梅州市中心城区配电网中压网架优化

梅州市中心城区配电网中压网架优化

发表时间：2019-12-12T10:52:06.693Z 来源：《当代电力文化》2019年第15期作者：黄建明

[导读] 根据“安全、可靠、绿色、高效”的智能电网发展目标

摘要：根据“安全、可靠、绿色、高效”的智能电网发展目标，为实现梅州市中心城区年度平均停电时间1小时以内的目标，首先对配网网架进行优化，实现典型接线的标准模式，根据梅州市的用电特点，采用“2供1备”为主的接线方式。其次，为缩短故障隔离时间，对供电线路进行配网自动化改造，重要节点和联络点实现智能分布式馈线自动化，能够在发生故障后，实现快速隔离故障区域，自动恢复其他区域的正常供电。然后，为缩小故障影响范围，需对原来的无开关分接箱进行改造，更换为带开关型，在发生停电故障时，尽可能将故障范围控制在1个变压器范围内。这样便能将用户的年度平均停电时间控制在1小时以内。

关键词：中心城区；配电网；网架优化；1小时可靠性。

前言：

梅州市中心城区为A类供电区域，为进一步指导现状网架结构有序、合理地向远期中区供电的目标网架结构方式过渡，重点规划近期网架建设改造方案，提高规划方案的可行性和可操作性；加快推进配电网目标网架建设，持续提升配电网网架结构水平，实现中心城区年度平均停电时间1小时以内。

一、国内外研究现状

由于城市配电网近年来呈现高电能质量、高可靠性和高负荷密度的 “三高”用电需求特征，对电力供应提出了更高要求。而配网基础薄弱，规划、运行及客服各环节缺乏统一标准和有效的问题反馈机制，配网建设和运营效率不高，在电改新形势下，提升配网管理水平迫在眉睫。在国内先进地区，常采用以下手段：

（1）借鉴政府分片区管理理念，对配网进行“大而化小，小而治之”的管理。

（2）以网格作为配网管理最小，掌握网格内的设备、资源、投资等情况，串通规划建设、运行控制、设备维护、客户服务等业务流，责任到人，提升配网建设改造和运营管理的有效性。

从实施现状来看，对于网架优化常用的做法有以下步骤：

（1）网架优化网格化划分：完成配网网格划分工作。与中长期配网规划结合，按五年一个周期，完成层级网格的划分、资料收资、目标和过渡网架制定等工作。

（2）网架优化网格校核：完成网格化规划评价。评价网格化配网规划成果，从技术、经济等多个维度，给出网格化规划改进建议。（3）网架优化网格应用：做好网格化规划成果落地。应用网格化工具做好规划、项目、运维、营销、调度等业务。

（4）网架优化网格维护：做好网格日常管理和年度调整。解决未到规划调整年限，负荷已经发生重大变化的，需要进行网格接线方式或电源点调整的管理流程。

二、网架优化思路

1、目标网架构建

对于电网运行的供电线路，有两个重要的要求。一个要求是需满足“N-1安全准则”，即正常运行方式下，电力系统中发生“N-1停运”时，电力系统能保持稳定运行和正常供电，其他元件不过负荷，且系统电压和频率在允许的范围之内。另一个要求则是需是可转供电线路，即有联络关系的中压线路同时处于最大负荷运行方式下，其中某一回线路的变电站出线开关故障或计划停运时，其全部负荷可通过不超过两次的转供电倒闸操作，转由其余线路供电。

梅州供电局AB类区域过渡网架及目标网架选择表

中压配电网目标网架供电分区过渡网架目标接线

A、B类电缆：“n-1”单环网（n=2，3）、2供1备；

架空：N分段n联络（N≤5，n≤3）电缆：“2-1”单环网、N供1备（N=2，3）；

架空：N分段n联络（N≤5，n≤2）

为实现中心城区停电1小时目标，首先对配网网架进行优化，实现典型接线的标准模式。具体接线模式选择上，按照上一级高压变电站的布点，将每一条配网线路按其供电区域划分为一个个的馈线组。由于“2-1单环网”的线路利用率较低（变电站可用间隔较少）、“3-1单环网”的负荷分配较难均匀，故最终的接线模式采用“2供1备”或“3供1备”，少量线路过渡期采用“2-1单环网”（以“2供1备”为主，随负荷增长或新增负荷可转变为“3供1备”）。

目标网架选择是以提升供电可靠性为目标，在满足用户报装需求前提下，以延伸主干线、增加次干线、保证分支线能随时接入用户，逐步实现目标网架。同时应避免为追求目标网架而大拆大建。

2、网架梳理做法

此次梳理工作充分利用现有中压线路资源，通过“划、调、解、建”方法优化线路组网方案、自动化布点等，关键词主要释义如下：划：划小区域（网格），无特定形状，根据研究的精细程度及便捷性进行划分，各区域彼此间相互独立。

调：调整平衡线路负荷，解决线路重过载、轻载、供电交叉问题，合理规划自动化布点，控制事件风险。

解：解开线路非必要或不合理的联络点，提高典型接线率和可转供电率，简化馈线组保护控制策略。

建：新建或改造线路满足新增负荷需求，提高线路可转供电率。

三、配网自动化优化

因中心城区线路均为电缆线路，在网架优化时选定关键分段开关、联络开关和重要分支开关，选用断路器柜自动化成套设备，实现智能分布式控制型“三遥”。

配电自动应化主站实现配电运行监视、用电运行监视、智能告警、安全分析与预警、控制调节及防误、在线拓扑分析、状态估计、潮

流计算、停电损失负荷统计、用户电源追溯、配电网网络重构等功能，全面提升配网调度智能分析与控制水平。

配电网自动化系统二次安全防护应在主站侧和配网终端侧采取相应的安全防护措施。

“三遥”终端优先采用光纤通信方式，配置一条具备自愈功能的专线通道或网络通道，光缆无法敷设的区域可采用无线公网通信通道。配电通信光缆应与配电网电缆同步建设。配电网光缆宜成环建设，满足“N-1”可靠性要求。起始点应设置在变电站，以“环状”形态覆盖“三遥”节点，采用48芯光缆。

四、结论与展望

近年来随着梅州城区经济社会发展的步伐加快，各个大型小区等建设如火如荼，梅州城区电网建设规模也保持较快幅度增长，电网网架也逐步增强。随着用电负荷的增长，用户对供电可靠性的要求越来越高，对中心城区网架优化既能满足城区配电网用户用电需求，又符合广东电网公司创一流建设目标。按此规划思路及时开展有关项目的可研编制工作，使规划成果能够有效落地。并积极收集用户用电需求及运维问题，及时将相关需求及问题纳入当年配网规划成果，努力构建安全可靠绿色高效的智能电网，使其更好地推进梅州城区经济发展。

参考文献

[1] 彭明亮，陈建华. 配电网架优化项目组织实施的项目管理研究[J]. 中国电业（技术版）, 2013, (11).

[2]高翔，朱昊，陈本柱等. 中心城区10kV配电网网架结构优化研究[J]. 浙江电力, 2013, 32(6): 10-14.

[3]黄天喜.新形势下城市电网规划探讨. 北京电力高等专科学校学报：自然科学版, 2011年28卷5期.

[4]曹胜楠. 基于全寿命周期成本的配电网规划方案的评估[D]. 华北电力大学, 2012.

[5]张波. 金华市婺城新区10kV配电网接线模式研究[D]. 浙江大学, 2011.

[6]广东电网有限责任公司配电网规划技术指导原则(2019年修编版) .广东电网有限责任公司，2019.