許 可 鮮 杏 程 杰 陶 芬

（湖北省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院，武漢 430040）

配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)的主要負(fù)荷中心，也是現(xiàn)代化建設(shè)的重要基礎(chǔ)設(shè)施。對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行科學(xué)地規(guī)劃，以保證電網(wǎng)的合理建設(shè)以及安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行，是電力部門(mén)面臨的一項(xiàng)重要任務(wù)。配電網(wǎng)規(guī)劃工作中，配電網(wǎng)接線方式的選擇是城市配電網(wǎng)規(guī)劃的重要內(nèi)容，接線方式的選擇不僅關(guān)系到電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性、可靠性、安全性和適應(yīng)性，也直接影響城市的美觀和城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)提高規(guī)劃水平和質(zhì)量、提高電網(wǎng)供電品質(zhì)和未來(lái)負(fù)荷發(fā)展的適應(yīng)能力十分重要。

配電網(wǎng)接線方式規(guī)劃的評(píng)價(jià)指標(biāo)主要有可靠性、經(jīng)濟(jì)性、安全性和適應(yīng)性等。這些指標(biāo)存在量綱不一致、指標(biāo)重要程度不同、指標(biāo)優(yōu)劣判斷趨勢(shì)不同的問(wèn)題，不能簡(jiǎn)單的將各指標(biāo)的計(jì)算結(jié)果線性相加來(lái)評(píng)價(jià)接線方式的優(yōu)劣，一般采用多指標(biāo)體系的綜合評(píng)估方法進(jìn)行規(guī)劃方案的綜合評(píng)價(jià)。文獻(xiàn)[1-5]的評(píng)價(jià)方法是將各評(píng)價(jià)指標(biāo)通過(guò)層次分析法以專(zhuān)家打分的方式進(jìn)行綜合評(píng)估，但由于多個(gè)規(guī)劃目標(biāo)權(quán)重的選取不可避免的具有一定的主觀性，因此這種方法存在一定的局限性[6]。文獻(xiàn)[7]提出采用兩層規(guī)劃模型解決電網(wǎng)規(guī)劃中經(jīng)濟(jì)性與可靠性相協(xié)調(diào)的問(wèn)題，并采用粒子群優(yōu)化算法進(jìn)行優(yōu)化求解，但該優(yōu)化規(guī)劃方法較為復(fù)雜，難以應(yīng)用于城市中壓配電網(wǎng)典型接線方式規(guī)劃方案評(píng)價(jià)中。

分布式電源（Distributed Generation）是指安裝在用電地點(diǎn)附近，與配電網(wǎng)直接相連的發(fā)電形式，采取并網(wǎng)運(yùn)行或采取獨(dú)立運(yùn)行的方式。分布式發(fā)電的接入對(duì)配電網(wǎng)的供電經(jīng)濟(jì)性和節(jié)點(diǎn)電壓、潮流、短路電流、網(wǎng)絡(luò)供電可靠性等都會(huì)帶來(lái)影響，并將影響配電網(wǎng)接線方式和網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)。

本文結(jié)合分布式電源接入的形勢(shì)需求，研究分布式電源接入條件下的接線方式可靠性、經(jīng)濟(jì)性分析模型，將可靠性指標(biāo)折算為經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)加入到配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)性規(guī)劃問(wèn)題中，通過(guò)定量計(jì)算各接線方式的單位負(fù)荷可靠性經(jīng)濟(jì)成本，以可靠性經(jīng)濟(jì)最優(yōu)為規(guī)劃目標(biāo)來(lái)確定城市中壓配電網(wǎng)的推薦接線方式。

1 配電網(wǎng)接線方式概述

目前，我國(guó)正在進(jìn)行的城市配電網(wǎng)建設(shè)改造工程，要求對(duì)配電網(wǎng)接線方式進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，配電網(wǎng)接線形式，應(yīng)保證在正常情況下，能滿足供電安全、經(jīng)濟(jì)和質(zhì)量的要求；在故障和設(shè)備檢修情況下，有比較大的靈活性，適應(yīng)對(duì)供電可靠性要求便于運(yùn)行及維護(hù)檢修；優(yōu)化網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、降低線損；保證經(jīng)濟(jì)、安全運(yùn)行；節(jié)約設(shè)備和材料，投資合理；適應(yīng)配電自動(dòng)化需要；有利于供電可靠性和電壓質(zhì)量；靈活地適應(yīng)系統(tǒng)各種可能的運(yùn)行方式。

