配电网网架在提高供电可靠性中的应用

　　摘要：随着我国社会科学技术的不断发展与提高，我国在各个事业领域的技术水平能力不断提高，人们对生活质量水平的要求也越来越严格。因此，人们生产生活中用电的需求也随之提高，我国在配电系统方向上的研究也逐步加深。配电网规划应统筹“源-网-荷-储”，应与输电网、电源规划相协调，增强各层级电网、城乡电网之间的负荷转移和相互支援能力。当前我国的配电自动化系统功能主要是能够实时监控配电网的安全，并且能够令其配电系统可靠运行。在一定程度上为了有效提高配电电网架构的相关供电可靠性，在当前线路开关、智能化程度较低的配电网中应有效提出对应的配电网架构改善优化策略，以此有效提高其系统性，保证配电网供电可靠性的提高。

　　关键词;用电需求;配电系统;配电网网架;智能配电技术;供电可靠性

　　引言

　　配电网结构是当前我国配电系统可靠性管理的一个重要组成部分，包括110～35千伏高压配电网，10(20)千伏中压配电网，220/380V低压配电网。而为了有效反映配电系统对用户连续供电能力的程度，供电可靠性关键指标的建设是当前合理度量供电可靠性特性的一关键性指标。其为用户平均停电次数及用户平均停电时间，反应了供电系统的整体持续供电能力，单次停电事件时间越长、用户越多，对供电可靠性影响越大。而随着电网网架水平的提升，计划停电对用户停电影响将逐年下降，在负荷饱和区域，如何做到计划停电不影响用户、故障时缩小停电范围及减少停电时间，配网网架规划尤为关键。

　　中低压配电网的接线方式，即架空路线主要有放射式、普通环式、拉手环式、双路放射式、双路拉手环式等五种。其中，放射式的线路末端没有其他能够联络的电源，这种中压配电网结构简单，投资小，维护方便，但供电可靠性较低，只适合农村、乡镇和小城市采用。普通环式接线是在一个中压变压器的供电范围内，把不同的两回中压配电线路的末端或者中段部分连接起来构成环式网络，适用于大中城市的边缘，小城市、乡镇也可以采用。拉手环式与放射式的不同点在于每个中压变电站的一回主干线都和另一中压变电站的一回主干线接通，形成一个两端都有电源、环式设计、开式运行的主干线，任何一端都可以供给全线负荷。双线放射式则是一端供电，但每基电杆上都架有两回线路，每个用户都能够两路供电，任何一回线路事故或者检修停电时。都可以由另一回线路供电。

　　高压配电网的接线方式有放射式、树干式以及环网式。放射式的优点是对应的供电可靠性高，方便管理，故障、检修互不影响，但其供电线路长、投资大、适合用于负荷性质特殊、对供电要求较高的用户。树干式的特点是多个用户共用一条线路，可以有效节约线路投资，但由于线路分布广。故障率高，一旦线路故障或者检修，整条线路用户都将停电，可靠性低，仅适用于要求不高的一般用户或者农村电网。而环网式则一般采用开路环，其供电可靠性高，支行比较灵活，当线路故障或者检修时，可以通过倒闸操作，缩小停电范围和时间，但切换操作较为麻烦。

　　一、高压配电网

　　高压配电网主要包括110kV线路及110kV变电站，综合当前设备停电的系列研究与分析。110kV线路设备的故障停电时，在潮流的转移在一定情况下导致其设备运行过载，区域供电电能质量将有较为明显的下降，相关电网的供电能力与其对用户供电能力的可靠性大大降低，严重影响了电网的运行稳定性，对其运行时的继电保护、安全自动装置的装配存在相关的安全风险，其装置无法满足电网运行的要求与继电保护不匹配。

　　在配网网架的构架完善过程中，高压与中压配网之间的结构合理性是其中最为关键的一点。而高压配电网的构架合理性又在于其电压等级的容量与之网架结构是否相符，因此，变电站能够作为高压与中压配网之间的关键衔接节点，能够有效对其进行稳定的供电。伴随当前电网的建设技术发展愈发迅速，为了能够与当前我国配电应用的各个供电工作相互适应配合，关于电网内设备的检修、改造等工作越来越重要。而高压配电网设备供电范围大、用户数多、负荷重，关于其相关设备是否能够稳定运行，对供电可靠性的影响较大;假设某镇共有用户2万户，供电设备为110kV一座，若站内设备造成全镇一半用户停电1小时，则产生平均停电时间为0.5小时。

