配电网分层供电模式探讨

刘 献

佛山顺德供电局，广东佛山 528300

我国电网发展已经有60多年的历史，电网建设取得了巨大的成就，积累了丰富的经验。最近几年，国家不断加大电网建设的投入力度，使电网的规模和容量不断增大，面对越来越庞大的配电网络，电力工作人员应该更深入地思考如何建设一张更高效更安全地配电网，以满足用电客户多方面的需求。

1 我国配电网网架情况

国内配电网经过多年的发展，基本网架组网形式已经比较成熟，基本存在两种类别的线路模式，电缆线路和架空线路。分别有不同的组网模式，其中架空线路多建设单放射、单联络或多分段两联络的网架模式；电缆网络多建设单放射、单联络、“N-1”及“N供一备”接线模式。

2 配电网网架的发展经历的阶段

以电缆线路为例，配网网架多采用以下的网架建设步骤，架空线路组网步骤亦可以此为参考。

图1 配电网网架发展示意图

2.1 负荷发展初期，多采用单放射线路供电或采用电缆“2-1”单环网结线模式供电。

2.2 负荷发展到一定阶段（平均每回线路负载率接近40%时），如有新的报装负荷，考虑新建第三回线路构筑“2供一备”或“3-1”单环网。

2.3 当“2供一备”平均每回线路负载率接近55%时，考虑新建第四回线路构筑“3供一备”。

2.4 当负荷进一步发展时，“3供一备”或“3-1”单环网结线不能满足N-1供电可靠性要求时，不再在现有网络基础上再增加线路，重新采用电缆“2-1”单环网结线再次循环发展。

3 现状网架发展将遇到的问题

我国目前综合国力不断提升，用电需求迅猛发展，导致配网规模日益庞大，目前像广东的深圳、广州等地区，配网规模非常庞大，有几千条10kV线路，庞大的线路规模给运行维护带来了很大的压力。另外，目前很多地区开展配网线路自动化试点建设工作，线路自动化建设必然会成为将来建设的重点内容。面对如此庞大的网架，如何更好、更节省地开展自动化建设，也是将来配电网建设必须面对的问题。为了有效解决上述问题，有必要在现状组网原则的基础上进行更科学的调整。

4 关于配电网分层供电模式的思路

4.1 分层供电模式的形式

为了将复杂的配电网络进行简化，必须对其进行分层管理，把电网划分为主干层和分支层。把建设及管理力度集中在主干层上。其结构模式如下。

如上图2所示，分层供电模式将配电网分为两层，其中电气元件1-7构成了主干层，电气元件A-C、D-F、G-I分别构成分支层。从图上可以看出，该分层模式有清晰的主干层及支线层，主干层由线路及开关站构成，支线层由主干层引出的支线及配电房组成。

4.2 主干层的基本原则

图2 配电网分层供电模式示意图

主环进出线电缆均为300mm2，主干层可根据区域负荷发展情况逐步建成，主干层在供电区域内以最短的路径组建网架，负荷一般不直接接入主干层。主干层开关站一般控制在6个以下。每一主干层上的开关站的馈出装见容量不宜小于1500kVA，开关站进出开关数量大于6个时，母线宜进行分段，以提高设备的可靠性。开关站选址尽可能设在靠近负荷中心，负荷密度较大的区域，并靠近道路电缆沟处选址。箱变不应接入主干层。

4.3 支线层的基本原则

支线层从主干层中馈出，在开关站同一段母线进行自环或以放射式接入主干层开关站。支线层电缆为YJV22-150mm2，支环的供电半径不大于500m。每一支线实供容量不应大于3500kVA，装见总容量不应超过5000kVA。

4.4 分层供电模式的特点

线路主干层简单、清晰，主干线路上的开关站个数在6个以下，有效控制节点数量。

网架扩展性好，新增用户接入灵活、便利，主干层节点开关站提前规划布点，新增用户不接入主干层中，而直接从开关站馈出。

实现主干线路配网自动化投资小，效果好，主干层线路上的节点开关站数量较少，配置配网自动化设备时投资相对较小，而供电可靠性却有比较大的提升。

分层供电的模式，其组网模式与现状典型结线模式基本一致，同样能按“N-1”单环网、“N供一备”等模式构网，其建设不需要对现状网络进行大规模的改造。

5 结语

随着配电网规模的不断增长，中压网架变得越来越复杂，环网点多，对日常倒闸操作带来较大安全风险。分层供电模式的优点突出，可有效解决环网点过多、网架复杂的问题。并可在日后配电网自动化建设中大量节省投资，为快速提高供电可靠性提供了基础。值得电力从业人员理解并在今后推广应用。

[1]城乡电网建设与改造.水利电力出版社，2001年

[1]佛山市配电网规划（内部资料），2012年