摘要：随着配电网的迅速发展，现有的10kV中压配电网网架结构不合理等问题越来越突出。本文介绍了中压配电网评价体系的基础上，初步探索了中压配电网网架结构，并对架空网络和电缆网络目标网架结构建设中存在的几个关键问题进行了分析。
关键词：配电网；评估体系；目标网架
中压配电网直接面对客户，设备多，接线复杂，线损所占比例高，建设投资大，如若对配电网目标网架建设进行更加精细化、标准化的规划，将产生较高的经济效益和社会效益。10kV中压配电网架建设对用户的供电可靠性和质量水平有直接影响。以下在初步总结了中压配电网目标网架建设相关原理及其指标，应用比较实用的中压配电网评价体系，并在此基础上对中压配电网目标网架建设的有关问题进行初步的探索。
1、评估理论和方法
当前评估类方法大多是以多对象多指标综合评价方法为主，常用的有优序法、综合评分方法、功效系数法、引入次序法、双基点法、主成分分析法、模糊评价法等等，这些方法有其各自的适用场合和特点。模糊评价方法是基于模糊数学评价方法，基于隶属函数的理论把定性转向为定量评价，评价具有系统性强、结构清晰、适应性好等特点。层次分析法是一种系统决策分析的综合评价方法，其通过建立类层次结构，将复杂的问题分解成多个因素，很大程度上提高了决策的有效性、可靠性、可行性。考虑中压配电网评估具有模糊性和复杂性特征，单个指标只能反映电网的一部分，而没有充分体现系统的整体。实施步骤为：
（1）把评价指标体系中包括的因素有效分组，根据基础层、中间层和目标层的形式，建立了层次结构模型。
（2）指数隶属度函数可分为效益、成本、适中三种类型，一一计算指标的实际值，然后再带入到对应的隶属度函数，从而得到每个指标的评分。
（3）通过比较各项指标的重要性，建立判断矩阵，得到相对权重向量，并进行一致性检查。
（4）在底层指标完成计算和通过一致性检验之后，进行下层指标权重和评分加权求和，得出这个指数，进以此进行逐层计算综合评分。
2、中压配电网评估体系
面向快速发展地区的中压配电网的快速发展特点和国家电网公司的技术指导要求，提出从供电能力和网架结构两点进行综合评估。电力系统安全运行的基础是电网网架结构，也是满足负载需求的先决条件，网架结构是否合理会直接影响系统的安全性、可靠性和经济性。
（1）典型的接线方式：用来确定网架结构是不是合理的。技术指导把架空线多分段适度联络、开关站以及环网等接线看作为典型的接线模式，无联络公用放射、架空线主干线中串环网、支接开关接线则就是非典型接线模式。
（2）供电半径：10kV及以下线路的供电半径指从变电站（配电变压器）低压侧出线到其供电的最远负荷点之间的线路长度。技术指导规则，10kV线路供电半径应满足末端电压质量的要求。依据行政级别或规划水平年的负荷密度等划分为A+、A、B、C、D、E类供电区域，其中A+、A、B类供电区供电半径应不大于3公里、C类供电区供电半径不超过5公里，D类供电区域供电半径不超过15公里，E类供电区域供电半径应根据需要经计算确定。
（3）变电站电力水平：变电站进线电源的可靠性水平。根据电源的性质分为初级、二级和三级。作为中压配电网的上级电源，其可靠性对中压配电网络结构的合理性有直接影响。
（4）架空线部分联络比：反映架空网络协调可靠性和经济性。技术指导规定，每次架空线路分段数量不得少于2条，两段相邻至少有一条联络线，联络线总数在2条以上。
（5）线提供容量：分析线路上安装的变压器总容量，包括线路装接客户变压器与公网变压器。
（6）变电站之间的联系：通过统计变电站10kV侧线站之间的重合度，求得变电站之间的联络能力，低于30%的不合格。
3、中压配电网目标网架结构初探
3.1分布配置开关站的原则
配电网络因为缺乏现有的电源点，10kV出线回路数很少，小容量中压用户消耗变电站10kV回路数太多，导致变电站10kV出现间隔的利用率比较低，变电容量无法充分发挥。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆考虑到10kV的配电站接线模式灵活、清晰，其出现带继电保护，而且10kV母线有自切功能，很容易判断故障点，可以快速实现荷载传递，释放荷载的能力强，因此，在优化10kV配电网结构的过程中，应该坚持“围绕电源点，分布配电站”原则。
