基于配电网网格化规划的中压线路接线方式研究

肖艳霞

摘要：本文通过对国内外现状主要配电网接线方式的介绍和对比分析，发现单环网、N供一备接线方式具有结构简单，构建容易，组网灵活的特点，在配电网网格化规划中，适合作为供电网格的目标接线。根据供电网格负荷发展的不同程度，选择相应的目标接线以及优化方式，最终达到网格化供电的目的。

关键词：配电网 网格化 接线方式

0引言

配电网接线方式的选择与配电网架的可靠性、经济性和可实现性密切相关。在开展配电网网格化规划的背景下，通过选择合理的网格目标接线及优化方式，确定了网格规划的原则和改造途径，为最终实现网格化供电奠定了基础。

1背景介绍

1.1配电网网格化规划

网格化规划是指将供电区域按照道路或者地理分界划分为相对独立且不重叠的供电网格，以供电网格为基本单元，将中压配电网构筑成目标网架的规划方法。供电网格内的各条主供线路只为该供电网格内的负荷供电，从上级变电站到该供电网格内沿途不带任何负荷。通过网格化规划，可将一个复杂的区域配电网划分为若干简单、清晰的细分片区，打破配网网架"原生态"式的无秩序发展的状态，完善和优化网架结构、提升配电网可转供电率和标准化接线率。

1.2国内外主要接线方式

1.2.1新加坡配电网接线方式

新加坡配电网（66/22kV）采用以变电站为中心的"花瓣形"接线，每个"花瓣"为同一变电站不同变压器之间的环网线路。正常运行的时候采用的是两台变压器提供的两个电源为并列运行。环网不同电源变电站的花瓣间设置1～3个备用联络，开环运行。新加坡配电网花瓣式接线如图1所示。该接线方式的优点是供电可靠性高，可满足N-1-1安全准则；缺点是线路利用率低，为50%，且系统短路电流水平较高，二次保护配置比较复杂。

1.2.2香港中电配电网接线方式

香港中电的配电网11kV出线平均每3～4条相互形成一个环网，合环运行，线路满足N-1，2个环网之间设置联络断路器，配电开关房之间采用差动保护系统预防电缆故障，配电变压器用短路电流保护系统。因此，在中压配电线路发生故障时，纵差保护能实现就地隔离故障线路，使其分列运行，实现不间断供电。中电电网结构如图2所示。该接线方式的优点是供电可靠性高，满足N-1安全准则，线路利用率高，可达75%；缺点是线路N-1-1时会损失部分负荷。

1.2.3国内主要配电网接线方式

新加坡和香港负荷发展平稳，配电网趋于成熟，配网接线方式标准统一，自动化程度和供电可靠性高。反观国内，配电网情况十分复杂，负荷分布和发展地域差异十分明显，配电网接线方式类型繁多，一般采用开环运行方式，主要有单辐射、双环网、单环网、两供一备、三供一备、多分段多联络等，各种接线方式在可靠性和经济性上各有特点。

针对笔者所在区域，配电网为10kV电压等级，且电缆化程度较高，本文将通过对几种10kV电缆系统标准接线方式分析，在配电网网格化规划下，确定供电网格的目标网架和优化方式。

2几种 10kV电缆系统标准接线方式分析

2.1单环网接线方式

单环网通过一个联络开关，将来自不同变电站或相同变电站不同母线的两条馈线连接起来。任何一个区段故障，合联络开关，将负荷转供到相邻馈线，完成转供，可靠性为N-1，设备利用率为50%。适用于负荷密度不高、 一般可靠性要求的区域。单环网接线方式如图3所示。

单环网具有结构简单及较好的构建可控性特点，但由于其线路的利用率偏低，不可作为高负荷密度供电区域的目标接线。

2.2N供一备（N≤3）接线方式

所谓N供1备接线方式，就是指N+1条线路连成环网，其中有1条线路作为公共的备用线路。非备用线路满载运行，若有某1条运行线路出现故障，则可以通过线路切换把备用线路投入运行。该种模式随着"N"值的不同，其接线的运行灵活性、可靠性和线路的平均负载率均有所不同，N值不宜大于3。其接线方式如图4所示。

实际采用时，尽量保证供电线路和备用线路来自不同电源点，进一步提高可靠性。两供一备模式线路理论平均负载率可达66%，三供一备模式理论线路平均负载率可以达到75%。

三供一备接线在实际运用中也不可避免的存在一些问题：一是受运行线路最高负载率的限制，实际线路平均负载率达不到75%的理论值；二是标准的三供一备只存在一个尾端联络切换点，转供电方式相对单一；三是三供一备要求控制的主节点数为6-8个，每个节点负荷容量控制在2000-3000kVA，当小用户较多时，导致每个主节点上的多个小用户放射接入，这些用户的供电可靠性降低。

但是总的来讲，三供一备接线方式非常适合在城市核心等高负荷密度地区采用，其线路结构简单，构建容易，组网灵活，能从单环网接线基础上依次增加第三条主供线路及备用线路实现或由二组单环网直接实现。

3网格化规划中目标接线的选择和优化

根据供电网格负荷发展的不同程度，将供电网格可划分为负荷成熟网格、负荷快速发展网格和负荷不确定网格，对于不同的发展阶段的网格，应选择不同的目标接线以及优化方式。

3.1负荷成熟网格

对于负荷成熟网格，在梳理并固化线路运行方式的前提下，确定现状联络点的类型和作用，并将网格内的负荷按照三供一备接线进行重组，直接改造为三供一备的目标接线模式，主供线路为负荷的自然增长预留一定的裕度（5%～10%左右）。

3.2负荷快速发展网格

对于负荷快速发展网格，应结合变电站资源、用户用电时序、市政配套电缆沟建情况、中压线路利用率等因素，按照投资最少、后期建设浪费最少的原则，逐步由单环网等标准接线模式向目标网架过度。以按三供一备接线规划远景网架的供电网格为例：

第一阶段，在负荷发展初期，可由远景规划的两回主供线路形成单环网供电；第二阶段，随着负荷的发展，当形成的单环网的两回主供线路平均负载率超过40%时，可新建第三回主供电源，形成三供网络；第三阶段，负荷发展逐渐成熟，三供网架已不能满足互相转供电要求或平均负荷率超50%，可建设公共备用线路，形成目标接线。

3.3负荷不确定网格

对于负荷不确定网格，由于市政规划暂不明确，无法确定负荷增长点的区域，宜结合负荷发展情况，按照单环网构建标准接线。随负荷的发展，当形成的单环网的两回主供线路平均负载率超过50%时，可就近与另一组单环网形成三供一备。

4 结论

单环网、N供一备接线方式具有结构简单，构建容易，组网灵活的特点，可作为配电网网格化规划中供电网格的目标接线，根据供电网格负荷发展的不同程度，确定了负荷成熟网格、负荷快速发展网格和负荷不确定网格的目标接线以及优化方式。

参考文献

【1】胡立新，张运贵.中压配电网接线方式分析和组网原则.湖北电力29（b12），2005.

【2】《深圳供电局有限公司中低压配电网网格化规划指导意见》（2013）