摘要：介绍了基于PMS的中压配电网评估体系，对中压配电网目标网架结构进行了初步探索，并分析了架空网络及电缆网络目标网架结构建设中的几个关键问题。
　　
　　关键词：配电网；评估体系；目标网架；环网；K型站
　　
　　1 引言
　　
　　随着国民经济的发展和人民物质文化生活的不断提高，社会对电力需求逐年增长，对供电质量和供电可靠性要求越来越高，其中10kV中压配电网网架的建设更是支接关系到用户的供电质量及可靠性水平，意义重大。
　　
　　20年来，上海市电力公司市南供电公司从以农村电网为主发展成包括大量工业区、开发区、住宅区、文化区的混合电网，城市电网含量越来越高。在多年中压配电网建设的经验基础上，初步总结了关于中压配电网目标网架建设的相关原则及指标，并开发了实用的中压配电网评估系统。本文在此基础上对评估体系及评估系统作相关总结，并对中压配电网目标网架建设的相关问题作初步探索。
　　
　　2 10kV中压配电网的现状及存在的主要问题
　　
　　近年来，国家投入了大量资金对城市电网及农村电网进行改造，取得了阶段性的成果，但由于电源不足等先天问题，配电网网架的优化规划一直是供电部门棘手的现实问题。随着近郊城市化程度的迅速提高，对配电网网架结构提出了较高要求，中压配电网网架结构不合理的矛盾日益突出，主要表现为：（1）现有配电网10kV线路以辐射供电为主，负载率过高，分段不合理，联络数过少，无法满足N-1准则；（2）现有配电网变电站电源点过少，10kV出线仓位过少，小容量中压用户占用变电站10kV仓位过多，导致变电站10kV仓位利用效率低下；（3）网架不合理，线路长、用户多，10kV线路供电半径过大等。
　　
　　3基于PMS的中压配电网评估体系
　　
　　3.1评估系统的构建
　　
　　上海市电力公司经过了过去一、二十年的信息化建设过程，已经形成了大量的信息系统，如电力营销系统、电网调度管理系统、生产管理系统PMS等，特别是PMS系统的建成，真正实现了基于GIS系统的输配电管理，并使基于PMS系统的中压配电网评估成为可能。
　　
　　本文所述中压配电网评估系统的总体架构如图1所示，评估系统从PMS、SCADA、CIS系统中采集数据，并经过匹配及分类存储，供评估系统调用。图1中DSADA系统目前正在逐步投运中，其全部建成将使得各级压配电站数据监控成为可能。

    
　　图1中压配网评估系统总体架构
　　
　　图2评估系统处理流程
　　
　　3.2评估指标分析
　　
　　根据表1所示指标，对配电网现状进行梳理，列出现状指标，并根据不同地区的特点制定相应的目标值。
　　
　　对于架空网络，主要分析架空线分段/联络数、架空线分段容量情况、供电半径、负荷转移能力等。对于电缆网络，主要分析负荷转移能力、仓位利用率等，根据用户申请容量大小，制定相适应的供电方案。
　　
　　表1配网目标网架相关指标
　　
　　4中压配电网目标网架结构初探
　　
　　4.1“以电源点为中心,分布配置K型站”的原则
　　
　　对于正处在快速发展期的配电网络，由于现有电源点布点缺乏，10kV出线仓位过少，小容量中压用户占用变电站10kV仓位过多，导致变电站10kV仓位利用率低下。
　　
　　考虑到10kVK型站接线方式清晰、灵活，其出线带继电保护，且10kV母线带自切，故障点判断容易，可较快实现负荷转移，具备较强的负荷释放能力，故在优化10kV配电网结构的过程中，应该坚持“以电源点为中心,分布配置K型站”的原则.
　　
　　4.2配电网“分层分区、适度交错”的原则
　　
　　长期以来，10kV配电网网架一直存在着错综复杂、参差不齐的混沌状态，这给配电网的运行带来很大的隐患，其主要原因是地区发展不平衡，配电网网架结构没有一个统一的规划原则。在配网规划中，应该按照“分层分区、适度交错”的原则，理顺配电网层次结构，明确区块性质，做到结构合理，避免不同性质的配网结构无序交错。
　　

　　图3、图4中，K型站直开关站，P型站至配电站（下同）。图3中，将配电网分为2个层次：层次一由10kV专线、P型站（开环点前）、K型站及架空线主干线组成；层次二由P型站（开环点后）、K型站至P型站及10kV用户、架空线支线及杆变等组成。按此结构区分，层次比较清晰，结构较为明确。
　　
　　图4将配电网络按区域性质分为“电缆网络”及“架空网络”，在具体规划工作中，应注意电缆网络及架空网络的适度交错，以“简单易行、利于运行”为原则，避免过度复杂的网络结构。