3.2配电网分层分区的原则
10kV配电网架长期处于参差不齐且错综复杂的混乱状态，这使得配电网的操作存在非常大的隐患，主要原因是地区发展不平衡，电网网架结构没有统一的规划原则。配电网络规划中，应该根据“分层分区，温和的交错”的原则，合理化理顺配电网层次，明确区块性质，结构合理，避免配网结构无序交错。
3.3配电网目标网架结构
目标网架结构应以“分层分区”的思想，形成一个简洁清晰、层次清晰的网架结构。对于架空网络，根据架空网络发展阶段，确保调度操作灵活，荷载转移方便。在电缆网络具体的开发过程中，一定做好配电网络发展的过渡计划，特别是对环网连接，应该有最近和未来的相应解决方案，为环网成环可能性较小、规划方向不是很明确的地块，不适合使用环网连接。在电缆网络分层结构中，K型中压配电站站有“节点”的作用，在实际的施工过程中，适当的引导用户集中建设，以配电站方式为主体，避免在未来进行大规模的改造。中压配电站规划容量不能超过12000kVA，单线负荷控制在4000kVA以下。
4、关键问题的探讨
4.1架空线分期建设方案
（1）在初始负载比较轻的情况下，可以采取“一分段单联络”的方式，意味着每回线路负载率应小于50%；
（2）线路负载率约为67%时，可以考虑采取“二分段二联络”方式；
（3）最后的负载率以75%为最佳，采取“多分段三联络”方式。
以上不同的方式应该一步一步的优化过程，循序渐进，并根据电源点情况适度发展、因地制宜。
4.2环网的过渡方案
对于环网连接模式，主回路的环网节点不能更太多，尽可能避免主回路电缆迂回，努力缩短主回路工期。考虑区域发展阶段，应考虑环网接线方式过渡方案。在初期阶段，考虑采用简单的单环网接线模式，两个线负载率不能高于50%；随着区域发展，可以考虑形成多分段两联络，每一条的负载率小于67%，提高线路的利用率；随着负载的进一步发展，可以考虑建立第二环，采用双环网络连接。
4.3 中压配电在配置的数量
变电站建设和其所供负荷、变电站的供电能力、变电站主变压器容量、直接用户与K站负荷在变电站总负荷的比例有关。在规划元气配电网络的时候，主变容量为20MVA变电站主变压器容量，平均每个母线可以配置1-2个中压配电站；变电站主变压器容量是31.5MVA，平均每段母线可以配置2-3个中压配电站；变电站主变容量50MVA，平均每段母线可以配置有3-4个中压配电站。特定的区域将根据具体情况而定。
4.4 中压配电站进出线的控制
在开始建设电网的时候，电力短缺是电网建设的主要矛盾。在这一点上，在地区内可以设置中压配电站，增加10kV回路数，延长10kV母线，应用中压配电站获得更好的负载释放能力。当负荷发展到某种程度之后，考虑改变开关站进线电源，并试图实现配电站从两个不同的变电站供电，形成负荷传递能力，以提高变电所供电能力的现状。
通常来说，建议中压配电站最大容量控制在12000kVA以内。如果配电站使用辐射连接模式，10kV出线数可以控制在6-12回；如果是环网接线方式，可以控制在4-6次。在实践中，需要根据区域用户、箱变、数量和容量具体情况，灵活确定中压配电站10kV出线数量。
5、结束语
10kV目标网架的建设不会是一蹴而就的，但必须建立相应的原则、制定相关标准。在相关的标准和原则的指导下，阶段性分析评价配电网的相关指标，明确并找出配电网中存在的不足，并明确下一步改革和发展目标。
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论文作者:吕贤敏
论文发表刊物:《电力设备》2017年第26期
论文发表时间:2018/1/6
标签：网架论文; 中压论文; 变电站论文; 配电网论文; 结构论文; 接线论文; 负载论文; 《电力设备》2017年第26期论文;