城市电网规划的理论和实践.ppt

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1、城市电网规划的理论和实践,北京电研天地科技有限公司王天华 博士,城市电网规划的理论和实践,电网规划概述高压配电网规划模型研究中压配电网规划模型研究20kV电网规划模型研究高压配电网规划实践中压配电网规划实践,电网规划概述,配电网和城市电网概述城市电网规划的必要性各级电网规划的基本要求电网规划的基本概念电网规划的难点电网规划的科学性和艺术性,配电网和城市电网概述,国际：发电、输电、次输电、配电国内：发电、输电、高压配电、中压配电界定：电压等级、运行方式、供电距离城市电网输电网落点配电网任务：以足够的可靠性和电能质量满足供电区域内所有用户的最大负荷需求规划目标：受得进、落得下、送得出、用得上,城市

2、电网规划的必要性,城市电网是城市的重要基础设施(纳入和协调)城市资源对电网发展的制约日益增强(变电站站址、架空走廊、地下通道资源和城市景观)环保、消防、现行法规和科学发展观增加了电网建设的难度（退界30米，跨越民房屋顶12米;消防不允许变电站与建筑结合、电缆与桥梁、隧道结合;新建220千伏及以下架空线一般不得跨越房屋，特殊情况下需要跨越时，应与有关单位达成协议”等规定操作时矛盾较大）土地资源越来越紧缺、电网造价越来越高科学发展观对电网建设和规划实施的影响同步城市发展的电网布局研究,城市电网规划的基本要求,具备向各级用户供电的能力，满足各类用户负荷增长的需要适应网内电源和市外来电发展的需要，满足

3、主要电源可靠向电网送电的要求各级电压变电容量和用电负荷之间、输变配设施容量之间、有功和无功间比例协调经济合理电网结构贯彻分层分区原则，简化网络接线，做到调度灵活，便于事故处理220KV及其以上电力系统的安全稳定要求可靠性要求（N-1，N-2）电能质量和网损要求（6.2%）合理安排建设资金和建设时间,电网规划的基本概念,规划是什么？-现状分析确定薄弱环节-负荷预测确定需求-提出目标、规划思路和规划原则-达到目标的方案分析和校核-完成方案需要的工程项目-投资和效果分析高压网规划：滚动规划、十二五规划、布局规划、30年目标网架规划、技改规划、无功规划、电磁环网规划，侧重近中远期。中压网规划：侧重近中

4、期开发区规划：侧重远期，确定站址和通道,电网规划的难点,规划跟不上计划、计划跟不上变化，市政规划缺乏严肃性，受周期性政治环境影响较大负荷预测不确定性、电源建设不确定对现状负荷的了解仅限于定性，缺乏系统的负荷调查和特性分析规划数据分散缺失、不系统、不规范，应采用数据库管理导则和技术规范落后，采用差异性发展战略配电网数据量大面广,规划的科学性和艺术性,规划是科学、是技术，不是鬼话和诡计规划涉及大量的优化算法，应用大量的技术原则规划是艺术，规划结果体现了个人风格、专家经验和知识背景规划是协调，是沟通，规划方案只有被大家广泛接受、熟知才能自觉执行规划是创新，要直面新形势、解决新问题，找到解决问题的一般

5、途径,城市电网规划的理论和实践,电网规划概述高压配电网规划模型研究-负荷预测模型；-输配电协调研究；-电网布局模型；-220kV电网规划模型研究；-110kV电网规划模型研究；中压配电网规划模型研究20kV电网规划模型研究高压配电网规划实践中压配电网规划实践,高压电网负荷预测模型,需求（Demand）包括质和量；负荷（Load）是电力需求量的要求；可靠性和电压质量是电力需求质的要求；负荷特性：-负荷与时间的关系（年月日曲线，年负荷历史曲线）-负荷与空间的关系（负荷空间分布）-负荷与土地的关系（负荷密度）-负荷与人口的关系（人均负荷，常住人口）-负荷与经济的关系（GDP单位电耗，一二三产GDP单

