农村配电网网架优化研究

王品，周胜超，赵玺，方倩，海迪，严思齐

（云南电网有限责任公司昆明供电局，昆明 650011）

0 前言

随着农村地区社会经济不断发展，对电力的需求与依赖日益增长[2]，但目前农村故障停电用户数占比较大，根据2019 年我局统计的可靠数据分析，故障停电时户数中农村配电网故障停电占比为91.3%，而城市配电网故障停电占比8.3%。在农村10 kV 配电网系统中，很多设备都出现了落后、老化的现象，再加上受到农村配电网改造资金等相关因素的限制，使得农村配电网的各项设备都没有得到及时更新和完善，线路分段开关数量少、科技含量低，严重影响了线路的供电可靠性[3]。农村配电网大多数采用分支辐射单向供电方式，这种供电方式的负荷比较分散、密度小[4]，农村线路支线多，支线故障易引起干线开关跳闸，影响范围较广，检查线路故障时间长，导致产生较大停电时户数[5-6]。针对上述问题制定调研计划表，通过问卷调查、实地访谈和交流，充分了解客户及相关单位人员需求，通过判断矩阵CTQ 找到关键指标进行网架结构的评价，从而提出将农村配电网中常见的“鱼骨形”接线方式[7]进行“葡萄状”改接的方案，以提高农村配电网[8]的供电可靠性，缩短故障查找范围及故障停电时间。

1 CTQ关键指标

表1 CTQ关键指标

针对农村线路跳闸多，影响范围广，停电时间长，停电时户多的问题[9]，制定调研计划表，解读内部与外部客户声音，通过判断矩阵从7个CTQ 中聚焦出影响权重80% 的4 个关键指标分别为故障停电影响用户数Y1、故障停电时间Y2、干线开关跳闸比率Y3、站内开关跳闸重合成功率Y4。以上这四个指标也是对供电可靠性[10]的评价，农村配电网线路故障停电后，对比四个指标变化能更好的反映配电网网架结构改善后取得的成效。

图1 CTQ的Pareto图

从图1 中可以看出影响线路故障停电的关键指标主要是故障停电影响用户数Y1、故障停电时间Y2、干线开关跳闸比率Y3、站内开关跳闸重合成功率Y4 这四个指标从重要度和百分比都是影响线路配电网故障的重要指标。

图2 2019年昆明地区配电网线路CTQ指标区域分析图

从图2 中可以看出农村故障停电影响的用户数明显高于城市一倍；故障停电时间农村明显高于城市，差别明显；跳闸比例上农村和城市没有显著的差别；城市的重合成功率明显高于农村。通过利用CTQ 关键指标找到影响该指标的农村配网网架结构存在问题，针对问题提出相应的优化方案。

2 农村配电网接线方式

2.1 “鱼骨”形单辐射接线

农村配电网传统“鱼骨形”接线方式如图3所示，单辐射型、少联络、支线呈”鱼骨“状直接或通过熔断器、断路器（未投或无保护）T接于主干线或支干线。任何一个支线发生故障将导致线路分段开关1 或2、或大支线T 接开关3、变电站开关跳闸，影响主干线、支干线的可靠供电。

2.2 “葡萄”状单辐射多联络接线

“葡萄状”接线如图4 所示，单辐射型、多联络、足够分段、支线呈“葡萄”状通过智能断路器（投保护）T 接于主干线或支干线。例如7 号断路器的支线故障，跳开7 号断路器，停电影响控制在7 号断路器的”葡萄“内。确保主干线、支干线的可靠供电。最大限度越级跳闸至5 号杆断路器，确保了主干线的可靠供电。

图3 “鱼骨”形单辐射接线图

图4 “葡萄”状单辐射多联络接线图

3 农村配电网网架优化成效

由于农村配电网传统的“鱼骨形”接线方式主要存在如下问题：线路联络点不足；供电半径过长影响；线路分段开关不足，配置不合理；小支线多且密集；小支线杆塔多，故障率高；支线基本未安装智能断路器或未投保护；部分农村线路“假联络”等影响Y 指标的变化，本文通过将传统的农村配电网“鱼骨形”接线进行支线的葡萄状改接同时配置带保护分段开关，“葡萄状”接线减少故障查找范围、查找时间、停电影响范围，缩短客户平均停电时间。

图5 “葡萄状”改接方案流程

农村配电网进行“葡萄状”改接后，故障停电影响用户数Y1 相较改造前减少超过一半、故障停电时间Y2 缩短1.52 h、干线开关跳闸比率Y3 减少了29%、站内开关跳闸重合成功率Y4 增加25%，明显的改善了农村配电网网架结构。

图6 “葡萄状”改接后的关键指标对比图

4 结束语

本文通过利用CTQ 关键指标评价农村配电网接线方式，提出农村配电网以“葡萄”状接线改接为核心，同时辅之一公里快速建立联络、带保护分段开关合理配置、供电半径过长的线路改接或转供、假联络专项整治等举措，在对农村配电网的网架优化的同时提高贫困地区电网网架水平。从网架规划建设着手，根本性地提升供电可靠性，提升企业生产运行指标，减少客户停电，提升客户满意度与通道利用率。