摘要：近年来，地区电网已经进入到快速发展阶段，电网呈现朝着规模化方向发展，为社会各领域提供更多电力能源。但是现有电网结构已经无法满足实际用电需求，从主网架至配电网架，存在结构失衡、供电不可靠等诸多问题，不利于电力系统持续发展，因此加强对电网结构进行重新审视及诊断，加强对电网结构的优化和调整非常有必要。本文分析了电网110kV网架结构存在的问题，并对网架结构的优化完善进行探讨，以期对解决目前电网网架存在的问题能够有所帮助。
关键词：110kV电网；网架；结构优化
电网网架优化作为国家电网的一部分，是确保电网稳定、可靠运行的基本前提和保障。近年来，国民经济飞速发展，促使用户用电需求持续增长，对电力企业供电能力、供电质量等方面提出了更高要求。对于电网的合理规划，能够降低能源消耗量，创造出巨大的社会和经济效益。反之，将会给国家带来巨大的经济损失。一直以来，我国电网规划工程滞后于电源规划，很多地区电网结构设计不合理。因此加强对地区电网网架结构优化的研究具有非常重要的现实意义。
1．电网网架结构特点
电网网架结构，是结合具体的配电网络，寻求满足负荷点之间各项约束条件同时，促使电网网架构建费用与投资达到最小化目标。一般来说，我们会通过对比不同的网架方案，选择出性价比最高的一种进行投资和建设。在进行电网网架调整时，具有以下特点：
（1）离散特点。电网网架规划工作过程中，线路构建具备已建与待建两种，其中网架优化的终极目标是经过系统的数学计算，决定出待建线路是否具备可行性，而这直接决定了电网网架规划的决策取值具有离散特点。
（2）非线性特点。电网网架规划的非线性，具体表现在构架的模型、计算基础之上。如模型中涉及到的各类参数与线路功率等要素之间具有非常明显的非线性特点。
（3）多目标特点。电网网架规划的终极目标是通过网架结构的优化，促使项目投资、费用最小化。此外，在进行网架优化时，我们还需要考虑环境、技术等要素，最大限度上协调各要素之间的平衡。不仅如此，不确定性、辐射状等特点都是电网网架规划的重要特点，通过对这些特点的把握，能够为电网网架优化提供更多支持和帮助。
2．10kV电网网架结构现状
110kV电网是我国目前主要采用的高压配电网络，在电能分配、负荷供给、用户保障等方面起着十分重要的作用。根据负荷分布和传输能力，110kV电网现在供电半径大概在5～50km左右，输送容量在10～100MW之间。选用的导线截面有LGJ-120、LGJ-150、LGJ-185、LGJ-240、LGJ-300、LGJ-400、LGJ-2X 240等。
由于110kV电网是目前最高一级的配电网络，它采用的网架结构对保证配网系统的安全可靠运行、上级送电网络的规划建设、中低压配网的结构选型都有很大的影响。现在广泛使用的110kV网架主要有放射型、环型、三T型、链型等。放射型结构简单，投资小，但供电可靠性低。环型结构较复杂，建设成本大,但供电可靠性较高，运行方式灵活。三T型结构简洁明晰，建设成本适中，供电可靠性高，运行方式较为灵活，但对上级送电网络运行稳定性要求较高，而且变电站主变压器必须一次上齐。链型结构直接明了，调度灵活，但变电站串接多，在单侧电源情况下，供电可靠性低。
3. 110kV电网网架存在的主要问题
电网110kV系统存在规划与变化相脱离、设计不合理等一系列问题，一方面造成了小水电送出受阻，其次造成了电网运行方式单一，调整困难，无备用运行方式，检修或事故情况下方式无法调整，电网极易发生稳定破坏和瓦解事故，最后进一步加剧了电网的动态稳定问题。
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3.1 规划与变化相脱离
部分地区对于线路的规划，并未充分考虑负荷成熟度、区域未来发展趋势等，导致当前电网 1/4 线路保持在超负荷运行状态当中，且60%以上的线路主干截面缺乏统一性。
3.2 设计不合理
对于部分区域的接线方式来说，采用率仅为17%。一半架空线干线没有进行分段处理，分支不够合理。另外，当前城区内部的前路仅有7%引入了典型接线方式，足以证明该区域电网架构当中的现有线路接线方式比率较低，非标准接线方式，在一定程度上增加了可转供电操作难度，造成可转供电率大打折扣。
4 电网网架优化调整策略
电网网架调整和优化，主要是根据电源发展及负荷增长情况进行合理的预测，最终确定出科学、合理的目标网架结构，促使其能够在安全、可靠条件下，真正意义上做到经济、环境等方面的优化。基于该区域电网网架中存在的问题，我们可以从以下几个方面入手，加以完善：
4.1 控制好馈线数量
针对该区域早期线路的规划，由于缺乏可靠性的考虑，缺乏负荷分区规划，形成了覆盖面积较大的“蜘蛛网”复杂网架机构，且存在非常多的五联络及以上接线线路，线路数量较多，导致跨区供电难度的增加。因此我们在优化过程中，应控制好馈线的数量，将其控制在4条以内，形成独立供电结构，避免跨区域供电带来的弊端。不仅如此，还应加大对各个区域用电负荷的预测，以此来满足未来电网规模化发展需求、针对供电片区的划分，可以结合行政区划、地理标志等要素进行初步划分，以此来协调负荷需求。
4.2 选择两供一备模式
两供一备模式主要是由三条馈线为一组，组成环网，形成循环供电格局。该模式联络方式较为简单，清晰，且具有备用线路。当出现供电故障时，能够及时切换到正常的线路上进行转供，确保供电连续性。现阶段，由于该区域配电网络典型接线率较低，导致需要转供电时，不得不进行临时的分析、估算，通过多段、多次开合进行转供，以此来缓解超负荷运作压力。在此基础上，能够显著提升电力系统运行有效性。
4.3 实施两分段两联络形式
单放射接线模式较为适合密度偏低，且供电可靠性不高的农村或者边远地区。但对于城市供电来说，此种模式存在一定缺陷，无法发挥积极作用。因此我们可以采用“两分段两联络”的接线模式，以此来满足负荷密度较高时，电力能源的有效供应。
4.4 合理确定环网点
对于电网网架进行优化时，应根据线路长度、线径等因素，确定出10kV线路的干线及分支线，通过干线进行馈线组的组网进行优化，科学、合理选择干线环网点，以此来满足自动化实施需求，尽早规划并建设开关房。
5 结论
电网网架是整个电力系统的重要组成部分，也是电网电源的主体，应从电力系统的全局出发，110k V 电网结构在满足安全可靠的前提下，应当尽量节省走廊。还应与城市规划相结合，综合考虑电网接线布置。
参考文献
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[2]王晓旭，郝文斌，滕予非等. 小方式下基于高压电网结构调整的新型电压控制力法研究[J]. 电力系统保护与控制, 2016, 3:72-77.
论文作者:刘堃
论文发表刊物:《电力设备》2017年第1期
论文发表时间:2017/3/9
标签：电网论文; 网架论文; 结构论文; 线路论文; 接线论文; 方式论文; 负荷论文; 《电力设备》2017年第1期论文;