关于北京地区中压配电网双环式接线电能力的分析
作者：冯吉圣
作者机构：北京京电电力工程设计有限公司规划方案中心北京市东城区100062
来源：城市建设理论研究（电子版）
年：2014
卷：000
期：036
页码：10020-10022
页数：3
中图分类：F407
正文语种：chi
关键词：配电网规划;中压电缆网;双环式接线;供电能力;负荷转移
摘要：中压电缆网双环式接线方式以其较高的供电可靠性、较灵活的运行方式等优越特点，得到了大力的推广和运用。随着经济的发展，用户的用电负荷需求呈明显上升态势，用户对供电可靠性的要求及用电容量越来越高，本文结合北京地区电网规划现阶段实施的一些相关技术规定，并以实际供电方案及从配电网规划角度假设供电模型为例，对中压电缆网双环式接线方式的供电能力深入分析。通过设计环网单元划分、事故处理预案等手段，在满足N-1的运行方式下提高供电能力且不损失供电可靠性的情况下，双环式接线方式供电能力及转供能力较常规论述可以有进一步提升。
中压配电网10kV接线方式及配电自动化 摘要：配电网改造和配电网自动化系统建设的目的在于提高配电网的可靠性。配电网接线方式的选择是高水平配电自动化系统的前提和重要基础。该文从现实角度出发，探讨了几种适合我国实际的配电网架接线方式及它们的优缺点，在此基础上着重介绍了如何实施配电网自动化。 关键词： 配电网位于电力系统的末端，直接与用户相连，整个电力系统对用户的供电能力和供电质量最终都必须通过它来实现和保障。中压配电网的规划、改造和建设已成为电力发展的一项十分重要的基础工程，其中电网接线方式的选择是一个十分重要的问题。不同的城市电网，负荷密度、地理环境、配电变电站的保护方式、配电网的接地方式等是不同的，因此配电网的接线方式及自动化的实施应因地制宜、各具特点。本文介绍了配电网的接线设计原则和配电自动化的实施原则，并针对几种典型接线方式探讨了配电自动化的实施。 1 配电网接线方式设计原则 目前正在进行的城市电网建设改造工程，和即将实施的配电系统自动化建设工程，都要求对配电网的接线方式进行规划设计，特别是配电系统自动化对一次系统接线方式的依赖性很强，它决定了配电系统自动化的故障处理方式。因此，配电网的接线方式必须和配电系统自动化规划紧密结合，一次系统接线方式必须满足配电系统自动化的要求。配电网接线方式设计应遵循以下原则： ?便于运行及维护检修； ?优化网架结构、降低线损； ?保证经济、安全运行；节约设备和材料,投资合理； ?适应配电自动化的需要； ?有利于提高供电可靠性和电压质量； ?灵活地适应系统各种可能的运行方式。 2 配电自动化的实施原则 注重投入产出。首先是先进性与实用性的综合考虑。先进，即功能先进，设备满足使用要求、符合发展趋势、不落后；实用，对做好工作有较大帮助，对提高管理水平有较大意义，不搞“花架子”。此外，还要注意不同的地区要采用不同的模式，如负荷密集程度、负荷重要性、经济发达程度、发展趋势、售电收入等。 合理的网架基础。它包括多供电途径的环状网(或网格状网)开环运行，合理的设备容量和采用可靠的开关设备，灵活的运行方式，恰当分段、恰当联络，负荷密集区和重要区域设开闭所，以及合理的控制和管理权限划分。 统一规划、分步实施。系统规模较大，必须认真规划，盲目上马会导致“推倒重来”的风险，规划负荷发展趋势，规划体现高的投入产出，规划反映不同地区的差异，首先实施网架基础好，经济、社会效益明显的区域，首先实施条件成
配电网安全管理详解集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-
