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1、配电网架结构优化及对电网的影响摘要:配电网是电网的重要组成部分，是地区发展的重要基础设施。随着社 会经济的高速发展、人民生活水平的提高以及电力体制改革的不断深入，电力用 户对配电网的供电可靠性、电能质量、工作效率和优质服务等方面的要求也越来 越高。供电企业亟需了解配电网架结构优化及对电网的影响，提升配电网规划管 理水平，以满足电力用户日益提高的用电需求。关键词：配电网，网架，结构优化，接线方式1 配电网的特点配电网是由架空线路、电缆、杆塔、配电变压器、隔离开关、无功补偿电容 以及一些附属设施等组成，它在电力网中起着重要的分配电能作用。配电网的设 计一般是按照满足高峰值负荷确定的，但是，在配电网
2、中，由于配电网络用户使 用电力的差异性，使不同的配电线路的负荷与功率都是不同的，此种情况是导致 配电线路以及相应的配电设备的使用率大大降低。在实际的使用中，配电网络的 使用情况是较为灵活的，如果通过人员的计算管理具有很大滞后性，很难实现高 效控制，不能及时有效地做出决策判断，改善网络的使用情况。而配电网网架优 化规划则可在很大程度上改变这种情况，将较高负荷转移到较低负荷的线路中去 改变输电的质量与稳定性，同时，通过计算机的优化，可以使网络快速的进行调 节，增加配电线路与相关设备的使用率。在输电线路发生故障时，第一时间得到 通知、判断，在第一时间处理、恢复。因此，配电网架结构优化可以减少停电、
3、降低网络损耗、提高供电质量，是实施配电网自动化的一个重要环节2。2 配电网优化配电网优化分析包括配电系统正常运作时的网架结构优化与故障情况下的网 架结构优化。在正常情况下，配电网的优化以增加网架线路及相关设备的使用率 以及使各个线路的负载较为均衡为主，同时提供更高的供电质量。而在配电网发 生故障时，网架结构优化则是快速寻找故障点，并快速通过其它线路解决问题， 以求快速恢复供电4。从近年来相关研究报导看，多数配电网优化规划研究仍采用与输电网相似的 数学模型，将投资、网损、生产费用最优作为求解目标，相应采用的优化算法亦 与输电网规划相似，只是部分文献在潮流求解算法中考虑了配电网的树状结构特 点。将
4、地理信息引入馈线现行规划的研究报导仍然很缺乏。3 配电网一次网架改造与优化方案3.1 改造原则根据配电网一次网架的基本要求，配电线路应该满足“N-1”的供电原则， 在增加电源点和接入点时，网架的结构不出现变化，而且配电负荷能够均匀分布 因此，在配电网一次网架改造的过程中应该遵循以下原则：（1）优化配网结构。需要充分利用现有设备资源，对配网结构进行优化， 完善线路联络。（2）优化线路分段位置。对于用户数较多且较长的线路，应该设置自动化 分段开关，对线路进行分段处理，确保每段的负荷量均衡。对于分段开关设置不 合理、负荷分布不均匀的线路应进行优化，形成多分段、负荷分布均衡的网络。（3）优化开关设备。
5、对于无法实现“三遥”功能的开关设备应该进行更换 或者调整，从而减少检修或故障出现的大面积停电。（4）优化出线间隔。轻载线路在不降低可靠性的前提下，考虑与相邻线路合 并，提高设备利用率。3.2 典型线路优化方案对于平均分段偏少、分段点设置不合理的环网线路进行合理调整。下面以 DZ 线和FN线为例，线路改造前的分段情况如表1,线路改造后的接线示意图如图2 所示。表 1 线路改造前分段情况线路名称主干线路长度（km）线路装带容量（kVA）分段情况DZ3.559670在 40#杆分段线FN3.115590无分段线lUXCB1I饰70Sa图 2 线路改造后接线示意图扣装停.rm.啟开爻口FXKAFIKO
6、Q7ff根据线路分析，DZ线线路较长、负荷较重，仅在40#杆设置一个分段点不够, 基于负荷均衡的分段原则，需要在20#杆和57#杆加装分段开关。FN线FXK01与 FXKA之间的架空段所带用户负荷达到2730kVA,需要在10#杆加装分段开关。3.3 网架改造效果(1) 建成架空线路以适度联络为主，电缆线路以单环网和双射为主的目标网架，核心区域的线路N-l比例由77.08%提升到100%。(2) 缩短线路供电半径，减少线路理论线损，核心区域的10kV线损由6.17% 降低到4.48%。(3) 通过合理调整线路分段，减少停电范围。非故障区段供电恢复时间由平 均， 75分钟缩短至3分钟以内，故障查
7、找时间由平均72分钟缩短至34分钟。核 心区域供电可靠性将从9996%提高到99.99%。(4) 形成了以“三遥”为主的配电自动化模式。4 配电网架结构对电网的影响配电网架结构对电网的影响主要表现在供电的可靠性方面。配电系统供电可 靠性为配电系统对用户连续供电能力的程度。与供电质量有关的基本指标是配电 网的可靠性。可靠性是指一个元件、设备或系统在预定时间内,在规定的条件下 完成规定功能的能力。度量可靠性特性的指标称作可靠度或称可靠率。可靠度表 示设备或系统成功的概率或其工作成功的比值。在设计中压配电网时,一般都是 闭环设计开环运行模式,这是由于城市配网与用户直接相关联。据不完全统计,用 户80
8、%的停电事故都是由配电网故障所引发的。因此在城市配网规划中,决策最终 方案的重要因素是配电网的可靠性评估。常用的可靠性指标有以下几种:(1)系统 与用户的停电平均频率;(2)系统与用户停电平均持续时间;(3)均供电的不可靠 率;(4)供电平均可靠率。特别是供电平均可靠率对于城市配电网来说反映了该城 市的电网建设情况,设备完好率和电力部门停电管理水平的一个综合指标,同时也 是衡量城市配电网规划方案的一个重要指标。这些指标与各种因素有关,例如网 架的结构、不同设备的可靠性、线路的长度及负载情况、综合自动化水平以及现 有负荷转供能力等。可靠性分析用于评估配电系统结构的可靠性,同时还讨论比 较可靠性的
9、相对水平,评价提供某种特定可靠性水平所需的费用、制定可靠性的 方针和政策。配电网直接面向用户,在实际分析时可将配电网分成若干区域,且每个区域都 应由110 kV电站、10 kV线路与其他设备构成;设计每个区域应以区域变配电站为中心、其供电半径为圆形设定供电区域来分析其可靠性。主要思路是:考虑每个元件的平均年故障率、每个元件出现故障时受影响的用户数和平均修复时间, 同时结合负荷转移的情况,再算出用电有效度的平均值,用该指标比较不同方案的 可靠性高低。根据统计规律,所得到的结论应适用于实际配电系统。5 总结在实践中应该根据具体要求选择合理的接线方式，从而优化配网结构，降低 线路理论线损，减少停电范围，确保当地的正常供电，促进当地经济水平的提升， 推动国内智能配网的发展。参考文献:1 潘锋，储琳琳,张敏华，张宇俊.配电网规划中接线的综合满意度评价J. 供用电,2008(03)：14-17.2 李炼宜浅论10kV及以下城乡配电网规划J.中国高新区,2017(11):101.3 王赛一.城市中压配电网络优化规划D.天津大学,20054 黄常彬.探讨城市中压配电网接线方式J.广东科技,2007(S2):126-128.
