改成某市山南区供电能力提升研究

改成某市山南区供电能力提升研究

赵晋芳李刚张良庄嵩岩

（国网山西省电力公司晋城供电公司山西省晋城048000）

摘要：配电网是未来网架发展的基础，必须通过分析查找出现状电网存在的问题。因此有必要对现状电网进行系统的分析，为配电网的建设改造提供客观数据和辅助决策支持，从而确保投资有的放矢，效益显著。使电网朝着安全、可靠、经济的目标有序发展，同时还有效地促进了电网基础数据的管理工作。

关键词：城市电网，需求预测；供电能力提升；指标分析

引言

本文根据***市山南区总体发展要求，对该地区域的供电网络进行了现状分析，在详细分析了电力来源、负荷分布及用电情况、中低压配电网现状的基础上总结出配电网存在的问题，并通过对科学数据资料的分析整理，预测出2019-2035年的电力需求情况。在此基础上，提出了***市山南区配电网络的供电能力提升方案。

1配电网现状分析

山南区网格共计面积27.67平方公里。该区域主要由住宅小区、火车站、广场及医院组成。截至2018年底，区内10千伏线路配变装设容量321.866MVA，供电户数12.7589万户，最大负荷66.36MW，负荷密度2.29MW/平方公里。

山南区网格内有110千伏变电站4座，主变9台，容量459MVA，容载比4.15，10千伏间隔总数94个，已出线间隔60个，剩余间隔34个，10千伏间隔利用率63.83%。

10千伏开关站3座全部为终端站，10千伏线路共29条，长度187.89公里，具有联络的线路24条，联络率为82.76%，多联络（包含两联络）9条，占比32.14%；单联络、单环网15条，占比53.57%；单辐射5条，占比17.24%。10千伏线路最大负载率小于等于20%的有14条，占比为48.28%；最大负载率在20~40%的有6条，占比为20.69%；最大负载率在40~60%的有4条，占比为13.79%；最大负载率在60~80%的有5条，占比为17.24%。

满足“N-1”校验的线路共有21回，占比72.71%；不满足的8回，占比27.59%，其中单辐射线路3回。

山南区网格29回线路共计挂接配变总容量321.866MVA，平均每条线路挂接配变容量11.1MVA。挂接容量超过12MVA的线路有13回，占线路总条数的44.83%。挂接容量超过20MVA的线路有3回，分别为南南线、太行南路线、兰花路线。

2存在问题

向山南区网格供电的5座变电站，其中有2座位于网格边缘，1座在北区跨区供电，1座将于2022年规划年建设。该区建设区域大，负荷增长较快，均是由外向内供电。

转供能力不足，N-1不通过线路8回，其中单辐射线路4回，负载高线路5回，不能转移负荷。站内联络7回线路，受限于走廊和供电区域地理因数。存在上级变电站全站停电检修或发生故障全站失压时，不具备供电负荷转出条件，供电可靠性不够高。挂接容量超过12MVA的线路有13条，占线路总条数的46.43%，其中兰花路线挂接配变容量大于20MVA。

分段不合理线路有10条，最大装设容量大于10000kVA的大分支线路3回。从终端层面看，12座环网柜设备未配置自动化装置，部分环网柜一次设备不满足配电自动化建设，需更换或局部改造。

由于部分线路无联络，停电后负荷不能转移，引起供电投诉1次。14个大型小区为近年接收用户设备，无双电源。

3配电网供电能力提升策略

3.1供电能力提升目标

联络化率、线路平均分段数、架空线路绝缘化、供电半径、中压线路及配变重载率、居民户均容量、老旧设备改造、配电自动化建设等目标如下表。

表1建设改造目标表

3.2供电能力提升标准

电缆线路采用单环网接线，架空线路三分段两联络接线。架空线路导线型号的选择满足负荷自然增长和用户负荷接入的需求一次到位。设备选取按照规划远期负荷，分步建设改造到位。

中压架空线路主干截面为240mm2，分支截面为150、95、70mm2，新建中压架空线路采用架空绝缘线，架空绝缘线路应有完善的绝缘化设施。

新建线路使用YJV22-3×300-8.7/15铜芯电缆。变电站出线电缆及电缆网络的主干电缆采用300mm2；分支电缆选150、70mm2。

通道建设型式为排管、电缆沟、电缆隧道；非开挖拉管选用复合改性聚丙烯内平壁波纹管（MPP）。

山南区配电自动化工程按照统筹规划、同步建设、差异实施的原则进行建设。主要考虑集中型馈线自动化。

B类供电区域具备通信条件的电缆线路（包括架空电缆混合线路）安装“三遥”终端。环网箱（柜）非关键性节点（如分支开关、无联络的末端站室等）配置“二遥”动作型配电终端。

终端同步配置ONU、分光器、通讯综合箱等自动化设备，与通信配合，实现集中型馈线自动化。

4中压网架结构提升实施方案

4.1山南区整体网架提升目标

根据中压典型供电模式，到远景年本次山南区区网格中压供电线路共计94条，共形成47组单环网的标准接线结构，线路平均供电负荷为3.5MW，平均负载率43.75%，理论供电可靠率为99.965%。至远景年新建电缆线路185.14km，新建户外环网箱87座，改造户外环网箱12座，新增箱变87台，改造箱变4台，总容量为57.33MVA，新建DTU99只，TTU91只，总投资25855.4万元。

山南区区网格近期过渡方案主要是在远景年目标网架基础上，结合区域开发情况、高压变电站可扩建条件、现状电网主要存在的问题综合分析，按照差异化、网格化思路进行规划。主要分以下两个阶段实施：

4.2第一阶段

2019年主要针对现状电网存在网格划分后，供电区域划分不明确的线路进行网架优化改造；同时，针对开关站供电电源线带负荷问题、线路不满足N-1问题进行提升改造。

4.2第二阶段

2020年主要针对线路联络复杂、网架结构不清晰、线路装接容量≥12000kVA等问题线路进行优化改造；同时，针对规划建设区（凤阳街、黄花街南段、文博路南段）周边无电源，需新建线路来满足负荷增长需求，并且根据区域自环化的现状情况，对尚未覆盖的线路及终端进行改造，实现配电自动化全覆盖。

5结论与成效

山南区5个供电单元，通过2019-2020年期间对中心城10千伏配电网的建设与改造，配电网的供电能力得到了大幅提高，区域网架结构更加坚固。

2019-2020年间共投资3370.58万元，投资重点主要集中在以下三点：一是优化网架结构，提升线路站间联络率及“N-1”通过率，确保重要用户、大型小区的持续供电。二是提升重要用户、大型小区双电源装备水平，以提高其供电可靠性；三是重新负荷分配，提升配电线路承载能力。

5.1设备方面

2019-2020年，建设期间将新建10千伏出线线路16回，占用变电站间隔16个，敷设电缆34.86公里，新建、改造环网箱22座、配置自动化终端22套。

5.2网架方面

2019-2020年，将逐步解决单福设线路1回、复杂联络线路4回、站内联络线路5回、分段不合理线路10回、转供能力不足线路2回、承载能力不足线路2回、轻载线路3回、重载线路5回。

5.3指标方面

参照《城市配电网网架标准化建设改造提升评价指标》体系，2019-2020年项目实施完毕后，山南区网格将完全满足标准化建设要求，成为标准化建设过渡典型示范区域。

参考文献：

[1]《城市用地分类与规划建设用地标准》

[2]《城市控制性规划》（征求意见稿）