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1、10kV配电网网架结构的优化摘要：目前我国城市快速的发展，加大了供电企业供电压力，存在配网供电能力不足、电网结构薄弱等问题。再加上电网建设方面得不到重视，供电企业忽略了10kV及以下的配电网建设。这是因为采用的设备比较陈旧、技术比较落后，导致供电的可靠性不高、电压质量差、线路耗损比较高。要改变现有的配电网网架结构，以实现配电站的基本功能，本文主要介绍了10kV配电网网架结构的现状，并提出了具体的结构优化措施。关键词：10kV配电网；网架结构；结构优化引言：配电网作为联系终端用户与发、输电系统的纽带，在保证用户安全可靠的连续供电方面是一个十分重要的环节。目前，枣庄市配电网还普遍存在网架结构薄弱、
2、设备利用率低、电网规划不合理等问题，已在程度上滞后于城市的经济发展，成为制约经济发展的瓶颈。本文通过利用可靠性评估模型对城市10kV配电网网架结构优化方案进行研究，分析各种目标网架的可靠性，并给出网架结构的具体优化措施。110kV配电网网络架构现状分析1.1 架空（混合）网中压架空网的典型网架结构主要包括辐射式、多分段单联络、多分段多联络3种，其特点如下：一是辐射式，辐射式接线简单清晰、运行方便、建设投资低。当出现故障或进行检修时，用户停电范围大；供电可靠性差，不能满足IV_1要求,但主干线正常运行时的负载率可达到100；二是多分段单联络式，该接线模式的可靠性比辐射式接线模式大大提高，接线清晰
3、、运行比较灵活。任何一个区段发生故障，闭合联络开关，将负荷转供到相邻馈线，完成转供。满足V_1要求，但主干线正常运行时的负载率仅为50；三是多分段多联络式，该接线模式由于每一段线路都有与其相联络的电源，任何一段线路发生故障时，均不影响其他线路段正常供电，使每条线路的故障范围缩小，提高了供电可靠性；由于联络较多，也提高了线路的利用率，两联络和三联络接线模式的负载率可分别达到67和75。1.2 电缆网中压电缆网典型网架结构主要包括单射式、双射式、单环式、双环式、V供一备5种类型，其特点如下。一是单射式，该接线方式不满足N-1要求，但主干线正常运行时的负载率可达到100；二是双射式，该接线方式不满足
4、N-1要求但主干线正常运行时的负载率可达到100；三是单环式，这种接线的接线清晰、运行比较灵活，可靠性比单电源辐射式大大提高。在这种接线模式中，线路的备用容量为50。一般采用异站单环接线方式，不具备条件时采用同站不同母线单环接线方式；在单环网尚未形成时，可与现状架空线路暂时拉手；四是双环式，双环网为最可靠、最灵活的接线方式。这种接线模式能够提高线路理论负；可以使客户同时得到两个方向的电源，满足从上一级10kV线路到客户侧10kV配电变压器的整个网络的N-1”要求，供电可靠性高，运行较为灵活；五是N供一备”式,该种模式随着“N”值的不同，其接线的运行灵活性、可靠性和线路的平均负载率均有所不同。一
5、般N最大取4。大于4的接线模式比较复杂，操作也比较繁琐，同时联络线的长度较长，投资较大，线路负载率的提高也不再明显。210kV配网架构的优化理念10kV配网架构最根本是要满足用电负荷量，能够不断地满足、动态适应日益增长的用电负荷需求量，而且需要配网灵活运转、便于调度和操作，支持负荷的科学转移。供电安全性较高、节省成本，线路易于拓展。通常来说10kV配网结构一般包括两大部分，分别为：主网结构与次网结构，这样才能打造出更加简单、明了的网架结构，方便配网调度。10kV配网的分层结构图，如图1所示。图1：10kV配网的分层结构图要对10kV配电网架构进行可靠性分析，根据可靠性评估模型，通过计算和分析，