6、位电耗）,上海典型日负荷曲线,从典型负荷曲线看用电特性,季节和气候因素对用电负荷的影响程度加大，夏季降温负荷占最高负荷的比重增大（上海45，北京30）用电负荷峰谷差继续加大日用电负荷从原早晚两个“驼峰”转变为两峰之间的时段曲线较为平坦，日高峰负荷持续时间在延长最大负荷、最小负荷、平均负荷、负荷率、同时率气温敏感点分析，气温和最大负荷的相关因素分析（30度以上，每升高一度增加多少负荷）电力市场分析，厦门负荷特性分析,深圳年负荷历史曲线,负荷成长特性,范围越大，规律性越强北京、深圳、无锡等每年100万负荷增长经济发达地区5-6年新建一个电网系统负荷是分区负荷的累加，此消彼长负荷增长与经济发展密切相

7、关，宏观经济规律性强（次贷危机对浙江广东负荷的影响）负荷增长不是无止境的，存在饱和负荷发达国家40年的增长，60年代是高峰期德国负荷预测的经验和教训饱和负荷与城市的定位有关,负荷空间分布,三维钟型曲面模型钟顶对应市中心体积对应负荷总量离中心点越远，负荷密度越小随着城市的发展，钟顶抬高，范围扩大多峰钟型曲面模型一个市中心,多个区中心事件中心,项目中心不确定性处理,负荷预测概述,负荷预测分类:-系统负荷预测-分区负荷预测-空间负荷预测负荷预测的特点：-时间越短，精度越高-范围越大，精度越高-规划越严肃，精度越高负荷预测方法：-趋势外推：从过去和现在看未来-同业类比：从别人的现状看自己的未来,负荷预

8、测是世界难题,准确的负荷预测是方法和经验的完美结合，单纯依赖方法或经验都不可取负荷特性分析和负荷调查是准确负荷预测的重要保障规划目标年的长度对负荷预测精度的要求不同负荷预测结果与其说是预测结果，不如说是发展目标，电网要达到的供电能力描述电网规划时，不能过分强调年份，应以一定的负荷发展水平为阶段，以淡化时间概念。如负荷分别达到100万、200万和300万时的电网规划。,电力需求分析,人均用电量分产业产值单耗分区负荷密度弹性系数最大负荷利用小时,类比法,类比对象的确定：-在城市规模、定位和功能上有可比性-发展处于饱和或接近饱和的程度-具备完整的发展过程记录和未来发展规划根据现状或规划确定本地区的远

9、景负荷根据负荷增长曲线确定本地区现在所处的阶段，预测近期和中期负荷,负荷预测方法的应用,长期负荷预测：-人均用电量法-负荷密度法-类比法近期负荷预测-增长率法-回归分析法-分产业单耗法中期负荷预测-S型曲线,趋势外推法,负荷为因变量、影响负荷的因素作为自变量增长率法（负荷与时间的关系）回归分析法（负荷与GDP的关系）单耗法（单位GDP耗能）弹性系数法（负荷增长与GDP增长的关系）神经网络模糊数学、专家系统灰色模型,城市电网规划的理论和实践,电网规划概述高压配电网规划模型研究-负荷预测模型；-输配电协调研究；-电网布局模型；-220kV电网规划模型研究；-110kV电网规划模型研究；中压配电网规

10、划模型研究20kV电网规划模型研究高压配电网规划实践中压配电网规划实践,输配电协调研究,电压等级优化选择500/220/110/10kV电网布局的协调研究500/220/20kV和500/220/110/20kV电网布局的适用性研究各电压等级短路电流配合研究各电压等级变电站出线规模和变电容量的协调研究,城市电网规划的理论和实践,电网规划概述高压配电网规划模型研究-负荷预测模型；-输配电协调研究；-电网布局模型；-220kV电网规划模型研究；-110kV电网规划模型研究；中压配电网规划模型研究20kV电网规划模型研究高压配电网规划实践中压配电网规划实践,电网布局模型,国内外电网布局模式分析常见电

11、网布局模型分析-环形布局-星型布局-双环布局-蜘蛛网布局-网格布局电网布局模型的适应性分析,国内外常见电网布局模式伦敦,国内外常见电网布局模式巴黎,国内外常见电网布局模式巴黎,国内外常见电网布局模式东京,国内外常见电网布局模式北京,国内外常见电网布局模式上海,国内外常见电网布局模式深圳,常见电网布局模型分析环形布局,常见电网布局模型分析星型布局,常见电网布局模型分析双环布局,常见电网布局模型分析蜘蛛网布局,常见电网布局模型分析网格布局,目标网架的适应性分析,规划要有系统的观念先有网、后有站建站只是在目标网架中加入电源，当目标网架形态不变或变化很小时，是好的目标网架，改变了形态变的面目前非时是差