1.1 高壓配電網(wǎng)接線方式

高壓110kV配網(wǎng)主要有環(huán)網(wǎng)型、放射型、鏈?zhǔn)?、T接等幾種結(jié)構(gòu)類(lèi)型。

國(guó)內(nèi)一般城區(qū)110kV電網(wǎng)基本形成環(huán)網(wǎng)及“手拉手”雙電源供電模式，也有部分鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)；農(nóng)村偏遠(yuǎn)地區(qū)電網(wǎng)以放射式為主，供電可靠性偏低。

高壓配電網(wǎng)接線方式示意圖主要如下[2]。

1.2 中壓配電網(wǎng)接線方式

中壓 10kV配網(wǎng)按架空線路和電纜線路區(qū)分，主要有環(huán)網(wǎng)型、放射型、多分段多聯(lián)絡(luò)型、“N-1”主備等幾種結(jié)構(gòu)類(lèi)型。

圖1 鏈?zhǔn)浇泳€

圖2 雙π接線

圖3 3T接線

近年來(lái)，隨著大規(guī)模電網(wǎng)建設(shè)、改造工作的不斷深入開(kāi)展，國(guó)內(nèi)發(fā)展較快的供電區(qū)中壓配電網(wǎng)架空網(wǎng)接線模式逐漸形成了以多分段多聯(lián)絡(luò)和多分段單聯(lián)絡(luò)為主，逐步減少了輻射式接線結(jié)構(gòu)。

中壓壓配電網(wǎng)接線方式示意圖主要如圖4至圖7所示。

圖4 幅射式連接方式

圖5 兩分段兩聯(lián)絡(luò)接線方式

圖6 雙環(huán)網(wǎng)接線

圖7 “3-1”主備接線方式

2 配電網(wǎng)接線方式典型規(guī)劃場(chǎng)景

2.1 供電區(qū)域類(lèi)型

參考國(guó)家電網(wǎng)《配電網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)導(dǎo)則》，依據(jù)行政級(jí)別、供電可靠性需求、規(guī)劃水平年的負(fù)荷密度，可以將供電區(qū)域可劃分為A+、A、B、C、D、E這六種供電區(qū)域。

2.2 變電站容量

110kV變電站容量決定了供電半徑，從而影響高中壓配電網(wǎng)各種接線方式的線路長(zhǎng)度。容量具體取值參考國(guó)家電網(wǎng)《配電網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)導(dǎo)則》，見(jiàn)表1。

表1 110kV變電站容量推薦表

2.3 供電架構(gòu)模型

變電站受分布受地理?xiàng)l件影響較大，用均勻分布和條狀分布兩種理想化分布模型來(lái)描述110kV及以上變電站組成的供電架構(gòu)模型。雙電源和單電源的這兩種供電架構(gòu)模型示意圖如圖8所示。

圖8 供電架構(gòu)模型示意圖

3 配電網(wǎng)接線方式技術(shù)經(jīng)濟(jì)計(jì)算

3.1 配電網(wǎng)可靠性指標(biāo)

文獻(xiàn)[9]提出了很多配電網(wǎng)可靠性評(píng)價(jià)指標(biāo)，本文結(jié)合中壓配電網(wǎng)接線方式研究這一目標(biāo)，從中選取的主要可靠性評(píng)價(jià)指標(biāo)有用戶(hù)平均停電持續(xù)時(shí)間（AIHC），供電可靠率（RS），用戶(hù)平均停電次數(shù)（AITC），系統(tǒng)停電等效小時(shí)數(shù)（SIEH）等[10]。其中，AIHC和RS線性相關(guān)，反映的是系統(tǒng)供電的可用度；AITC反映的是接線方式的復(fù)雜程度和是否具有轉(zhuǎn)供能力；SIEH反映的是配電系統(tǒng)容量和損失負(fù)荷的關(guān)系。各指標(biāo)計(jì)算式為

式中，m為配電網(wǎng)的負(fù)荷點(diǎn)數(shù)目，Ni為負(fù)荷點(diǎn) i的用戶(hù)數(shù)，μi為負(fù)荷點(diǎn) i的年平均停電持續(xù)時(shí)間，λi為負(fù)荷點(diǎn)i的等效故障率，Si為負(fù)荷點(diǎn)i的停電容量，SN為系統(tǒng)總?cè)萘俊?/p>

