射混合接线5种典型接线模式。比较接线模式需要考虑诸多因素［8-11］，如可靠性、经济性可以用定量结果对比，而适应性则不完全能够通过定量对比，需要定性来分析。为了充分对比所选择的接线模式，选择合理的对比方法，需要进行如下工作：（1）尽可能将可比因素找出；（2）将可比因素进行归类，分为定性对比因素和定量对比因素；（3）研究各因素的对比方法；（4）给出各因素对比后的普遍性结论。最终确定进行高压配网典型接线模式优劣性的判断条件。分析过程如图1所示。

图1　高压配网典型接线模式对比分析过程

1.1可靠性分析

可靠性主要进行定性分析，分别从电源情况、线路故障影响和操作灵活性3方面进行比较。定性分析主要包括3部分：

（1）电源情况分别以单侧电源和双侧电源来进行区分；

（2）线路故障影响主要根据单回或者双回线路发生故障时是否会造成主变停电来进行比较；

（3）操作灵活性通过倒负荷需要操作的断路器数来进行比较。

通过比较分析，得出各种典型接线模式的可靠性分析结果，如表1所示。

1.2经济性分析

将变电站和高压线路的综合投资、中压线路的投资按等年值法折算到年值，再加上运行费用，计算得出单位负荷年费用，然后比较不同接线模式的投资大小。

上述分析虽然考虑的是理想情况，但是由于配电系统技术经济分析一般都具有统计性规律，因而由此得到的结论同样适用于实际配电系统。在变电站（220 kV变电站、高压配电变电站）容量一定的情况下，确定不同负荷密度下高压配电变电站的供电区域，在这一区域内，针对高压配电网不同接线模式模型考虑其电源进线，对不同的接线模式进行比较。考虑到对于一定的区域，不同接线模式有单侧电源和双侧电源的区别，为了在相同条件下对不同接线模式进行比较，计算中不再考虑220 kV变电站和线路的投资，对高压配电变电站及以下部分电网进行综合考虑，确定不同负荷密度下最优的接线模式，从而确定典型接线模式比较的定量判断条件，具体过程如图2所示。

表1　各种典型接线模式可靠性分析结果

图2　110 kV电压等级建设条件研究的经济性分析方法

通过对不同接线模式高压配电网的网架经济性的3种指标（建设费用、运行费用、单位负荷年费用）分别进行计算分析，可以得到以下结论：

（1）相同变电站容量时，各种接线模式的建设费用、运行费用、单位负荷年费用都随负荷密度的增大而减少，差距都随负荷密度的增大而减小。

（2）相同负荷密度时，变电站容量增加，不同接线模式的建设费用、运行费用及单位负荷年费用且随之增大。

（3）相同负荷密度下，架空线路和电缆线路各种接线模式的建设费用、运行费用、单位负荷年费用由高到低的顺序都为：T链混合接线＞双电源T接＞T辐射混合接线＞单电源T接＞双电源辐射＞双侧电源单链接线＞单环网结构＞单电源辐射。

（4）电缆线路的建设费用、运行费用、单位负荷年费用比架空线路高。

（5）同接线模式下的线变组费用最低，外桥、内桥接线其次，单母分段最高。

（6）由于单位造价差距较大，电缆线路的经济性不如架空线路。

1.3适应性分析

（1）组网灵活性。组网灵活性及电网过渡性，根据不同接线模式为适应负荷水平而发展成另一种接线模式的难易程度进行比较。

（2）资源占用。对不同接线模式考虑资源因素，通过不同接线模式对土地资源的占用情况来比较其优劣性，包括变电站占地和通道走廊利用情况。

通过比较，得出典型接线模式的适应性分析结果，如表2所示。

2　淮安市高压配电网分析研究

淮安高压配电网城市区域以110 kV电网为主，35 kV电网基本退出运行，农村以35 kV电网为主，正加快向110 kV电网转变升级。截至2015年底，淮安共有110 kV线路141条，结构主要有单链、单环网、双辐射、单辐射4种，其中链式结构70条，环网22条，辐射网49条。淮安共有35 kV线路157条，结构主要有单链、单环网、双辐射和单辐射4种，其中单链式结构77条，双辐射结构61条，单环网结构19条。