12、的网架目标网架对变电站选址的影响,城市电网规划的理论和实践,电网规划概述高压配电网规划模型研究-负荷预测模型；-输配电协调研究；-电网布局模型；-220kV电网规划模型研究；-110kV电网规划模型研究；中压配电网规划模型研究20kV电网规划模型研究高压配电网规划实践中压配电网规划实践,220kV电网规划模型,分区模型主要研究分区的划分原则、供电能力和电源配置原则，为220kV电网分层分区提供理论依据和实际操作原则。-应对短路电流日益增大的问题-分层分区、电磁解环：电网是一个复杂的系统，分层分区是解决复杂问题的有效办法：将复杂的问题分解成若干简单问题，分而治之。结构模型主要研究220kV电网的

13、基本结构和构成原则，以及电网结构如何灵活过渡。,220kV电网分区模型研究,随着电网规模的不断扩大，电力系统也越来越复杂。高低压电磁环网运行在短路电流控制、安全稳定控制、潮流控制等方面均存在困难，不仅影响电网的可靠性，还直接威胁系统的安全性。近年来，500kV/220kV电磁环网问题已成为电网安全稳定运行的重要事故隐患。“分而治之”是解决复杂系统的重要途径。其基本思路是将复杂系统分解成若干相对独立又相互联系的简单系统。220kV电网分区模型是“分而治之”思想在复杂电网运行和规划中的体现。,220kV电网分区模型的研究意义,220kV电网分区规划和运行不仅能够分解复杂系统，降低系统管理的复杂度，

14、而且对于降低短路电流、控制系统潮流等方面具有重要的现实意义。220kV分区模型的具体研究意义有以下7点：降低短路电流。稳定易于控制。潮流控制方便。简化继电保护和安全自动装置。便于实现无功分区平衡。便于实现分区电压控制和无功潮流分配控制。带来良好的经济效益。,220kV电网分区模型要解决的问题,建立分区模型是复杂电网简单化的重要途径。对220kV电网来说，分区模型的研究需要重点回答以下问题：220kV电网分区如何划分和分类？多大规模比较合适？220kV分区内部电网如何构建？分区间如何联络？220kV分区内部电源如何配置？分区供电能力如何？各种运行方式如并列运行、联络线合环运行对分区供电能力和短路

15、电流的影响有多大？500kV变电站独立分区500kV变电站互联分区无源分区、有源分区,500kV变电站独立分区,这个分区相当于500kV变电站正常运行时的供电范围，是指以500kV变电站的220kV母线为核心，用220kV等级线路将附近的负荷和电源连接在一起，并经联络线与其它500kV独立分区相连。,500kV变电站独立分区,这个分区相当于500kV变电站正常运行时的供电范围，是指以500kV变电站的220kV母线为核心，用220kV等级线路将附近的负荷和电源连接在一起，并经联络线与其它500kV独立分区相连。,500kV变电站互联分区,是指两个500kV变电站独立分区通过220kV联络线相连

16、接形成的分区，正常运行方式下互联运行。,无源分区和有源分区,无源分区：分区内没有以220kV上网的地方电厂。有源分区：分区内有以220kV上网的地方电厂。,500kV变电站独立分区（无源分区）的配置,对负荷预测值为4000MW以下的分区，可优先考虑用750MVA的变压器，短路电压百分比为12及以上；对负荷预测值为40005000MW的分区，可优先考虑用1000MVA的变压器，短路电压百分比取16及以上；对负荷预测值为5000MW以上的分区，可优先考虑用1500MVA的变压器，短路电压百分比取19及以上。提高变压器的短路阻抗、发电机的暂态阻抗或升压变阻抗必然会增加容性无功的损耗，因此无源分区或分

17、区内无大的电源，变压器的阻抗不宜提的太高。,500kV变电站独立分区（有源分区）的配置,变压器的容量不宜选得很大，否则，分区的供电能力将不升反降；对负荷预测值为4000MW以下的分区，可优先考虑用750MVA的变压器，短路电压百分比为12及以上；对负荷预测值为4000MW以上的分区，可优先考虑用1000MVA的变压器，短路电压百分比取16及以上，尽量控制分区内的电源规模。,220kV电网结构模型,“单电源电网结构”指的是只有一座500kV变电站作为上级电源的220kV电网结构，一般呈围绕500kV变电站220kV母线的放射网或自环网结构，或者较复杂的网格结构。“多电源电网结构”指的是两座以上5

