王利國(guó)

[摘 ?要]我國(guó)城市規(guī)劃期間中壓配電網(wǎng)的規(guī)劃是其重要內(nèi)容之一。中壓配電網(wǎng)供電方案的設(shè)計(jì)涉及到安全性、技術(shù)專業(yè)性、電網(wǎng)轉(zhuǎn)供能力、供電質(zhì)量以及可靠性和電網(wǎng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性等多方面因素，其中經(jīng)濟(jì)性因素是其重要的參考因素之一。本篇論文就是探討中壓配電網(wǎng)各種配電方案的經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題，并得出經(jīng)濟(jì)性最佳的供電方案。

[關(guān)鍵詞]中壓配電網(wǎng) ?供電方案 ?經(jīng)濟(jì)性

中圖分類號(hào)：TM715 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）22-0004-01

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的飛速發(fā)展，我國(guó)城市配電網(wǎng)的負(fù)荷密度以及用戶對(duì)供電可靠性的高要求也不斷提升。城市配電網(wǎng)為了配合城市的規(guī)劃、發(fā)展，從最初的手拉手環(huán)網(wǎng)接線方式，轉(zhuǎn)向多分段、多聯(lián)絡(luò)的接線方式，成功提升電力利用率。經(jīng)濟(jì)性是中壓配電網(wǎng)供電方案優(yōu)劣等級(jí)的評(píng)估要素之一，因此中壓配電網(wǎng)供電方案的經(jīng)濟(jì)性評(píng)估方法以及各個(gè)電壓等級(jí)對(duì)其經(jīng)濟(jì)性影響，從而得出中壓配電網(wǎng)供電方案主要參數(shù)的最佳參考數(shù)值。

一、中壓配電網(wǎng)典型接線模式

配電網(wǎng)供電方案的優(yōu)化實(shí)質(zhì)是對(duì)接線方式和分段數(shù)的網(wǎng)架進(jìn)行改造和優(yōu)化。中壓配電網(wǎng)主要包含架空線和電纜線兩種接線模式。中壓配電網(wǎng)的各個(gè)接線模式組成的供電方案都是為了使供電可靠性、潮流線損、電壓燈塔多種參數(shù)指標(biāo)，從而實(shí)現(xiàn)配電方案經(jīng)濟(jì)性最佳的狀態(tài)。下面主要介紹這兩種線路的優(yōu)缺點(diǎn)以及實(shí)際適用范圍。

中壓配電網(wǎng)接線方式主要包括單電源輻射接線、雙電源手拉手環(huán)網(wǎng)接線、三電源環(huán)網(wǎng)接線、三分段三聯(lián)絡(luò)接線、兩供一備（2-1）接線、三供一備（3-1）接線、N供一備（N-1）接線等接線方式。下面主要介紹幾個(gè)典型接線模式：

1）雙電源手拉手環(huán)網(wǎng)接線

該接線是通過(guò)一個(gè)聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)將來(lái)自不同或同一變電站的不同母線的 兩條饋線連接起來(lái)。任何一個(gè)區(qū)段出現(xiàn)故障，聯(lián)合開(kāi)關(guān)將負(fù)荷轉(zhuǎn)向相鄰饋線，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)供。該接線的設(shè)備利用率僅達(dá)到50%，適合三類用戶或所需供電量不大的用戶（如圖1）。

雙電源環(huán)網(wǎng)接線可以引申到三電源環(huán)網(wǎng)接線。該接線在正常運(yùn)作期間，三線路共同運(yùn)作，若那條出現(xiàn)故障，該條聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)則斷開(kāi)，另外兩條分擔(dān)負(fù)荷進(jìn)行運(yùn)作。正常運(yùn)作是的設(shè)備利用率達(dá)到67%。

2）多分段多聯(lián)絡(luò)接線方式

該接線方式是在干線上加裝分段開(kāi)關(guān)將其線路進(jìn)行分段，并且每一分段都與其他線路鏈接，任何一個(gè)分段出現(xiàn)故障，均不影響其他線路。這一接線模式明顯縮短故障查找范圍，提高維修效率和客戶用電可靠性。這一接線模式的每一分段都應(yīng)留有1/3或1/4的備用容量。兩分段兩聯(lián)絡(luò)的設(shè)備利用率達(dá)到67%，但是其接線模式投資較大。該接線模式更加便于應(yīng)用于城網(wǎng)。

3）N供一接線模式

該接線模式是N條電纜線路鏈接組成電纜環(huán)網(wǎng)，其中有一條備用線路，正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)處于空載狀態(tài)，當(dāng)某條線路出現(xiàn)故障時(shí)，切換備用線路，將影響降到最低。該線路中N值不同，其每條線路的負(fù)載率、可靠性也不同。一般都采取3-1或4-1的模式，該線路的利用率分別為67%和75%。5-1的接線模式則較為復(fù)雜，投資較大、操作也較為繁瑣，其線路的載流量與投資金額不相符，因此一般不會(huì)選擇這一接線模式。

