基于网格单元的城市变电站10kV出线规划论文_朱浩祎1,张林1,陈国龙2,叶浩宇1,史深予1

(1.国网盘锦供电公司 辽宁省盘锦市 124000;2.国网辽宁经研院 辽宁省沈阳市 110000)

摘要:随着城建规模的快速扩张和配网负荷日益增长,在出线管廊、接线布置,环境友好等多因素影响之下,配网规划逐步向标准化的方向发展。但目前还没有成熟的配网规划标准来指导接线布局,指导思想各异造成了配网出线布局不统一,对城市配电网的安全性和可靠性产生严重影响。为了解决针对配网出线布局存在的问题,本文研究了评定出线功效的理论条件,分析了现行出线规划的优劣,提出了提高出线效率的更优方案。

0 引言

近年来,随着我国经济的快速发展,大中城市的用电量不断增加,加之城区面积不断扩大,城市配电网建设飞速发展。过去,粗放式规划已不能满足配电网建设的需求,配电网的标准化建设越来越迫切。

随着城区规模不断扩展对城市10kV配网建设提出了新的要求。新增城区的用地更多的是净地,道路具有规划详细、整齐划一的网格单元结构,为配网实现标准化提供了基础。

因此,借助新城区建设的有利形势,对城市变电站出线规划展开研究,并重点以城区道路的规划模式、网格密度、区域面积对出线走廊的影响作为参考变量,最终形成具有更优用电方式、更高电能输送效率、更强网架结构的配网规划方案进行推广。达到社会效益与企业利益的双赢目标。

1 基础路网的构建

根据住建部发布的《城市道路的工程设计规范》所指导的路网结构参数,在此基础上绘制出一个基础的城市路网模型,并以该模型作为研究样本,探讨各种配网出线方案的可行性。根据路网一般特性结合变电站基本的供电范围(选取供电范围半径在2km以内)可绘制出方形和菱形两种基础路网模型。

2 配网出线评价指标体系的构建

2.1体系要素

10kV配网的网架布局,需要满足安全可靠的供应、经济合理的成本和高品质的电能质量。本文根据国家电网公司近年来在同业对标中关于电能质量和经济性的指标体系,提出了如下指标元素:a、供电半径r;b、电压损耗ΔU;c、功率损耗Δp;d、电能损耗ΔA;e、导体材料的消耗量ΔV

2.2 指标分解

a、供电半径r

供电范围内最远点的负荷到电源点的电气距离,单位:km。

b、线路上的电压损耗ΔU

因为线路上的电压是沿线逐步下降的所以,衡量线路上电压的质量多采用线路末端的电压作为基准。通过分析,线路大部分压降出现在主干线部分,而支线压降只占很小比例,对电压降的研究可以简化为只对主干线,因此干线上的电压降可以近似代表线路末端的电压水平。

线路主干线的电压降ΔU可用公式(1)表示:

本区域内的供电半径为三角区域的顶点,即r=2R。

根据计算结果,以负荷矩及供电半径进行评价,菱形十字与菱形内环两种方案具备负荷矩最优,且供电半径最小的条件,具有同等供电可靠性。

3.4 分支布线方式

本文指标需求是在供电范围内负荷矩最小,从而实现供电区域内各项规定指标最优。但从客户的感性认知中更加倾向于附近线路的最短接入距离,这种认知在实际操作中往往无法达成负荷矩最小的目标,甚至造成完全相反的结果。因此设计方为了确保实际负荷矩最小的效果,在支线布局中应当使规划尽量满足负荷方便接入并保证负荷矩较小,避免给用户造成接入方案是远离电源点的误解。根据上述要求,并按照接入负荷尽量不跨越道路的原则继续构建两种优化出线方案的分支布线方式。

假定随机负荷点a在电源点右上方。在负荷点a周围存在分支线路均满足接入要求。远离电源点接入线长度方案小于靠近电源点方案,但从负荷矩指标考虑则正好相反。因此建设线路时应避免分支线路靠近电源点建设,以便客户主动作出有利于整体接入指标的选择。

同时为避免由于规划原因造成负荷矩的增大,分支布线的线路位置应优先布置在道路远离电源点的两个方位上。

4 结论

本文通过分析城建路网规划规范从而构建基础路网模型,并在该模型背景上探讨了各种城市变电站配网出线的可行性布局。模型以配网供电的电能质量和经济性为主要指标,解析了影响该指标的主要因素,最终确定以供电半径最短、负荷矩最小作为配网出线模型的主要评价依据。进一步的通过计算和分析,在相同供电范围内的六种方案中优选出两种方案进一步展开细化研究,并形成了完整的干支线布局方案。经过实践,该优化出线模型广泛适用于具有规范路网结构的城市变电站出线规划设计,有利于指导城市配电网标准、规范化布局,从而获得较好的供电质量和供电经济性,优化配电出线规划,提高规划速度及规划水平。

论文作者:朱浩祎1,张林1,陈国龙2,叶浩宇1,史深予1

论文发表刊物:《电力设备》2018年第13期

论文发表时间:2018/9/12

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基于网格单元的城市变电站10kV出线规划论文_朱浩祎1,张林1,陈国龙2,叶浩宇1,史深予1
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