18、00kV变电站作为上级电源的220kV电网结构，包括双链结构、“球拍”型结构或“哑铃”型结构、“日”字结构等。,单电源电网结构,双放射式,网格式,自环网式,多电源电网结构,链式,哑铃式,球拍式,多电源电网结构,网格式,220kV电网结构过渡过程,220kV变电站规划模型,对于110kV侧：根据短路电流计算分析，对于不同规模的变电站，按照现有的设计变压器短路电压百分比，在变电站110kV侧并列运行时，其110kV母线的三相短路电流不会超过26kA，能够满足不同的运行方式的需要。对于35kV侧：若变电站110kV侧两台主变并列运行，35kV侧分列运行，35kV母线三相短路时，不同规模的变电站的35

19、kV母线短路电流均小于25kA；若变电站110kV侧全部并列运行，3*240和4*240MVA规模的变电站35kV母线三相短路电流可能会超过25kA；4*240MVA规模的变电站超过相对较大，需要进一步提高变压器的短路电压百分比，以降低变电站低压侧短路电流水平。,220kV变电站规划模型,对于10kV侧：根据短路电流计算分析，对于不同规模的变电站，按照现有的设计变压器短路电压百分比，其10kV母线的三相短路电流都早已经超过20kA，因此均不同程度的需要串联电抗器。变压器容量为180MVA/台：当4台主变在中压侧全部分列运行时，10kV侧不用串联电抗器；当2台主变在中压侧并列运行时，10kV侧需

20、串接13%的电抗器；当4台主变在中压侧并列运行时，10kV侧需串接34%的电抗器。当变压器容量取240MVA/台时：当4台主变在中压侧全部分列运行时，10kV侧需串接89%的电抗器；当2台主变在中压侧并列运行时，10kV侧需串接1012%的电抗器；当4台主变在中压侧并列运行时，10kV侧需串接1113%的电抗器；将主变的高低侧阻抗电压由35%提高到37，四台变压器并列运行时，10kV侧需串接的电抗器Xr%最大值减小为12,城市电网规划的理论和实践,电网规划概述高压配电网规划模型研究-负荷预测模型；-输配电协调研究；-电网布局模型；-220kV电网规划模型研究；-110kV电网规划模型研究；中压

21、配电网规划模型研究20kV电网规划模型研究高压配电网规划实践中压配电网规划实践,110kV电网规划模型研究,110kV变电站主接线方式110kV电网结构模型110kV电网网架过渡模型研究,110kV变电站主接线方式,高压变电站主接线主要有六种方式分别是：1、双母线和双母线分段 2、单母分段 3、线变组 4、单元接线 5、内桥接线 6、内桥+线变组,双母线接线,双母线接线方式主要采用在城市变电站进出线较多（6回以上）或特殊要求的变电站。,双母线分段,双母线接线方式主要采用在城市变电站进出线较多（6回以上）或特殊要求的变电站。,单母线分段接线方式的优点1）、简单清晰。2）、操作方便。3）、调度比较

22、灵活。4）、故障率较低。5）、供电可靠性比较高，用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同段引出两个回路，有两个电源供电。当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段切除，保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。单母线分段接线方式的缺点1）、进出线最多4回，当超过4回以上进出线时，单母分段接线不宜使用。2）、当出线为双回路时，常使架空线路出线交叉跨越。3）、扩建时需向两个方向均衡扩建。,单母分段,线变组,这种接线方式，电源侧通过开关、线路到变压器，这种接线方式简单，设备较少，占地少，投资少的优点。,单元接线,单元接线方式的优点1、没有横向母线，变电站面积小。2、设备较少。3、节约投资。4、

23、可靠性高。5、线路故障率高于变压器故障率，但对用户而言，通过多低压侧倒 供负荷，不会停电。电源侧灵活度较高。单元接线方式的缺点 由于110kV侧无母线无法并联，故0kV侧各段母线也不能并联。,内桥接线,变电站中变压器不经常切换的变电站，适合变电站初期建设时采用，扩容时可考虑内桥加线变组的接线方式。,内桥+线变组,优点：1、变电站占地面积小；2、断路器数量少；3、接线比较简单；4、线路投入、断开、检修或故障时，通常对用户供电影响较小。缺点：1、内桥接线的变压器投入与切除操作比较复杂；2、对于线变组接线，不够灵活可靠，110kV变压器故障时中压负荷需通过10kV母线转供出去。即线路变压器组任意元件

