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摘要：配网的接线模式和分段数的选择是电网规划工作的重要内容之一。为了科学地进行城市中压配电网的规划与改造，有必要对中压配电网各种接线模式的分段情况进行分析论证。
关键词：配网自动化；接线模式；电力系统
1.引言
线路是配网系统中最为关键的组成部分，所以如果在线路中出现了危险情况，将会严重损害配网系统的正常运行，相关的设备也同样如此，设备如果存在着质量问题，将会为配网的实际运行埋下安全隐患。配网的接线模式和分段数的选择是规划工作的重要内容之一。当接线模式相同而分段不同的线路发生故障时，受影响的停电用户数也不同。增加线路的分段数将会提高供电可靠性并减少线路故障所造成的停电损失，但同时也会增加投资，因此需要找出一个最优分段数使得在一定的边界条件下总的经济性最好。
2.配电网最优分段数计算方法
一般城市的配电线路是由架空线和电缆线混合组成的，因此本文仅对各种典型的架空线和电缆线接线模式分析。
2.1基本思路
配网的基本功能是向用户输送电能，所有用户都期望以较低的价格购买到具有较高可靠性的供电服务。为了提高供电可靠性并减小停电损失就必须增加网络建设投资成本。但是如果所增加的投资高于所减少的用户停电损失，那么这种投资就不经济了。对于某种特定的接线模式，假设线路的年总用为T，在不同分段情况下线路的投资费用年值为Z（包括检修维护费用年值和线路投资年值）且停电损失值为L，则有
T=Z+L （1）
针对不同接线模式进行计算可知，当供电半取值一定时T是一条近似下凹的曲线，曲线最低所对应的分段数就是该接线模式的最优分段数，且同一种接线模式的最优分段数随着供电半径变化而呈现规律性的变化。
2.2配电网的可靠性评估
配电网可靠性的评估方法有多种，本文采用故障模式后果分析法。下面以单环网接线模式例对其进行可靠性评估，并假设沿线负荷均匀分布且用户总数为N，为满足配电网线路的N—1要求，单环网接线正常运行时需预留50%的裕量，目的是为了在线路出现故障时能通过联络开关恢复对故障线路的供电。当线路为三分段时，如果第一段出现故障则N/3用户的平均停运时间为线路的修复时间，由于联络开关的作用另外2N/3用户的平均停运时间仅为查找故障并通过联络开关恢复供电的倒闸操作时间。所以此时的用户停电持续时间总和为。
2.3中压线路停电损失计算
配电系统的停电损失分为直接经济损失和间接经济损失，前者即为电力部门因为系统停电而减少的经济效益，后者即为停电造成的社会影响所引起的经济损失。计算停电损失（又称缺电成本）的方法有多种，它们大多是建立在对用户进行详细调查的基础上，这种调查的实施难度较大且所得数据的准确性也较差。本文基于产电比的概念来计算配电系统的停电损失。产电比是指某一时期（年）某一地区内国民生产总值（GDP）与所消耗电能的比值（元/kwh），它描述了某一时期（年）某一地区内单位电能所创造的经济效益，是对电能货币价值的一种社会度量。利用产电比计算的停电损失为。
L1=P1?SAIDI?a×10-4 （3）
L2=P1?SAIDI?k×10-4 （4）
L =L1+ L2 （5）
式中Ll为直接经济损失；L2为间接经济损失；L为系统总的停电损失；P1为线路所带的最大负荷；SAIDI为系统平均停电持续时间；a为电力企业的综合售电收益，即电力企业的供电纯利润（元/kwh），它是售电价与企业供电成本的差值；k为产电比。
3.最优分段数计算结果分析
分段数一总费用曲线是指在一定的供电半径下配电线路的分段数与线路投资年值年停电损失和年总费用的关系曲线。由于停电损失费用相对于线路的总体投资来说比较小，因此略去了线路的基本投资费用（包括线路本身的投资和出口断路器的投资）。对于同一种接线模式的不同分段情况，线路的基本投资费用相同。其它接线模式也具有相似规律。随着分段数的增加线路的停电损失在相应地减少，即线路的供电可靠性得到了提高。当停电损失降低到一定程度后，随着分段数的增加则停电损失减小的趋势将变缓。
4.结论
在日常的生活生产中，供电企业的生产质量关系到水平的提升，因此应该采取适当的措施，利用效率高、科学化的技术手段来提高配网自动化可靠性指标。10kV配网属于一种十分普遍的配网形式，因此在应用上比较广泛，10kV配网关系到用户的实际用电状况，如果在配网中出现了不可靠情况，就会造成停电的后果，给企业、居民乃至国家造成困扰。配电线路的最优分段数与供电半径密切相关。随着供电半径的增大最优分段数也在逐步增加；同时最优分段数越大，其对应的供电半径也就越长。各种接线模式的最优分段数会随着分段开关造价、产电比、线路故障率和修复时间、线路线型和综合售电收益等因素的变化而变化。
参考文献：
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[2]何宇红，浅谈城区配网规划与建设，科技信息；2010
[3]罗翠莲，论影响10kV配网供电可靠性的设计因素和解决方法[J]，中国科技纵横，2013
论文作者:金海宁
论文发表刊物:《河南电力》2018年22期
论文发表时间:2019/6/21
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