4.3配电网目标网架结构
　　
　　目标网架结构应按照“分层分区”的思想，形成层次清晰、简洁明确的网架结构。对于架空网络，根据架空网络的发展阶段，采取图3的各种方案改造，确保调度运行灵活，负荷转移方便。
　　
　　对于电缆网络，可参考图5的网架结构，在具体发展过程中，必须做好配电网发展的过渡方案，尤其对于环网接线，应有近期及远期的相应方案，对于规划方向不甚明确、环网成环可能性较小的地块，不宜采用环网接线。
　　
　　在电缆网络分层结构中，K型站起着“节点”的作用，在实际建设过程中，宜引导用户集中建设，并以K型站方式为主体，避免日后大规模改造。K型站规划容量不宜超过12000kVA，K型站单条出线负荷控制在4000kVA及以下，P型站则接2000kVA及以下大用户。
　　
　　5几个关键问题的探讨
　　
　　5.110kV架空线分期建设方案
　　
　　10kV架空线宜采用多分段三联络的连接方式，达到“手拉手”和“N-1”原则。在架空网络建设完善过程中，须注意分段建设及过渡方案的考虑。（1）在初期负荷较轻的情况下，可采用“一分段一联络”方式，每回线路负载率宜不大于50%；（2）当线路负载率达到67%左右，考虑采用“二分段二联络”方式；（3）最终负载率以75%为宜，采用“多分段三联络”方式。以上不同方式应该是循序渐进、逐步优化的过程，并根据附近电源点的情况因地制宜、适度发展。
　　
　　5.2环网的过渡方案
　　
　　对于环网接线方式，应避免主回路电缆迂回，且主回路的环网节点不宜过多，力求缩短主回路成环的建设周期。
　　
　　考虑到地区发展的阶段性，环网接线模式应考虑过渡方案。在初期，考虑采用单环网接线模式，两条线路负载率不超过50%；随着地区发展，可考虑形成多分段两联络，每条线路负载率不超过67%，提高线路利用率；随着负荷进一步发展，可考虑建设第二环，采用双环网接线。


5.3K型站配置的数量
　　
　　变电站建设与K型站设置的关系与K型站所供负荷、变电站主变容量、变电站的供电能力、直供用户和K型站所供负荷在变电站所供总负荷中的比例有关。
　　
　　在远期配电网络规划时，变电站主变容量为20MVA，平均每段母线可配置1～2座K型站；变电站主变容量为31.5MVA，平均每段母线可配置2～3座K型站；变电站主变容量为40MVA，平均每段母线可配置3～4座K型站。具体需视地区具体情况而定。
　　
　　5.4K型站进出线的控制
　　
　　在电网建设的初期，电源不足是电网建设的主要矛盾。此时，可在地区内设置K型站，延伸10kV母线，增加10kV仓位，利用K型站取得的较好负荷释放能力。当负荷发展一定程度后，考虑改接K型站的进线电源，并尽量实现K型站电源来自2个不同的变电站，形成一定的负荷转供能力，以提高现状变电站的供电能力。
　　
　　一般而言，建议K型站所供最大容量控制在12000KVA以下。K型站出线若采用辐射接线模式，10kV出线数量可控制在6～12回；若采用环网接线模式，可控制在4～6回。在实际操作中，需视地区内用户、P型站或箱变的数量和容量的具体情况，灵活确定K型站10kV出线数量。
　　
　　6总结及展望
　　
　　10kV目标网架的建设不可能一蹴而就，但必须制定相关的标准、建立相应的原则。在相关原则及标准的指引下，对配电网的相关指标做阶段性分析及评价，找出配电网存在的不足，并明确下一步改造及发展的目标。
　　
　　实际上，由于配电网设备繁多，接线随意性较强，长期以来，一直没有相关的目标原则。本文提出的关于配电网目标网架建设的一些想法，供参考及探讨。
　　
　　参考文献：
　　
　　[1]范明天,张祖平译.配电网络规划与设计[M].北京:中国电力出版社,1999.
　　
　　[2]程浩忠,张焰.电力网络规划的方法与应用[M].上海:上海科学技术出版社,2002.
　　
　　[3]陈庭记,程浩忠,何明,等.城市中压配电网接线模型研究[J].电网技术.2000(9).
　　
　　[4]上海电网若干技术原则的规定，上海市电力公司，2004年2月
　　
　　[5]漕河泾一期开发区现状10kV配电网络研究，上海市电力公司市南供电公司、闵行供电分公司等，2006年6月
　　
　　作者简介：
　　
　　潘锋（1979.10-），硕士，工程师，专业方向为配电网规划。
　　
　　汪利华（1972-），男，大学，助理工程师，技师，专业方向为高中压配电网线路运行。