城市高压配电网接线模式比较研究

1.冯书芹 2.王风燕

1.身份证号码：372501197105271546 2.身份证号码：372522197606040043

城市高压配电网接线模式比较研究

1.冯书芹 2.王风燕

1.身份证号码：372501197105271546 2.身份证号码：372522197606040043

目前，高压电网已从原先的输电网功能转变为城市高压配电网，成为超高压输电网到中压配电网之间的高压配电网。它的结构合理与否，直接影响到高压电网的使用效率、建设费用、运行成本以及功能的充分发挥。此外，高压电力线路通道越来越紧张，电网规划必须要先行、密切结合实际、留有充分的发展余度。为此，有必要从多种接线方案中，选取一种高压配电网的最优接线方式，这对简化接线、合理布局、优化网络、减少重复投资、充分发挥高压配电网功能，以及对电网规划提供技术依据都十分有利。

高压电网；接线模式；比较

在城市高压配电网规划中，接线模式的选择对高压配网规划的全局起着重要的作用，在给定的一个城网规划，选择一个与规划城市相适应的接线模式需要考虑多方面因素，如供电可靠性、经济性以及规划区域的远景目标、地理环境等，为实现电网的安全、经济运行，在可能的条件下尽量选择标准化的接线模式具有重要意义。

1 城市高压配电网接线

高压电网采用环网接线，开环运行的方式，从而避免与220kV电网形成电磁环网，形成每座变电站下的高压电网。由于高压电网网络接线种类比较繁多，以下主要根据变电站最终规模的不同，介绍几种常用的电网接线形式，如辐射结构、链式结构、不完全链式结构等。

城市高压配电网接线方式的选择，需结合城市远景规划和经济结构特点。高压配电网以满足电网“N-1”可靠性要求为目标，力求达到运行灵活、经济，电网接线简单，网架适应性强，层次清晰。本文针对不同主变台数和变电站主接线组合下，对不同的接线方式从可靠性和适用场合进行定性分析比较研究，并依据网架接线方式的特点，给出网架过渡演变模式(如两线一变(单电源)—→三线两变—→四线两变—→四线三变)。

2 接线模式比较研究思路

2.1 理想化假设

通过对电网现有供电模式(包括高压配电网、变电站和中压配电网)的深入研究，提出了一种研究城市电网供电模式的理想框架。该框架首先将城市电网分成理想的三部分，即10kV中压电网，110kV变电站和110kV高压配电网。220kV变电站(其出线为110kV线路)为城网的电源点。首先对上述三部分系统分别进行理想化处理，构造理想化的供电模式。圆形区域的面积(供电区域)根据负荷密度大小而变化，城网电源(220kV变电站)的数目固定为4个，110kV高压变电站固定为28个。这样，每座110kV变电站的供电范围理想情况应为六角形。在本研究中，这个六角形近似为一个圆形，10kV的理想供电网络就在这个圆形的范围内形成。这样整个城网供电区域面积的大小和总负荷的多少将随着110kV变电站变压器的台数和容量的变化而变化。

2.2 变电站规模

变电站规模主要为3台主变时110kV变电站主要为3台主变时，网架过渡方式主要有三种，分别为链式结构网架过渡、“三T”结构网架过渡和四线两变向四线三变过渡。(1)链式结构网架过渡。链式结构网架过渡有两种情况分别是：情况一、完全(不完全)双链网架的过渡；情况二、三链网架的过渡。(2)“三T”结构网架过渡。“三T”结构网架过渡有两种情况：情况一、六线两变向六线三变过渡；情况二、四线两变向四线三变过渡。(3)四线两变向四线三变过渡。四线两变向四线三变过渡时，有两种情况分别两2主变。

2.3 模式识别

接线模式模型的建立详细描述了接线模式出线分区内元素的特征。为了达到接线模式识别的目的，需要选择的特征能足够代表此接线模式，同时要求其数量尽量少，从而能有效地进行分类和描述。接线模式特征的提取是用模式识别理论进行接线模式识别的关键。通过对典型高压配电网接线模式的分析，本文提出了从电源特征、电源母线特征、网架出线特征、负荷站接入特征、负荷站站内接线方式特征作为高压配电网的接线模式典型特征来考察。

(1)电源特征。电源的特征包括电源数、是否有发电机做电源、电源母线数、是否有附加增强电源。电源数、电源母线数及是否有附加增强电源可以从侧面反映出待识别接线模式组的可靠性，是电源的典型特征。是否有发电机做电源作为特征是考虑了城市高压配电网有许多发电机供电的情况，负荷有2个及以上的主通路。因此发电机作为一个特殊的电源特征。(2)网架出线特征。网架出线的典型特征包括出线属性、接入负荷站方式、出线是否有联络。(3)负荷站特征。负荷站的典型特征包括负荷站接入方式、负荷站内是否有站内联络线。

(2)模式识别

提取了接线模式组的典型特征之后，需要根据配电网典型接线模式结构特征比较明确且易于确定的特点建立特征库。采用特征匹配的原则来识别典型城市高压配电网的接线模式。

2.4 配电网的可靠性分析

配电网的可靠性分析所包含的内容极为丰富可靠性指标也很多。本研究旨在分析高压配电网络在负对110kV变电站进线所能提供的供电可靠性。这一项目中主要研究网络接线模式与负荷密度荷点(110kV变电站)变压器台数、变压器容量之间的内在关系以及它们对整个系统可靠性指标的影响。表达系统可靠性的指标有很多，如平均故障率、平均停运持续时间和平均年停运时间等。但是它们不是总能完全表示系统的特性和响应。为了反映系统停运的严重程度和重要性，在实际应用中，一般用平均用电有效度(ASAI)评估。

综上所述，按照具体城市用地规划，在预期负荷密度较低的地区，110kV变电站应考虑设置2台变压器，供电模式建议优先采用模式3(单侧电源不同母线双T接线)和单侧电源不同母线辐射接线。供电可靠性要求较高时采用模式双侧电源双T接线或模式《双侧电源双二接线)。b.按照具体城市用地规划，在预期负荷密度较高的地区，110kV变电站最终规模应考虑设置3台变压器，供电模式建议优先采用单侧电源不同母线三T接线。

[1]袁北勇.对110kV城市高压配电网接线方案的比较[J].供用电，2007，03：14-16.