基于可靠性的10kV城市配电网网架结构优化方案.docx

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基于可靠性的10kV城市配电网网架结构优化方案

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于晶

摘要：城市电力建设工作逐渐取得了全新进展，为了优化电力供给系统，与电力配给工作相关的系统均须进行技术化改造，城市电网建设活动也取得了很多全新的成果，优质电网使城市供电工作更为安全连续。在对配电网进行完善时，可以从网架结构入手，解决网架结构设置过程中的各种问题，该文根据对现有10kV配电网的了解，探讨优化网架结构的相关工作。

关键词：10kV城市配电网；网架结构；电网改造

中图分类号：TM73文献标志码：A

在现代城市的输配电系统中，配电网具有极为重要的作用，其可以与输电和发电系统进行联系，确保用户可以使用到高质量的电能，如果配电网出现故障问题，供电工作也不能保持连续性，因此需要在电网改造期间充分重视配电网建设工作，通过优化网架结构提升配电网的使用效果，在改造网架结构时，还要注意对相应的配电设备加以调整，该文结合现有城市电网规划工作，探讨优化网架结构时可用的可靠性工作方案，并提供优化建议。

1电网结构分析

针对某市使用的10kV电网情况，对其网架结构设置情况加以总结。

1.1运行指标分析

对公用线路系统进行N-1校验，校验次数为72回，占城区线路的67.93%，在校检过程中发现共有34条线路不能有效通过校验，线路安全隐患极多，必须对电网线路进行改造。

1.2电缆网结构分析

该城市的电缆网使用并不普遍，高新区域配置了电缆网，其他地区并没有全面设置电缆网，在其他区域之中，只有变电站的特殊线路才会设置电缆。电缆网为环网型结构被设置为开环运行模式，在电力线路中一共设置了14条电力线路，有8条为环网线路，4条为双设线路，2条为单设线路，剩余14条为电缆线路。

1.3架空网

该城市的主干线线路已经进行了绝缘处理，架空线路一共有92回。

分段总数311段，平均分段数为3.38段/条；其中，单辐射线路共有9回，单联络线路共54回，两联络及多联络线路共29回，分别占线路总回数的9.78%、58.7%和31.52%。

通过上述关于该城市的电网线路分析可以发现该配网系统存在的主要特点是网架结构过于薄弱，欠缺供电稳定性，需通过改造配网系统来提升整体可靠性。

2網架结构系统分析

2.1建设混合式架空网

在优化配电网系统使用的网架结构时，技术人员可以增加架空网的形式，混用多种形式的架空网。首先可以建设辐射式的网架结构，这种网架结构的优点包括运行方便、简单清晰，在建设时不需投入过多的建设资金。该种架空网系统也存在一定的劣势，在配电网出现故障问题时，需要进行停电检修处理工作，停电范围过大，会影响用户用电，同时其具有的供电可靠性也相对比较差，不能通过校验测试，另外主干线的实际负载率可以达到100%。

除了普通的辐射式架空网外，国内很多城市还会在网架结构中使用单联络式的网架结构，这种分段式的网架形式具有更高的可靠性，接线系统相对清晰，可以灵活运行该网架结构，当某处配电网出现故障问题时，线路之中的联络开关会直接闭合，线路上的电力负荷会被直接转移，馈线需要承担一定的负荷，虽然该网架结构可以满足校验测试的各方面要求，但是其主干线的实际负载率相对比较低，仅为50%。

剩余一种网架结构为多联络多分段式的结构，该网架应用的接线模式比较特殊，线路使用的电源是独立的，某一段线路存在的故障问题不会影响到其他线路路段，其他线路的供电活动可正常进行，线路的故障情况影响范围被缩小，供电工作变得更加可靠。受到联络数量变动的影响，电力线路的应用率也被提升，负载率一般在70%左右。

2.2电缆网

电缆网也是网架结构的重要构成部分。电缆网的网架结构主要有以下几种：单射式的网架结构应用的接线方式是最简单的，虽然主干线的实际负载率可以达到100%，但是并不能通过校验测试。双射式网架结构比单射式网架结构复杂，2种网架结构具有的特点也是一致的。单环式网架结构与前2种不同，其具有运行灵活与接线清晰的特点，具有的可靠性也极强，在单环式接线模式的影响下，线路的具体备用容量是50%，通过异站单环化的接线方式可以使该网架结构维持正常运行状态，如果应用条件比较差，也可以通过单环接线方式满足接线需求。

在电缆网中，双环网架结构是最稳定的结构，其内部应用的接线方式也极为灵活，线路可承受的负荷量能够调整，供电活动也更加可靠。

3结构设计可靠性分析

3.1构建可靠性模型

研究在相同的供电需求下采用不同网架结构时，网架结构可靠性的差别。即在一定的区域范围内、一定的负荷的密度下，对比各种负荷密度下计算的结果。供电区域选取面积为7km2的圆形区域（半径1.5km）作为研究对象。总负荷和用户数供电区域内的总负荷为36MW，负荷密度大约为5MW/km2。这些负荷平均分布在