二、中壓配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性分析

1.基本計(jì)算法

供電方案經(jīng)濟(jì)性計(jì)算法與負(fù)荷密度、變電站容量等參數(shù)相關(guān)，也和中壓配電網(wǎng)的接線模式相關(guān)。以最小單位負(fù)荷年費(fèi)用來(lái)衡量配電網(wǎng)供電方案經(jīng)濟(jì)性的優(yōu)良。經(jīng)濟(jì)性的評(píng)估首先要確定變電站、線路以及其它配電設(shè)備的投資金額，除此之外還要考慮配電網(wǎng)在運(yùn)行過(guò)程中線路損耗和變壓器損耗，并將其數(shù)據(jù)以年為單位進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，計(jì)算變電站年費(fèi)用和中壓線路配電網(wǎng)年費(fèi)用數(shù)值之和，并除以變電站的最大負(fù)荷，得出單位負(fù)荷年總收入值。

2.敏感性分析

敏感性分析是指通過(guò)變電站供電區(qū)域的主要因素的變化對(duì)其資金投入的影響，確定敏感因素，并研究其變動(dòng)對(duì)資金投的影響力。在電力運(yùn)行的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)很多不定性的因素，這些敏感因素的變化會(huì)引起經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的變動(dòng)，從而引起北電網(wǎng)供電方案的實(shí)施。配電網(wǎng)的敏感性分析對(duì)象主要包括變電站的綜合投資、線路投資、電價(jià)、負(fù)荷密度。

3.中壓配電網(wǎng)供電方案經(jīng)濟(jì)性的計(jì)算法

中壓配電網(wǎng)供電方案經(jīng)濟(jì)性的比較主要包含三個(gè)方面：一是中壓配電網(wǎng)的綜合投資。該投資金額包含架空或電纜配電的線路、K型站、線路排管、P型站等，結(jié)合實(shí)際線路和規(guī)劃區(qū)域?qū)ι鲜鰠?shù)數(shù)量和長(zhǎng)度進(jìn)行估算;二是中壓配電網(wǎng)的年運(yùn)行費(fèi)用，包含檢修、維護(hù)費(fèi)用、折舊費(fèi)用、全年電能損失費(fèi)用等多項(xiàng)費(fèi)用進(jìn)行合計(jì);三是動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)費(fèi)用，即對(duì)敏感因素進(jìn)行分析，提高經(jīng)濟(jì)性分析數(shù)據(jù)的精確性。

三、10kv和20kv配電網(wǎng)供電方案經(jīng)濟(jì)性比較分析

1.經(jīng)濟(jì)性比較思路

10kv和20kv配電網(wǎng)是城市規(guī)劃的主要選擇，其經(jīng)濟(jì)性的比較主要包括設(shè)備綜合投資以及年運(yùn)行費(fèi)用兩方面進(jìn)行比較。設(shè)備綜合投資中變電站、中壓配電線路以及損耗的投資占主要部分總投資的主要部分。下面主要通過(guò)對(duì)10kv和20kv配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性比較對(duì)中壓配電網(wǎng)供電方案的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行分析。

兩電壓等級(jí)的經(jīng)濟(jì)性比較思路是簡(jiǎn)述如下：

將量電壓等級(jí)配電網(wǎng)的變電站和中壓配電的綜合投資金額運(yùn)用等值年法，折算出年值;再以年為單位統(tǒng)計(jì)計(jì)算中壓配電部分的運(yùn)行費(fèi)用;兩種“年值”相加，并除于該變電站的最大負(fù)荷，計(jì)算兩電壓等級(jí)的單位負(fù)荷年費(fèi)用。通過(guò)對(duì)單位負(fù)荷年費(fèi)用數(shù)值的大小對(duì)兩電壓等級(jí)電路的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行比較。

2.兩電壓等級(jí)配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)性比較的具體方案

兩電壓等級(jí)配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性的比較方案：首先是確定規(guī)劃區(qū)的邊界，并確定規(guī)劃區(qū)域內(nèi)的負(fù)荷大小、負(fù)荷密度以及分布情況，從而確定兩個(gè)電壓等級(jí)在該區(qū)域內(nèi)的供電方案;其次是針對(duì)兩電壓等級(jí)的供電方案和變電站的地理走線接線圖來(lái)對(duì)10kv方案的工程量進(jìn)行估算，20kv方案的工程量是在10kv方案工程量估算的前提下進(jìn)行估算;再次是經(jīng)濟(jì)性的綜合分析。分別對(duì)兩個(gè)電壓等級(jí)配電網(wǎng)方案的設(shè)備綜合投資、線路損耗、年運(yùn)行費(fèi)用、單位負(fù)荷年運(yùn)行費(fèi)用等多方面進(jìn)行比較;最后是對(duì)上一步驟得出的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析比較，從而得出兩個(gè)電壓等級(jí)配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)性優(yōu)良差異。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，城市規(guī)劃的逐步優(yōu)化，中壓配電網(wǎng)也逐漸進(jìn)行改進(jìn)，各個(gè)配電網(wǎng)的供電方案經(jīng)濟(jì)性比較的各個(gè)參數(shù)是其不斷優(yōu)化的主要參考依據(jù)之一，從而促進(jìn)中壓配電網(wǎng)供電方案改進(jìn)創(chuàng)新的進(jìn)一步落實(shí)。

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