3.2 故障樹(shù)分析法

故障樹(shù)分析是以系統(tǒng)最不希望發(fā)生的事件（頂事件）作為分析目標(biāo)，應(yīng)用邏輯演繹的方法研究分析造成頂事件發(fā)生的各種直接和間接原因，并用邏輯門(mén)將各個(gè)可能事件相聯(lián)系，建立起一棵倒立的樹(shù)狀圖形,然后應(yīng)用概率統(tǒng)計(jì)方法定量分析，由基本事件的發(fā)生概率計(jì)算頂事件的發(fā)生概率。

對(duì)于城市中壓配電網(wǎng)接線方式的可靠性分析，主要存在以下問(wèn)題：①引起配電網(wǎng)故障的原因不僅僅是由元件故障造成的，還有一些是人為的主觀原因?qū)е碌模藶橐蛩貙?dǎo)致的故障很難準(zhǔn)確計(jì)算，另一方面，負(fù)荷側(cè)故障導(dǎo)致的配網(wǎng)停電也難以準(zhǔn)確估計(jì)；②準(zhǔn)確的可靠性指標(biāo)計(jì)算需要大量準(zhǔn)確的配電網(wǎng)運(yùn)行原始數(shù)據(jù)，而對(duì)于中壓配電網(wǎng)接線方式研究，由于統(tǒng)計(jì)等方面的原因國(guó)內(nèi)可靠性數(shù)據(jù)不夠全面；③可靠性評(píng)估受一些不確定因素的影響，如環(huán)境因素等，這些因素具有很強(qiáng)的隨機(jī)性和不確定性。因此，在對(duì)各接線方式進(jìn)行可靠性分析時(shí)，元件故障率本身帶有一定的不確定性，即模糊性。故可以利用模糊數(shù)據(jù)理論將這些模糊因素以元件失效率的形式折算到各元件故障率參數(shù)中，則可以進(jìn)行確定性可靠性指標(biāo)分析。根據(jù)故障樹(shù)分析法可構(gòu)造故障樹(shù)分析步驟如圖1所示[11]，其中，基本事件主要包括線路、變壓器、開(kāi)關(guān)元件故障等，通過(guò)基本事件可靠性指標(biāo)的計(jì)算結(jié)合故障樹(shù)分析步驟，即可得到式（2）中各接線方式的綜合可靠性指標(biāo)。

圖9 故障樹(shù)可靠性分析步驟示意圖

3.3 停電損失

配電網(wǎng)在運(yùn)行過(guò)程中的停電故障會(huì)帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)損失。停電損失主要是由于故障停電對(duì)電網(wǎng)和用戶(hù)造成的經(jīng)濟(jì)損失，主要包括停電直接損失、社會(huì)影響損失等。配電網(wǎng)不同接線方式的單位負(fù)荷停電損失LO計(jì)算式為[12]

式中，Ri為節(jié)點(diǎn) i每 kW 負(fù)荷的平均停電持續(xù)時(shí)間對(duì)應(yīng)的停電損失費(fèi)用，不同的負(fù)荷類(lèi)型Ri取值不同；Pi為節(jié)點(diǎn) i在統(tǒng)計(jì)期內(nèi)的平均負(fù)荷；γT為變壓器負(fù)載率；cosφ 為線路的功率因數(shù)。

同樣的停電時(shí)間對(duì)于不同的負(fù)荷類(lèi)型，造成的停電損失一般不同。因此，針對(duì)不同的負(fù)荷類(lèi)型，停電損失評(píng)估應(yīng)該區(qū)分對(duì)待。結(jié)合電網(wǎng)的分時(shí)電價(jià)政策，本文采用了用戶(hù)分時(shí)段分負(fù)荷類(lèi)型停電損失費(fèi)用計(jì)算方法，并選取了三類(lèi)典型負(fù)荷：居民用電（Residential）、工業(yè)用電（Industrial）和商業(yè)用電（Commercial）。通過(guò)對(duì)這三類(lèi)典型負(fù)荷離散的停電持續(xù)時(shí)間與停電損失統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)[13]在 Matlab中進(jìn)行曲線擬合，得到不同負(fù)荷類(lèi)型單位停電負(fù)荷的停電持續(xù)時(shí)間與停電損失的對(duì)應(yīng)曲線如圖10所示。

