中低壓配電網(wǎng)規(guī)劃方法分析

1、    中低壓配電網(wǎng)規(guī)劃方法分析    黃健壯摘 要：本文從研究中低壓配電網(wǎng)存在問題入手，圍繞電纜線路、通道回數(shù)、環(huán)網(wǎng)設(shè)備選型、配電系統(tǒng)自動化、通信模式建設(shè)等層面針對項目方案編制思路進行了分析，并以某10kv配電網(wǎng)項目為實例，探討了該項目的具體規(guī)劃方法，以期為配電網(wǎng)運行效率與供電可靠性的提升提供參考價值。關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)規(guī)劃;接線模式;配電自動化1  中低壓配電網(wǎng)規(guī)劃項目方案的編制思路分析1.1 中低壓配電網(wǎng)存在問題城市化建設(shè)促使電力負荷與用電量持續(xù)攀升，由此催生過線路、設(shè)備過載、線路或設(shè)備老化等問題，對于配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行構(gòu)成一定威脅。在配電

2、網(wǎng)規(guī)劃時需預(yù)先做好電網(wǎng)臺賬數(shù)據(jù)的采集與整理工作，保障獲取到電纜線路、配變設(shè)備的詳細信息;通過針對采集到的線路與配變設(shè)備的電流、電壓數(shù)據(jù)進行分析，用于判斷電網(wǎng)中有無過載或重載問題、排查造成電壓質(zhì)量不合格的原因等，為配電網(wǎng)規(guī)劃工作提供重要參考信息;在此基礎(chǔ)上，根據(jù)區(qū)域范圍內(nèi)的負荷增長情況與周圍電網(wǎng)建設(shè)情況進行負荷預(yù)測，保障有效適應(yīng)未來供電增長需求、減少資源浪費問題，提升配電網(wǎng)規(guī)劃的預(yù)見性與實效性。1.2 項目方案編制思路1.2.1電纜線路接線模式配電網(wǎng)的常見接線模式包含輻射型、“n-1”型、雙環(huán)網(wǎng)、多分段多聯(lián)絡(luò)與“n-1主備”接線模式等類型，在接線模式的選取與設(shè)計時需綜合考量供電可靠性、技術(shù)經(jīng)濟性

3、、運維操作便捷性以及可拓展性等多重原則，保障實現(xiàn)配電網(wǎng)規(guī)劃目標1。例如針對“n-1”型接線模式進行優(yōu)化，運用分支斷路器將原有“n-1”型接線模式調(diào)整為“2-1”接線模式，選取斷路器安裝在分支線路上構(gòu)成環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，可與其他站實現(xiàn)互聯(lián)，倘若分支線路出現(xiàn)故障，僅需將斷路器斷開進行檢修，有效將停電范圍縮小至1/4、避免大面積停電;倘若主干線出現(xiàn)故障，可利用分支線路實現(xiàn)負荷轉(zhuǎn)供，保障供電可靠性。再如針對“n-1”主備接線模式進行優(yōu)化，可通過添加分段聯(lián)絡(luò)開關(guān)將其調(diào)整為分段聯(lián)絡(luò)模式，即使在出現(xiàn)“n-2”故障時仍可保障正常供電，并且有效提高環(huán)網(wǎng)開關(guān)柜的利用效率，減少電力設(shè)施方面的成本投入，提升故障排查效率與轉(zhuǎn)供

4、電操作的便捷度，具備較強的應(yīng)用價值。1.2.2線路路徑與通道回數(shù)基于安全高效原則進行配電線路路徑的設(shè)計，注重考量區(qū)域整體布局、減少對公共道路的占用，盡量縮短線路路徑與轉(zhuǎn)角，減少電力傳輸過程中的電能損耗，并且防范短路等故障的發(fā)生。在通道回數(shù)的設(shè)計上，應(yīng)考慮整體城市或區(qū)域范圍內(nèi)近5-10年的電氣建設(shè)需求，避免短期內(nèi)產(chǎn)生重復(fù)開挖問題。1.2.3線路截面與環(huán)網(wǎng)設(shè)備選型在線路截面類型的選取上，通常應(yīng)保障主干線、次干線與分支線選取的截面類型較為統(tǒng)一，避免因截面類型過多而增加改造環(huán)節(jié)物資申購的復(fù)雜程度，或造成線路卡脖子問題。具體來說，可將電纜線路的主干線、次干線與分支線截面分別設(shè)為300、120和70;架空

5、線路的主干線、次干線與分支線則分別為240、120和70。在環(huán)網(wǎng)設(shè)備選型上，通常情況下需針對配電變壓器、開關(guān)柜、低壓設(shè)備等不同設(shè)備進行精細選型，以斷路器柜為例，當前宜選取全絕緣sf6斷路器柜，該設(shè)備具有全封閉性、尺寸小、維護量少等優(yōu)勢特征，可用于控制分支線路故障電流的開斷，有效隔離故障、實現(xiàn)可靠供電。1.2.4自動化建設(shè)方案在配電系統(tǒng)自動化建設(shè)上，當前主要采用以下兩種類型：其一是主站型自動化，具有設(shè)備體積小、易于改造等特點，依靠主站控制保障實現(xiàn)正確動作;其二是饋線自動化，可減少對主站的依賴性，自主隔離故障、恢復(fù)其他段的正常供電，并且將收集到的電氣信號上傳至主站，接受主站的遠程遙控。以基于iec