24、故障，都会导致整个配电装置停电；3、线路投入、断开、检修或故障时，通常对供电能力有一定影响。,110kV电网结构模型,变电站为两台主变时：-两线一变电网结构-两线两变电网结构-三线两变电网结构-四线两变电网结构-四线三变变电站三台主变时：-链式结构-三T结构-四线两变电网结构-四线三变,两台主变：两线一变电网结构,两线一变电网结构主要有两种形式：由同一电源供电的辐射结构和由不同电源供电的拉手结构，接线示意图分别见下图。这两种结构，每回110kV线路平均供一台变压器，均能满足N-1要求。,两线一变（两台主变，线路来自同侧电源）,两线一变（两台主变，线路来自不同电源）,两台主变：两线两变电网结构,

25、两线两变电网结构主要有两种形式：由同一电源供电的辐射结构和由不同电源供电的拉手结构，接线示意图分别见下图。这种结构中110kV变电站规模为“2+2”或“2+3”。,两台主变：三线两变电网结构,三线两变电网结构主要为由不同电源供电的拉手结构，接线示意图见下图，每回110kV线路平均供一台或两台变压器，均能满足N-1要求。,两台主变：四线两变电网结构,四线两变电网结构主要有两种形式：双电源拉手结构、不完全双链结构，接线示意图分别见下图。这两种结构，每回110kV线路平均供一台或两台变压器，均能满足N-1要求。,四线两变示意图（拉手结构）,四线两变示意图（不完全双链结构）,两台主变：四线三变电网结构

26、,四线三变电网结构主要有两种形式：“双T”结构，接线示意图分别见下图。这两种结构均能满足N-1要求。,四线三变示意图（双T）,四线三变（链式）,两台主变：四线三变电网结构,四线三变电网结构主要有两种形式：“双T”结构，接线示意图分别见下图。这两种结构均能满足N-1要求。,四线三变示意图（双T）,四线三变（链式）,三台主变：链式结构,链式结构主要有三种形式：完全双链结构、不完全双链结构和三链结构，接线示意图分别见下图，三种结构均能满足N-1要求。,四线三变示意图（完全双链结构）,四线三变（不完全双链结构）,三台主变：三链结构,四线三变示意图（三链结构）,三台主变：三T结构,“三T”结构主要有两种

27、形式：六线三变的T接结构和四线三变的T接结构，接线示意图分别见下图，这两种结构均能满足N-1要求。,四线三变（“三T”结构）,三台主变：四线两变结构,当变电站最终规模为三台主变时，变电站初期建设为两台主变，可以采用内桥接线，扩容第三台主变时可以采用“T”接于为另外一座变电站供电的线路上。这种结构变电站主接线采用内桥加线变组的接线方式，能够满足N-1要求。,三台主变：四线三变结构,四线三变电网结构主要有两种形式，这两种形式主要区别是其中一座110kV变电站接入电网的方式。接入方式一般采用“T”接或者换入这两种。接线示意图见下图。这两种结构均能满足N-1要求。,四线三变结构示意图（链式）,四线三变

28、结构示意图（三台主变，T接）,110kV配电网网架过渡研究,本节主要分为两种情况进行研究：1、变电站主要为两台主变时2、变电站主要为三台主变时,变电站主要为两台主变时,110kV变电站主要为两台主变时，网架过渡方式有如下两种情况：情况1：两线一变（单电源）三线两变四线两变四线三变情况2：两线一变（双电源）两线两变三线两变四线两变四线三变,两线一变（单电源）过渡方式,两线一变（双电源）过渡方式,变电站规模主要为三台主变时 链式结构网架过渡,情况1、完全与不完全双链网架的过渡；情况2、三链网架的过渡。,网架过渡（“3+3+3”）,“三T”结构网架过渡,“三T”结构网架过渡有两种情况：情况一、六线两

29、变向六线三变过渡；情况二、四线两变向四线三变过渡，这两种情况的过渡图见下图。,六线两变向六线三变过渡图,四线两变向四线三变过渡图,四线两变向四线三变过渡,四线两变向四线三变过渡时，有两种情况分别是：情况一、第一座和第二座变电站为三台主变，第三座变电站也为三台主变；情况二、第一座和第二座变电站为三台主变，而第三座变电站为两台主变。这两种情况的过渡图见下图。,情况一,情况二,城市电网规划的理论和实践,电网规划概述高压配电网规划模型研究中压配电网规划模型研究-配电网负荷预测模型-配电网规划模型研究-配电网元件规划模型研究-配电网典型供电模式研究20kV电网规划模型研究高压配电网规划实践中压配电网规划

