基于可靠性的10kV城市配电网网架结构优化方案

基于可靠性的10kV城市配电网网架结构优化方案

若想让终端用户和发、输电系统能够取得联系，那么就一定要对配电网进行正确的使用，这样一来就能够确保用户可以得到安全的供电。现在，我国电网网架结构并不完善，而且设备没有得到正确的使用，这严重影响了我国城市的经济建设，所以在今后的工作中，相关工作人员一定要重视城市配电网网架结构的建设。那么下面我们就以10kV城市配电网网架为例，来具体的讨论一下相关的结构优化方案。

标签：配电网网架结构；可靠性；优化方案

我们主要是采用可靠性的评价方式，来给城市10KV配电网网架结构采取优化方案，并对所有的网架进行可靠性的分析，然后再结合城市发展的现状，以此设计出符合城市需求的网架结构。

一、我国城市配电网网架结构

1.1 架空（混合）网

（1）辐射式

特点：在接线方面比较简便，能够很好的进行运行，不用投入太多的建设费用。如果发生故障的话，用户停电的规模会较广；没有太强的供电可靠性，无法符合N-1需求，不过主干线在有效运行状态下的负载率能够具有100%。

（2）多分段单联络

特点：和幅射式相比，此接线方式更加具有可靠性，而且在接线方面更加的简单，运行较为灵活。每个区段要是出现故障，那么闭合联络开关就会把荷转转移给临近的馈线。

1.2 电缆网

射式、单环式是中压电缆网典型网架结构的主要类型，特点主要包括以下几个方面：

（1）单射式：尽管接线形式不能够符合N-1的需求，不过在主干线能够顺利运行的情况下，负载率能够具有100%。

（2）双射式：尽管接线形式不能够符合N-1的需求，不过在主干线能够顺利运行的情况下，负载率能够具有100%。

（3）单环式：此方式接线清晰，运行非常灵活，和单电源辐射式进行对比

能够发现，其可靠性提高了不少。单环式的线路备用容量能够达到50%。通常情况下使用此种形式，如果条件达不到要求，那么就最好使用同站不同母线单环接线形式：如果单环网没有创建好的话，那么最好和架空线路进行结合。

二、城市10kv配电网网架结构可靠性研究

2.1 可靠性评估模型

1.边界条件

在同样的供电要求下使用不一样的网架结构，要掌握好其在可靠性方面具有什么什么区别。也就是在有效的区域里，在达到负荷密度要求的情况下，来对所有的负荷密度的运算结果进行比较。

（1）总负荷和用户数

如果在供电区域当中，总负荷能够达到36MW的话，那么负荷密度就为5MW/km3。负荷主要集中于供电区域里。如果中压用户能够达到30多人的话，那么户均容量就能够达到1MW/户。

（2）变电站

在变电站对区域采取供电的过程中，没有容量方面的限制，也不用顾忌变电站方面所存在的问题，其所具有的母线的稳固性能够达到0.99999.

（3）线路

若想能够让网架结构承受经济负载率，那么最好不要限制线路条数。

2.评估方法

利用最小割集法来对网架结构的稳定性采取评估工作，所运用的主要原理为：配电系统所具有的问题和系统里的最小割集之间存在一定的联系。

最小割集法的好处在于：能够把状态维持在最小割集中，防止计算系统出现问题，这样一来就能够很大程度的降低计算量；负荷的恢复和网络约束方面的条件，让评估结果会十分的完善，而且能够满足系统运行的条件；对故障的涵盖范围进行检查，可以发现系统当中所具有的问题，这样一来就能够及时的制定出有效的解决措施。

3.可靠性参数

架空网和和电缆网评估值的具体情况如何，线路可靠性参数具有决定性作用。架空线路出现问题的概率比较大，不过不需要太长的修复时间，电缆网故障

率不高，不过修复时间不短，那么就代表电缆网的可靠性比较强。

由于单环网和双环网的中压电气接线结构全部一样，所以就代表它俩的可靠性指标也一样。不过通常情况下，双环网主要的作用在于能够符合双电源供电需要，这样一来，用户就能够利用低壓侧转负荷来加强稳定性，不过这并不能展现在中压网架结构的评估中。

三供一备的稳定率和单环网与双环网离得很近，这主要的原因在于线路的负荷率并不低，备用线路仅仅可以符合一条供电线路的转供需求。要是供电线路没有太强的负载率，那么可靠性就会得到加强。

三、基于可靠性研究的基本结论

3.1给出目标网站结构的可靠性评估结果

利用可靠性评估模型，并且在经过运算以后，获得了下面的结论：

1.架空网里，可靠性从高到低分别是多分段单网络以及多分段多网络；

2.电缆网里，可靠性从低到高分别是单环网、三供一备；

3.因为不用管低压用户的接入形式，所以评估结果里的双环网与单环网具有同样的稳定性。

3.2提炼出国内31个重点城市10kv配电网典型网架结构

我国很多主要城市都在使用辐射式、单联络、多联网等接线形式，不过在我国东部，多联络所涵盖的区域要大于西部偏远地区，单联络与辐射式以及地区之间并没有直接的关系。

多联网比例最高的城市是北京，能够达到96%；另外，能够具有60%的城市包括上海、杭州等地；

单网络比例最高的城市是程度，具有78%，第二是长春，具有60%；

根据上面的介绍能够发现，我国网架结构的形势主要就是单联络以及多联络。

四、结束语

根据上面介绍的内容能够了解到，若想让终端用户和发、输电系统能够取得联系，那么就一定要对10kv城市配电网进行正确的使用，这样一来就能够确保用户可以得到安全的供电。不过现在，我国电网网架结构并不完善，而若想做好这方面的工作，那么就一定要创建出可靠性评估模型，并掌握有效的评估方法以及可靠性参数。

参考文献：

[1]熊学.城市配网网架完善中应注意的问题探讨[J/OL].中国高新技术企业，2017（12）：245-246.

[2]韩大侠.城市配电网继电保护现状分析及优化[J].宁夏电力，2016（03）：22-24+30.

[3]陈宁，韩蓬，王传勇，王坤，康文文.基于可靠性的10kV城市配电网网架结构优化方案[J].电气技术，2016（06）：101-104.

[4]曹宗珍.城市配电网网架结构研究浅析[J].工程与建设，2013，27（06）：743-745.