6、得到如下结果：架空网中，可靠性由低至高依次为多分段单联络和多分段多联络；电缆网中，可靠性由低至高依次为单环网（双环网）、三供一备；由于未考虑低压用户的接入方式，因此评估结果中双环网和单环网的可靠性相同。3 主变压器互联模型现阶段，我国所选择的配网变电站通常包括两大类：110/10kV,35/10kV。通常把两到三台主变压器配置于变电站。变电站实际接线、联系过程中还需要着重考虑以下方面：主接线、站间联络等。由于变电站之间相互联系能够保证安全、稳定供电，下面就将以三变电站互联为例来分析主变压器互联模式。假设双主变压器变电站内部低压端选择单母线分段接线，三主变压器变电站内部低压端选择单母线分段接线模
7、式，同时，设定任何主变压器出现故障问题，电力负荷就可以对等地转移到与其联络的变电站。所选容量各自确定在：50WVA，63MVA，80MVA。同时，变电站之间联络较好、处于均衡状态，由于主变压器容量有差异。当选择3变电站模式情况下，如果对应增设2台主变，在没能互联状态下主变压负载率达到50%，创建互联供电时，主变负载率达到84%，此时，供电能力也对应增强，同时，设置3台主变，主变负载率达到66.7%，对应的供电能力也显著增强。经过互联，主变压器无论是在负载率还是供电能力方面，都显著增强。在三台变压器时，配置3台主变更有效，无论在变压互联还是负载率方面都具有优势。而且由于主变压器自身的容量不断上升
8、，对应供电系统的供电水平也显著提高。4 10kV配电网架构的优化策略4.1优化接线模式首先是区域配网的接线模式的优化，通常采用以下接线模式，主要的接线模式类型包括：单辐射式、单环网式、双环网式。一是单辐射接线模式，该模式具有一定弊端，体现在：负面影响较大、影响范围较广，不能保证安全、稳定地供电，该接线模式只适合用在对供电安全度、稳定性要求较为放松的区域，该接线模式下，线路的负载极限值高达100%；二是单环网接线模式，该模式安全性较好、稳定性高，线路分布清楚，线路能够更加灵活地工作，其负载极限值达到50%；三是双环网接线模式，该模式稳定性强，安全性高，一般可以用在商业区，线路的负载率极限值也能达
9、到66.7%。其次是以K型站为主的接线模式的优化，通常来说，K型站的接线体现出自身的特点，具体体现为：清楚、明确、灵活、出线带继电保护。10kV母线能够自行切断，且线路中一旦出现故障点，很容易被分析、诊断出来，从而确保在短时间内来转移负荷，而且能够积极地把负荷进行有效释放，在业界得到了充分的认可。K型站能支持并促进10kV配电网结构的优化，主要发挥中介点的功能，特别是负荷较为聚集时，能够对变电站供电能力进行有效地释放，对应缓解供电危机。4.2调整电路负荷密度配电网电路的负荷，可以根据不同的功能进行划分，依次为县城、城镇与乡村，又可以根据每一区域所需的电网负荷，将其划分成六类，由中心向外围逐一扩
10、散。但这一供电方式，很容易让不同线路的负荷较小，影响电力的顺利供应。为此，县域配电网要改变这一划分标准，根据标准把供电区划分为三类，进行供电。4.3选择恰当的10kV线路截面10kV线路截面必须统一，在一整个线路中截面相等，尤其是在一个分区中，其电力传输的主线和分线的截面保持一致，但如果要划分其截面的种类，截面的大小分类不可以超过三种。同时，10kV线路的长度选择要以其末端的电压为参考,选择适合的长度，并根据这一长度。线路确定适当的长度后，也要根据不同的使用环境，做绝缘处理。5结语电力企业要加大电力监管力度，根据实际的电力传输情况，给出优化的策略。因此，电力企业要调整变电站的供电结构，让其向网络化转变，均衡不同方面投入的资源，调整电路的负荷密度，选择恰当的10kV线路截面，确保电力线路横截面的统一，优化10kV配电网的网架结构。参考文献：1 米师农，张建成，郭伟.基于改进FPA算法的互联微电网优化调度模型J/OL.高电压技术：1-82018-12-202 唐海国，刘海峰，朱吉然，张志丹，毛涛.基于LLSE的配电网状态估计器及优化方法J.电测与仪表，2018，55（22）