圖10 停電持續(xù)時(shí)間和停電損失關(guān)系擬合曲線圖

從圖10可以看出，停電損失隨停電時(shí)間的延長(zhǎng)而快速增長(zhǎng)，當(dāng)停電時(shí)間超過(guò)1天時(shí)停電損失趨于穩(wěn)定。不同負(fù)荷類(lèi)型的停電損失差別較大，其中商業(yè)用電的停電損失最高，而居民用電的停電損失最低。根據(jù)圖10得到不同負(fù)荷類(lèi)型停電持續(xù)時(shí)間與停電損失的函數(shù)關(guān)系為

式中，RRe、RIn和RCo分別表示居民用電、工業(yè)用電和商業(yè)用電的單位（kW）停電損失；t為停電持續(xù)時(shí)間，可在可靠性指標(biāo) AIHC計(jì)算的過(guò)程中獲得。根據(jù)式（3）則可以計(jì)算各典型接線方式不同停電時(shí)間不同負(fù)荷類(lèi)型的停電損失。

4 不同接線方式下配電網(wǎng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)性影響因素分析

配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性分析主要包括建設(shè)經(jīng)濟(jì)性分析和運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性分析兩大類(lèi)。其中，配電網(wǎng)的建設(shè)經(jīng)濟(jì)性主要從資金投入、成本回收年限和設(shè)備殘余價(jià)值等角度進(jìn)行分析；配電網(wǎng)的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性主要是從運(yùn)行維護(hù)成本、網(wǎng)損率和設(shè)備利用率角度進(jìn)行分析。由于不同的設(shè)備使用年限一般不同，需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼鬯悴拍苡?jì)算總經(jīng)濟(jì)成本，故基本的計(jì)算方法采用等年值法。

4.1 建設(shè)成本

配電網(wǎng)的建設(shè)成本主要包括輸電線路、變壓器、開(kāi)關(guān)等元件設(shè)備的經(jīng)濟(jì)造價(jià)?？偼顿Y資金Z計(jì)算式為

式中，ZT為變壓器投資費(fèi)用；ZS為開(kāi)關(guān)投資費(fèi)用；ZL為線路總投資費(fèi)用。

得到總投資資金的等年值為

式中，CZn為投資費(fèi)用的等年值，k為電力工業(yè)貼現(xiàn)率，n為設(shè)備經(jīng)濟(jì)運(yùn)行年限。其中，對(duì)于不同使用年限的設(shè)備需要分別進(jìn)行等年值折算。

設(shè)備殘余值通常由系統(tǒng)初始設(shè)備成本乘以設(shè)備凈殘值率得到，其計(jì)算式為

式中，ZRem為工程壽命期末的殘值，γRem為設(shè)備凈殘值率。

設(shè)備殘余值發(fā)生在工程壽命期末，通常也將其折算為等年值進(jìn)行計(jì)算。將設(shè)備殘余值折算為等年值為

因此，得到接線方式單位負(fù)荷的建設(shè)成本為

4.2 運(yùn)行成本

配電網(wǎng)的運(yùn)行成本主要包括設(shè)備運(yùn)行維護(hù)成本、變壓器損耗和線路損耗等。運(yùn)行成本ZR由下式計(jì)算

式中，ZM為變電站和線路的運(yùn)行維護(hù)成本，Zloss為變壓器損耗和線路損耗的運(yùn)行成本。

針對(duì)不同中壓配電網(wǎng)接線方式，運(yùn)行維護(hù)成本與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、具體維護(hù)條件有關(guān)，難以做到準(zhǔn)確的量化，工程上通常以投資的一定比例給出，即

式中，λ1為運(yùn)行維護(hù)成本ZM占變電站和開(kāi)關(guān)投資費(fèi)用的比例系數(shù)，λ2為運(yùn)行維護(hù)成本占線路投資費(fèi)用的比例系數(shù)。