30、实践,配电网负荷预测模型,城市电网规划的理论和实践,同时率：最高负荷与各组成单位最高负荷之和的比值；-用电设备间的同时率（户进线负荷）-户与户的同时率（低压线负荷）-配变间的同时率（中压馈线负荷）-馈线间的同时率（变电站负荷）-变电站间的同时率（系统负荷）-分区间的同时率（街区、分区和系统负荷预测的叠加）负荷需用系数：用电设备在最大负荷时的贡献与其额定功率之比-将用电指标或报装需求转换成实际负荷，考虑设备间的同时率,居民户终端设备用电特性分析,电饭锅使用时间较短，对总负荷的贡献率约为20%。冰箱负荷基本呈离散均匀布，停运间隔时间约为25分钟，每次起动时间约为10-15分钟，对最大负荷的贡献不太

31、高，约为6%。空调在晚上使用频率较高，在使用期间负荷呈离散均匀分布，对最大负荷的贡献率较大，约占最大负荷的30-40%。,居民户终端设备用电特性分析,居民用电的同时效应,北京各类住宅及配套公建用电指标和需用系数,宁波各类住宅及配套公建用电指标和需用系数,江苏各类住宅及配套公建用电指标和需用系数,深圳各类住宅及配套公建用电指标和需用系数,配电网负荷预测规范,城市电网规划的理论和实践,电网规划概述高压配电网规划模型研究中压配电网规划模型研究-配电网负荷预测模型-配电网规划模型研究-配电网元件规划模型研究-配电网典型供电模式研究20kV电网规划模型研究高压配电网规划实践中压配电网规划实践,配电网规划

32、模型,配变综合负载率是指系统最大负荷日线路负载线路配变容量。馈线N-1负载率是指满足N-1原则的馈线负载率，即通常所说的设备利用率。馈线经济负载率是指馈线一年中实际运行的平均功率等于经济传输功率时的负载率配电网络结构模型,配电网络结构,配电网络结构,公共备用线接线方式,配电网络结构,公共备用线接线方式,网络结构的灵活性分析,辐射网（专线）平行直供两供一备的网架过渡模式,网络结构的灵活性分析,辐射网-双射网双环网-#字形的网架过渡模式,配电网结构的可靠性分析,一类用户可靠性：中压电网的任何单一元件（包括主环线路、开关站开关、母线、分支线路等）故障均不导致用户停电；双重故障能满足50-70%的用户

33、供电。二类用户可靠性：中压电网的任何单一元件（包括主环线路、开关站开关、母线、分支线路等）故障均不导致用户停电；三类用户可靠性：中压电网主环上任何单一元件（包括主环线路、开关站开关）故障均需要通过导闸操作恢复供电，其目标时间为操作所需时间；开关站母线故障和分支线故障会导致用户停电，停电时间为元件修复时间。一类可靠性要求双重故障能够满足50-70%的用户供电，因此最少需要三条馈线供电。满足此类可靠性的供电模式有两供一备或三供一备开关站,公共备用线。二类可靠性要求为用户供电的中压电网元件均采用双备用，包括主环线路、开关站、开关和分支线路等，满足此类可靠性的供电模式有：双射网、双环网、#字形环网和平

34、行直供开关站等。三类可靠性要求为用户供电的中压电网元件中主环线路、开关站、开关采用单环网接线。主环线路、开关站和开关故障时能够转移负荷。,配电网结构的可靠性分析,一类用户可靠性：中压电网的任何单一元件（包括主环线路、开关站开关、母线、分支线路等）故障均不导致用户停电；双重故障能满足50-70%的用户供电。二类用户可靠性：中压电网的任何单一元件（包括主环线路、开关站开关、母线、分支线路等）故障均不导致用户停电；三类用户可靠性：中压电网主环上任何单一元件（包括主环线路、开关站开关）故障均需要通过导闸操作恢复供电，其目标时间为操作所需时间；开关站母线故障和分支线故障会导致用户停电，停电时间为元件修复