　　二、中低压配网

　　配网停电时，主要可以依赖于架空线路以及电缆线路与配网网架的合理配置。针对架空线路与网架的接线配置，可以通过单联络接线模式或者多分段适度联络结构的接线模式，其能够有效扩大线路分布的密度，合理配置各个分段与配网网架。而电缆与配网网架指教相关配置则可以通过单环网接线以及双环网接线两种接线模式。单环网接线的电缆网络依赖于不同的变电站以及不同分段的母线来进行接入的，其对应的单环网节点数量不能过多。而双环网接线能够有效应用于供电要求较高时，即能够充分提高配网网架的供电可靠性。

　　1、减少分段用户数

　　关于配电网网架结构对供电可靠性的相关影响研究过程中，其关于分段联络的接线方式能够大大提高供电可靠性。其主要是应用干线上安装的分段开关对应每一条线路进行有效分段，并且运用联络线来进行线路的连接。即当任何一段线路出现故障时，不会影响到其他分段的供电，以此能够大大缩小供电故障的范围。目前，配电网的合理分段与联络手段已经大范围应用到了配电网网架架构的建设中，但由于其联络线段出现的用户数量越来越多，对电网供电可靠性的能力带来了越来越重的负担。而由于其负荷的相对减少，严重影响了配电网的供电效率，因此，在配网出现停电现象时，为了有效保障配电网的供电可靠性，需要合理减少分段用户数。

　　(1)关于有效减少电网分段联络过程中的用户数，要求针对其相关的电缆线路采用单层网，末端环网，对应将其分接箱的每个开关带一个中压用户，具备相对条件的，其公变可以采取低压环网。而关于单层网接线，在计划停电过程中最多只停一个分接箱的负荷，以此方法进行实际意义上的分段用户数减少，即电缆停电则对用户没有影响。针对小区开闭应采用10kV母线分段，对其不同分段的公变应该采用低压环网。

　　(2)有效减少分段用户数除了对其电缆线路具有一定要求外，还能够从架空线路出发。在分段用户数较多将严重影响线路供电可靠性性能的大大降低。分段用户数多，在其配电网出现停电现象时，每次停电都需要停一个对应分段，其联络线路上的用户数越多，则需要停的分段相应也就越多，以此将造成供电可靠性受到严重阻碍。因此，有效减少线路上的分段用户数，能够有效提高配电网网架构造供电可靠性的提高。

　　2、自愈线路建设

　　在对应配电网停电时，通过自愈线路能够有效提高其电网架构的供电可靠性。针对其配电电网的线路组成，运用其末端环网，其自愈线路能够实现输电的可转供的，相较传统的输电电网结构，智能配电自愈线路的運用，其对应的分段用户较少，能够有效减小输电故障在线路分段中的影响，同时可减少故障范围及运维人员查找故障所需耗费的时间。与此同时，自愈线路在电网配电架构的建设过程中，运用了自动化开关，其能够相对减少运维人员操作量，以此有效提高电网供电的可能性。

　　三、总结

　　针对当前我国社会对用电的需求量不断增大，配电网在电能分配中的运用也对应更加显著，主要连接了整个电力系统的相关运行以及其对应工作效率。而城市中的配网网架构造的建设要求符合当前对供电可靠性的要求，在一定程度上应有效提高供电可靠性，保证当前越来越复杂的配电网能够更加经济、安全以及可靠地运行。在做好配网网架构造的良好建设时，应充分考虑其对供电可靠性的影响。

　　参考文献

　　[1]孙若萱. 计及分布式电源的高可靠性配电网规划方法研究[D].东南大学，2019.

　　[2]何秋泠. 配电网网架结构的坚强性评估[D].西南交通大学，2014.

　　[3]李宏达. 配电网网架坚强度评估研究[D].西南交通大学，2013.

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文章名称： 配电网网架在提高供电可靠性中的应用

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