損耗造成的成本可按下式計(jì)算

式中，α為電能電價(jià)，ΔAL和ΔAT分別為線路和變壓器的全年電能損失值，可以參考文獻(xiàn)[7]計(jì)算獲得。

因此，得到接線方式單位負(fù)荷的運(yùn)行成本為

聯(lián)立式（2）、式（8）和式（12）則可以計(jì)算出中壓配電網(wǎng)各典型接線方式的單位負(fù)荷可靠經(jīng)濟(jì)成本。

5 考慮分布式電源接入的中壓配網(wǎng)接線方式可靠性和經(jīng)濟(jì)性分析

分布式電源（Distributed Generation）是指安裝在用電地點(diǎn)附近，與配電網(wǎng)直接相連 的發(fā)電形式。單機(jī)容量一般為數(shù)千瓦至多50MW，通常能同時(shí)提供供電、供熱和制冷的能源系統(tǒng)，一般采用清潔能源，如風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能光伏電池發(fā)電、燃料電池發(fā)電和小型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電等多種發(fā)電方式。該系統(tǒng)具有較高的能源轉(zhuǎn)換效率和良好的環(huán)境保護(hù)性能。

一般而言，分布式電源是直接接入配電系統(tǒng)，380V或10kV配電系統(tǒng)，并網(wǎng)運(yùn)行或采取獨(dú)立運(yùn)行的方式。分布式發(fā)電的接入對(duì)配電網(wǎng)的供電經(jīng)濟(jì)性和節(jié)點(diǎn)電壓、潮流、短路電流、網(wǎng)絡(luò)供電可靠性等都會(huì)帶來(lái)影響，并將影響配電網(wǎng)接線方式和網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)。

5.1 接線方式可靠性分析

根據(jù)分布式電源接入中壓配電網(wǎng)不同接線方式下的可靠性評(píng)估模型，針對(duì)各區(qū)域的負(fù)荷供電半徑以及各元件的可靠性等效參數(shù)，可以求得DG以不同容量、不同位置接入各接線方式下的可靠性指標(biāo)結(jié)果。

根據(jù)圖 11至圖 14，對(duì)于各供電區(qū)域類(lèi)型下含分布式電源接入的各種接線方式的可靠性，有以下結(jié)論。

1）同一種接線模式下，可靠性隨著負(fù)荷密度的增大而提高。這是因?yàn)樵谧冸娬救萘恳欢ǖ奶崆跋?，?fù)荷密度越大，供電半徑越小，從而線路的故障率越低，表現(xiàn)為可靠性越高。

圖11 A、A+類(lèi)供電區(qū)域、均勻分布供電模型下，不同

中壓配網(wǎng)接線方式的可靠性指標(biāo)隨負(fù)荷密度的變化曲線

圖12 B類(lèi)供電區(qū)域、均勻分布供電模型下，不同中壓配電網(wǎng)接線方式的可靠性指標(biāo)隨負(fù)荷密度的變化曲線

圖13 C類(lèi)供電區(qū)域、均勻分布供電模型下，不同中壓配電網(wǎng)接線方式的可靠性指標(biāo)隨負(fù)荷密度的變化曲線

圖14 D類(lèi)供電區(qū)域、均勻分布供電模型下，不同中壓配電網(wǎng)接線方式的可靠性指標(biāo)隨負(fù)荷密度的變化曲線

2）對(duì)于A類(lèi)中壓配電網(wǎng)，兩種接線方式下DG集中接入比 DG均勻接入的平均故障次數(shù)、平均故障時(shí)間和系統(tǒng)等效停電小時(shí)數(shù)低。電纜線雙環(huán)網(wǎng)接線比電纜線N供1備（N=3）對(duì)于DG接入的可靠性性能高，但在DG接入過(guò)程中，電纜接線下雙環(huán)網(wǎng)接線對(duì)于不同電源容量和典型負(fù)荷密度的靈敏度比電纜線3供一備接線方式低，可靠性性能提高不如3供一備接線。

3）對(duì)于B、C、D類(lèi)中壓配電網(wǎng)，各接線方式下DG集中接入比DG均勻接入的平均故障次數(shù)、平均故障時(shí)間和系統(tǒng)等效停電小時(shí)數(shù)低。因此，B類(lèi)中壓配電網(wǎng)各接線方式下建議DG以集中的方式接入配電網(wǎng)中。

4）對(duì)于負(fù)荷密度較大的區(qū)域，DG適合集中接入配電網(wǎng)，對(duì)負(fù)荷密度較小的區(qū)域 DG適合接入均勻接入各負(fù)荷點(diǎn)。這是因此，隨著負(fù)荷密度的減小，供電半徑增加，DG形成孤島運(yùn)行的故障率提高，導(dǎo)致 DG在負(fù)荷密度較小的區(qū)域集中接入配電網(wǎng)的可靠性低于DG以均勻的形式接入配電網(wǎng)。