35、时间。一类可靠性要求双重故障能够满足50-70%的用户供电，因此最少需要三条馈线供电。满足此类可靠性的供电模式有两供一备或三供一备开关站,公共备用线。二类可靠性要求为用户供电的中压电网元件均采用双备用，包括主环线路、开关站、开关和分支线路等，满足此类可靠性的供电模式有：双射网、双环网、#字形环网和平行直供开关站等。三类可靠性要求为用户供电的中压电网元件中主环线路、开关站、开关采用单环网接线。主环线路、开关站和开关故障时能够转移负荷。,配电网接线方式适用场合,单环网：适用于负荷密度不高、三类用户较为密集、一般可靠性要求的区域。双射网：适用于负荷密度较高、二类用户较为密集、可靠性要求较高，但开发尚

36、不成熟的区域。双环网：适用于负荷密度较高、二类用户较为密集、可靠性要求较高，开发比较成熟的区域。#字形环网：适用于负荷密度很高、二类用户较为密集、可靠性要求较高，开发比较成熟、出线间隔比较紧张的区域。三供一备环网：适用于负荷密度特别高、三类用户较为密集、可靠性要求一般，开发比较成熟、出线间隔比较紧张的区域。46网络：适用于负荷密度特别高、三类用户较为密集、可靠性要求一般，开发比较成熟、出线间隔比较紧张的区域。平行直供开闭所：适用于负荷密度较高、二类用户集中、可靠性要求较高的区域，特别适合报装容量较大、位置集中的工业或商业用户。,配电网结构的N-1负载率,馈线N-1负载率是指满足N-1原则的馈线

37、负载率，即通常所说的设备利用率。不同的配电网络结构故障情况下的转供能力不同，其设备利用率也不同。一般情况下，单环网、双环网和平行直供配电网络在故障时仅存在一条转供路径，正常运行时需要预留50%的裕度，因此N-1负载率为50%。两供一备和#字形配电网络在最严重故障时存在两条转供路径，正常运行时馈线需预留33%裕度，因此N-1负载率为67%。4*6网络在最严重故障时存在三条转供路径，正常运行时馈线需预留25%裕度，因此N-1负载率为75%。公共备用线,配电网结构的最优分段,双射网、双环网、#字形、平行直供、两供一备等网络结构可靠性与分段数无关，与开关站的容量控制有关。单环网三到四分段,配电线路供电

38、能力和最优装设容量,电缆馈线在最优运行状态下，配变综合负载率为43%左右是经济的；经济负载情况下，线路损耗约为总损耗的1/6，配变负载损耗约为总损耗的1/3，配变空载损耗为总损耗的1/2。馈线最大负荷时，可取配变综合负载率与单台配变最优负载率之比作为配变间的同时率，为0.8。配变同一序列的情况下，最优传输功率与单台配变容量关系不大，平均负荷稳定在2800kW左右；最大传输功率与典型负荷曲线有关，商业和居民较高，工业较低。也就是说，为了维持商业和居民负荷为主的馈线经济运行，应该提高高峰负荷时的馈线负载率；,配电线路供电能力和最优装设容量,架空馈线在最优运行状态下，配变综合负载率为36%左右是经济

39、的，比电缆系统低；经济负载情况下，线路损耗约为总损耗的1/6，配变负载损耗约为总损耗的1/3，配变空载损耗为总损耗的1/2。馈线最大负荷时，可取配变综合负载率与单台配变最优负载率之比作为配变间的同时率，为0.65。架空系统接入负荷小而分散，配变间同时率较电缆系统低。配变同一序列的情况下，最优传输功率与单台配变容量关系不大，平均负荷稳定在2500kW左右。架空系统由于接入单台配变的容量小、台数多、线路长，经济传输功率比电缆系统低。最大传输功率与典型负荷曲线有关，商业和居民较高，工业较低。也就是说，为了维持商业和居民负荷为主的馈线经济运行，应该提高高峰负荷时的馈线负载率；,城市电网规划的理论和实践,电网规划概述高压配电网规划模型研究中压配电网规划模型研究-配电网负荷预测模型-配电网规划模型研究-配电网元件规划模型研究-配电网典型供电模式研究20kV电网规划模型研究高压配电网规划实践中压配电网规划实践,开关站典型设计,开关站典型设计,开关站典型设计,城市电网规划的理论和实践,电网规划概述高压配电网规划模型研究中压配电网规划模型研究-配电网负荷预测模型-配电网规划模型研究-配电网元件规划模型研究-配电网典型供电模式研究20kV电网规划模型研究高压配电网规划实践中压配电网规划实践,