6、61850的配電自動化系統(tǒng)設(shè)計為例，利用iec61850信息模型可自動生成scl文件，用于統(tǒng)一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義、完成數(shù)據(jù)組織管理;在邏輯設(shè)備的設(shè)計上，以繼電保護作為邏輯設(shè)備，以網(wǎng)絡(luò)地址作為物理設(shè)備，并涵蓋開關(guān)、斷路器、電壓電流表計等多個ln。在配電自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計上，主要分為主站、子站與終端三個層級，其中配電主站通過主干通信系統(tǒng)與子站連接，配電子站通過分支通信系統(tǒng)與終端連接，配電終端由配變終端、開閉所終端、饋線終端及其他設(shè)備組成。在配電系統(tǒng)自動化的功能模塊設(shè)計上，主要分為以下四個功能模塊：其一是監(jiān)視模塊，依據(jù)狀態(tài)量數(shù)值實現(xiàn)對配電系統(tǒng)運行狀態(tài)的監(jiān)測;其二是控制模塊，通過調(diào)節(jié)開關(guān)、變壓器分接頭控制

7、無功補償、負荷平衡等;其三是保護模塊，綜合運用故障檢測、故障點定位、故障隔離等方法保護系統(tǒng)正常供電;其四是管理模塊，用于實現(xiàn)對電能供應(yīng)、負荷變化的管理，提升故障排除效率、保障系統(tǒng)可靠運行。1.2.5通信建設(shè)方案在完成自動化建設(shè)的基礎(chǔ)上，還需落實通信網(wǎng)絡(luò)的配套建設(shè)。當前常用通信模式包含光纖、載波、無線三種類型，其中光纖通信具有通信傳輸速度快、質(zhì)量高、造價成本高等特點，需基于一次線路實行成環(huán)建設(shè)，實現(xiàn)1供1備、全線光纖敷設(shè)，保障通信線路的可靠性。2  中低壓配電網(wǎng)規(guī)劃的具體方法探討2.1 中低壓配電網(wǎng)規(guī)劃流程設(shè)計在中低壓配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計環(huán)節(jié)，首先應(yīng)針對當前供電協(xié)調(diào)性進行綜合評估，依據(jù)線路供

8、電能力選取掛接的配變設(shè)備，針對其負荷水平進行精確計算，在線路允許最大輸送功率pl與掛接配變設(shè)備最大負荷pb的比值小于1時，即說明該配電網(wǎng)規(guī)劃方案存在安全隱患，需設(shè)計解決方案。其次是尋求供電協(xié)調(diào)的解決方案，綜合收集配電網(wǎng)周邊線路的pl/pb值，用于進行供電能力裕度的判斷，當供電能力裕度較大時，可采用負荷切改、調(diào)整分段開關(guān)等方法，實現(xiàn)負荷的再分配，并且重新計算比值，直至pl/pb值1為止。最后是完成用戶接入方案的編制，基于就近原則進行用戶周邊線路比值的計算，判斷供電能力裕度、確定具體接入方案，保障pl/pb值1。2.2 應(yīng)用實例分析以某10kv中壓配電網(wǎng)規(guī)劃項目為例，該片區(qū)內(nèi)共包含5回10kv線路

9、，由2回單環(huán)網(wǎng)電纜線路與3回兩聯(lián)絡(luò)結(jié)構(gòu)架空線路組成，計劃將2臺630kva配變設(shè)備接入現(xiàn)有線路中。其中a、b單環(huán)網(wǎng)線路的導(dǎo)線型號為yjv22-3×300，長期允許載流量為480a，最大負載率為50%，最大供電能力為4.16mva，年最大負載率分別為60.1%和35.6%;c、d、e兩聯(lián)絡(luò)架空線路的導(dǎo)線型號為jklyj-240，長期允許載流量為480a，最大負載率為66.7%，最大供電能力為5.55mva，年最大負載率分別為46.2%、44.8%和38.5%。首先進行供電協(xié)調(diào)性評估，5回線路中僅a線路的pl/pb值1，可有效滿足配變接入需求。3  結(jié)語鑒于中低壓配電網(wǎng)在線路與設(shè)備基數(shù)等方面較主網(wǎng)更加復(fù)雜，因此在開展規(guī)劃設(shè)計時需密切結(jié)合配電網(wǎng)運行特點進行線路選型、線路長度、截面類型、配變?nèi)萘?、自動化建設(shè)等要素的詳細規(guī)劃，以此提高項目投資估算的準確度，保障配變設(shè)備的利用效率，進一步提升整體配電網(wǎng)的運