5.2 接線方式經(jīng)濟(jì)性分析

接入分布式電源后的配電網(wǎng)接線模式經(jīng)濟(jì)性將受到一定程度的影響，主要考慮分布式電源本身的建設(shè)運(yùn)行成本、分布式電源建成后帶來(lái)的可靠性效益以及分布式電源帶來(lái)的環(huán)境效益。下面建立各費(fèi)用的經(jīng)濟(jì)性評(píng)估模型，對(duì)分布式電源接入配電網(wǎng)后的不同接線方式下的經(jīng)濟(jì)性效益進(jìn)行分析評(píng)估。

根據(jù)前文所述的各種接線方式經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)計(jì)算結(jié)果，可以得到各類(lèi)供電區(qū)域下含分布式電源接入的各中壓配電網(wǎng)接線方式在不同供電架構(gòu)模型和電源容量下，經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)隨負(fù)荷密度的變化曲線如圖15至圖18所示。

圖15 A、A+類(lèi)中壓配電網(wǎng)不同接線方式下含DG的單位負(fù)荷綜合費(fèi)用

圖16 B類(lèi)中壓配電網(wǎng)不同接線方式下含DG的單位負(fù)荷綜合費(fèi)

圖17 C類(lèi)中壓配電網(wǎng)不同接線方式下含DG的單位負(fù)荷綜合費(fèi)用

圖18 D類(lèi)中壓配電網(wǎng)不同接線方式下含DG的單位負(fù)荷綜合費(fèi)用

根據(jù)圖 15至圖 18，對(duì)于各供電區(qū)域類(lèi)型下含分布式電源接入的各種接線方式的經(jīng)濟(jì)性，有以下結(jié)論：

1）對(duì)于 A類(lèi)中壓配電網(wǎng)，電纜雙環(huán)網(wǎng)接線的經(jīng)濟(jì)性效益較差、電纜3供一備接線的經(jīng)濟(jì)性效益較好。這是因?yàn)镈G的接入對(duì)電纜3供一備接線的可靠性效益增加大于電纜雙環(huán)網(wǎng)接線；同時(shí)，DG接入對(duì)電纜3供一備接線帶來(lái)的網(wǎng)損效益大于電纜雙環(huán)網(wǎng)接線。因此，A類(lèi)中壓配電網(wǎng)中建議DG集中接入電纜線路的3供一備接線方式中。

2）對(duì)于 B類(lèi)中壓配電網(wǎng)，電纜單環(huán)網(wǎng)接線與電纜3供一備接線的經(jīng)濟(jì)性效益較差、架空線二分段二聯(lián)絡(luò)接線的經(jīng)濟(jì)性效益較好。這是因?yàn)镈G接入對(duì)架空線路二分段二聯(lián)絡(luò)接線的可靠性效益增加量大于電纜單環(huán)網(wǎng)接線與3供一備接線；同時(shí)，DG接入對(duì)架空線路二分段二聯(lián)絡(luò)接線的網(wǎng)損效益增加量大于電纜單環(huán)網(wǎng)接線與 3供一備接線。因此，B類(lèi)中壓配電網(wǎng)中建議 DG集中接入架空線路下的二分段二聯(lián)絡(luò)接線方式中。

3）對(duì)于 C類(lèi)中壓配電網(wǎng)，電纜單環(huán)網(wǎng)接線的經(jīng)濟(jì)性效益<架空線雙輻射接線<架空線二分段二聯(lián)絡(luò)接線。這是因?yàn)镈G接入對(duì)架空線路二分段二聯(lián)絡(luò)接線的可靠性效益>電纜單環(huán)網(wǎng)接線>架空線雙輻射接線；同時(shí)，DG接入對(duì)架空線路二分段二聯(lián)絡(luò)接線的網(wǎng)損效益>電纜單環(huán)網(wǎng)接線>架空線雙輻射接線。因此，C類(lèi)中壓配電網(wǎng)中建議DG接入架空線路下的二分段二聯(lián)絡(luò)接線方式中。

4）對(duì)于 D類(lèi)中壓配電網(wǎng)，架空線單輻射接線的經(jīng)濟(jì)性效益>架空線二分段二聯(lián)絡(luò)接線。這是因?yàn)镈G接入對(duì)架空線路二分段二聯(lián)絡(luò)接線的可靠性效益＜架空線單輻射接線；同時(shí)，DG接入對(duì)架空線路二分段二聯(lián)絡(luò)接線的網(wǎng)損效益＜架空線單輻射接線。