表2　高压配网典型接线模式适应性分析结果

2.1淮安市高压配电网网架结构存在的问题

淮安市区110 kV网络形成了以新御变、关城变、清河变、水渡变、淮阴变、黄岗变、武黄变七座220 kV变电站为电源，向中心辐射的网络结构，基本以110千kV变电站供电为主，110 kV网络结构以 “两线一站”为主，基本全部实现N-1，但在淮阴和淮安两区农村片区仍以35 kV变电站供电为主，在淮安渠南片区35 kV变电站相互串供现象还比较突出。涟水东部地区110 kV网络结构以涟水变为中心，向周围辐射供电，西部地区则由220 kV变电站通过配出110 kV线路相向供电。35 kV变电站之间以110 kV和220 kV变电站为中心，环网运行。洪泽目前由2座220 kV变电站为该区域供电，洪泽110 kV网络结构以“两线一站”为主，网架较为坚强，35 kV变电站数量较少，网络比较完善。

盱眙目前形成以2座220 kV变电站为电源点，110 kV电网结构以“两线一站”、链式结构为主，T接方式为辅的网络布局，35 kV网络比较完善，基本实现由不同电源给其供电，供电网络较为坚强。金湖目前只有1座220 kV双龙站为该区域提供电源支撑，从地理位置来看，以淮河入江水道为界，可将其电网分为东西部电网，西部地区110 kV网络较为坚强，110 kV网络形成了“两线一站”、“三线两站”的结构布局。东部地区以35 kV变电站供电为主，变电站之间相互串供现象较为严重。

2.2淮安市高压配电网目标网架规划

根据国内各城市以及淮安市当地高压配电网接线模式实际应用情况进行分析比较，得到如下构想：

（1）城市中心区域。为保证供电可靠性，目标网架优先选取双侧电源辐射接线，考虑到城区通道资源紧张，通常采取同杆架设方式，将目标网架优化成同杆架异路由双电源辐射式接线。如图3所示。

图3　同杆架异路由双电源辐射接线

（2）城市一般区域。通过上述各方面综合分析，对于城市一般区域过渡网架选取T辐射混合接线，如图4所示，最终到目标年演变为同杆架异路由双电源辐射式接线。

图4　T辐射混合接线

（3）农村区域。通过上述各方面综合分析，对于农村区域过渡网架选取单链式接线，如图5所示，最终目标网架演变为同杆架异路由双电源辐射式接线。

图5　单链式接线

各个区域演变流程图如图6所示。

图6　目标网架演变流程图

由图6可知，淮安市目标网架的选择是采用递进、逐渐演变的方式，随着经济的发展，城市一般区域和农村区域的接线模式将逐渐过渡为最终目标网架同杆架异路由双电源辐射接线模式。

3　结束语

本文从可靠性、经济性、适应性3方面对典型接线模式进行了分析比较，对淮安高压配电网进行了问题梳理，结合区域特点及现状网架对淮安高压配电网过渡网架和目标网架提出了合理建议：

（1）对于城市中心区域，为考虑供电可靠性，目标网架优先选取双侧电源辐射接线；

（2）对于城市一般区域，过渡网架选取了T辐射混合接线，目标网架为同杆架异路由双电源辐射式的接线；

（3）对于农村区域，过渡网架选取为单链式接线，目标网架为同杆架异路由双电源辐射式接线。

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陈恩泽（1986），男，江苏淮安人，博士，研究方向为电力系统运行与控制、配电网规划；

黄建波（1969），男，江苏淮安人，工程师，研究方向为配电网规划；

叶雪峰（1977），男，江苏淮安人，工程师，研究方向为配电网规划；

刘刚（1981），男，江苏淮安人，工程师，研究方向为配电网规划。

Research on Huaian high voltage distribution network planning

CHEN Enze，HUANG Jianbo，YE Xuefeng，LIU Gang
（State Grid Huaian Power Supply Company，Huaian 223001，China）

Reasonable network planning is important to urban distribution network construction.Existing connection modes are compared in terms of reliability，adaptability and economy.Reliability includes power supply，line failure and operational flexibility.Economy includes construction economy，operating economy and annual cost per unit.Adaptability includes network flexibility and resource consumption.The merits and scope of various connection modes are obtained through analyzing and comparing.The Huaian high voltage distribution network is analyzed，and then the problems existed in the network are pointed out.According to the results，the Huaian high voltage distribution network planning scheme is proposed.

high voltage distribution network；network planning；connection mode

TM715

B

1009-0665（2016）04-0076-04

2016-03-05；修回日期：2016-04-20