5）同一接線方式下，經(jīng)濟(jì)性隨變電站容量的變大而增加。隨著變電站容量的增加，DG接入后使系統(tǒng)的網(wǎng)損減小量變大；同時(shí)，變電站容量的增加使 DG接入后帶來(lái)的可靠性效益增加。因此，在分布式電源單位負(fù)荷造價(jià)不變的情況下，系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性變好。

6）各接線方式的經(jīng)濟(jì)性，隨著負(fù)荷密度的增大而提高，因?yàn)樨?fù)荷密度越高，則線路長(zhǎng)度越短，線路投資及運(yùn)行費(fèi)用也越少。

5.3 接線方式推薦

根據(jù)計(jì)算結(jié)果，可以分析得到各種典型場(chǎng)景下的考慮分布式電源接入的配電網(wǎng)推薦接線方式見(jiàn)表2。

表2 計(jì)及分布式電源接入的配網(wǎng)接線方式推薦

6 結(jié)論

本文結(jié)合分布式電源接入的形勢(shì)需求，研究分布式電源接入條件下的接線方式可靠性、經(jīng)濟(jì)性分析模型，定量計(jì)算相關(guān)可靠性和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，將配電網(wǎng)的可靠性指標(biāo)以停電損失的形式折算為經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)加入到經(jīng)濟(jì)性規(guī)劃中，以單位負(fù)荷可靠性經(jīng)濟(jì)成本最低來(lái)確定城市中壓配電網(wǎng)的推薦接線方式。該評(píng)估方法較層次分析法更具客觀性。

[1] 王成山, 王賽一, 葛少云, 等. 中壓配電網(wǎng)不同接線模式經(jīng)濟(jì)性和可靠性分析[J]. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2002, 26(24): 34-39.

[2] 姚莉娜, 張軍利, 劉華, 等. 城市中壓配電網(wǎng)典型接線方式分析[J]. 電力自動(dòng)化設(shè)備, 2006, 26(7): 26-29.

[3] Da Silva E L, Gil H A, Areiza J M. Transmission network expansion planning under an improved genetic algorithm[J]. Power Systems, IEEE Transactions on,2000, 15(3): 1168-1174.

[4] 肖峻, 王成山, 周敏. 基于區(qū)間層次分析法的城市電網(wǎng)規(guī)劃綜合評(píng)判決策[J]. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),2004, 24(4): 50-57.

[5] 張鐵峰, 苑津莎, 孔英會(huì). 基于層次分析法和選擇消去法Ⅲ的配電網(wǎng)規(guī)劃輔助決策方法[J]. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào), 2006, 26(11): 121-127.

[6] 林俊, 王釔, 蘇迪. 改進(jìn)的模糊層次分析法在配電網(wǎng)規(guī)劃中的應(yīng)用[J]. 高電壓技術(shù), 2008, 34(6):1161-1167.

[7] 范宏, 程浩忠, 金華征, 等. 考慮經(jīng)濟(jì)性可靠性的輸電網(wǎng)二層規(guī)劃模型及混合算法[J]. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào), 2008, 28(16): 1-7.

[8] 丁茂生, 王鋼, 賀文. 基于可靠性經(jīng)濟(jì)分析的繼電保護(hù)最優(yōu)檢修間隔時(shí)間[J]. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),2007, 27(25): 44-48.

[9] 國(guó)家電網(wǎng)公司, DW 1738—2012. 配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)技術(shù)導(dǎo)則[S].

[10] 汪波. 配電網(wǎng)接線模式可靠性評(píng)估及優(yōu)化研究[D].廣州: 華南理工大學(xué), 2010.

[11] 胡圣武, 王宏濤, 王新洲, 等. 基于模糊故障樹(shù)的GIS可靠性分析[J]. 測(cè)繪通報(bào), 2007(3): 27-29.

[12] 蘇海鋒, 張建華, 梁志瑞, 等. 基于 LCC 和改進(jìn)粒子群算法的配電網(wǎng)多階段網(wǎng)架規(guī)劃優(yōu)化[J]. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào), 2013, 33(4): 118-125.

[13] Jonnavithula A, Billinton R. Features that influence composite power system reliability worth assessment[J].Power Systems, IEEE Transactions on, 1997, 12(4):1536-1541.