配电网安全管理详解笔者以为，目前个别电力企业的配电网安全管理仍然存在许多误区。 误区一：上头安排多，下面落实少。对于安全生产，企业领导认识高，压力大，抓得紧，但到了基层情况就大不一样了，普遍存在“能过就过，不能过应付着过”的现象，对于上面的安排回答是“点多、线长、面广”难以管理，更有甚者以“常在河边走，哪有不湿鞋”为自己开脱责任。 误区二：基础牢不牢心中没数。作为配电网的运行维护管理者--班站(乡镇供电所)来说，大有顾此失彼的趋向，工作不能统筹安排，营业抄、核、收关系到效益，是必须进行的例行工作，有硬性指标卡着，而设备巡视维护就成了走过程的事了，结果设备运行到底是啥状态，心里模模糊糊，除非有“报修”才不得不去处理，纵使发现缺陷还是一拖再拖。 误区三：口头喊的多，经常工作少。配电网安全责任人人有，安全责任书年年签，但基本都是形式上的东西，事后就丢在一边，出了问题，发生事故，就集中人员开会整顿，当初的安全保证书，背安全规程不知是怎样执行的，殊不知亡羊补牢为时已晚，不知道居安思危，不定期总结，造成管理上不连贯。
针对以上种种误区，笔者认为要切实搞好配电网的安全，须尽早走出误区，在预防上下工夫，在防范上求实效。 --分工明确，抓落实。作为运行维护配电网的基层单位--乡镇供电所(配电班)应设线路维护工2－3人(包括工作负责人)，进行专门巡视维护本单位所辖配网设备，发现缺陷隐患及时汇报上级主管部门，并安排时间处理，作为上级主管部门除协调处理缺陷外，对整个工作过程安全进行监控，落实安全措施，形成闭环程序管理，另外，不定期抽查配网设备运行情况，抽查中发现的缺陷隐患限期处理。同时，要对维护单位和个人进行经济考核，严格兑现，使件件工作有落实结果，起码的安全措施不落空。 --杜绝违章，保安全。安全生产是一项复杂而又精密的系统工程，任何一个细小的环节出现问题，就会导致“千里之堤，溃于蚁穴”的严重后果。作为配网上每一个工作人员，哪怕是最简单的抄表工作，都必须具有忧患意识，有超前预防意识，来不得半点侥幸心理和乐观情绪，必须严格遵守各项规章制度，从我做起，从小事做起，从现在做起，从穿工作服、戴安全帽做起，不能出现任何违章，哪怕是一丝一毫，要居安思危，在查处违章上力避形式主义，严谨务实，切忌“自扫门前雪，莫管他人瓦上霜”。
配网接线方式 一、配网接线方式概述 配网接线方式，说简单点，就是配电网建设的网架如何组织，如何才能实现可靠性和经济性。因为配网的量大且复杂，可靠性和居民生活息息相关，所以配网的接线方式显得尤为重要。先说说国外的情况。 1)国外配电网接线方式 东京城市配电网 东京中压配电网中97%为6.6kV不接地电网，3%为22kV小电阻接地电网。6.6kV架空网供电方式采用3分段4联络、6分段3联络的方式;6.6kV电缆网供电方式采用环网的方式。在都市负荷密度高的电缆网地区采用中压为22kV配电方式，接线方式有本线、备线方式和环状供电方式以及网状供电方式。 主要优点在于：由于多分段多联络的经济性好，所以整体的经济效益保持在一个很高的水平;通过提高设备的安全可靠性和配电自动化系统，极大的提升了配网的可靠性;配变利用率高。 新加坡城市配电网 在城市各分区内，变电站每两回22kV馈线构成环网，形成花瓣结构，称之为梅花状供电模型，不同电源变电站的每两个环网中间又相互连接，组成花瓣式相切的形状，其网络接线实际上是由变电站间单联络和变电站内单联络组合而成。站间联络部分开环运行，站内联络部分闭环运行。两个环网之间的联络处为最重要的负荷所在。 优缺点在于：网架结构清晰明确，电网网络设计标准化。属于高压强，中压弱的纵向结构;任意线路出现故障，故障点两端的负荷可实现快速转供，供电可靠性高;线路利用率低，线路负荷率需控制在50%以内，系统短路电流水平较高，二次保护配置比较复杂。 2)我国配电网接线方式 国网有这方面的规定，但是规定的很粗，很没有针对性，每个省好像也没有按这个来实施，所以说国网配网接线这块一直很乱，也是如此。规定如下： 这里供电区域是根据重要性和负荷密度，分等级的，具体的接线方式下文也会提到。 我国配网接线方式现状，以湖北为例： 110kV高压配电网(绿色柱条为辐射式供电) 湖北省110kV链式接线中，占绝大部分的为单链接线，仅有少量变电站之间形成了双链接线。环网接线中，占绝大部分的为单环网接线，仅有少量变电站之间形成了双环网接线。 10kV中压配电网(分为电缆和架空两类) 在A、B类供电区域，电缆网络结构以环网为主，架空网络结构以单联络和多联络为主，
5G技术在电力配电网领域的思考与探索 存在的问题 1、基础薄弱。配电网是电网的重要组成部分。是联接电网和用户的最关键结点，其安全和可靠性与主网相比配电网仍显薄弱和发展相对滞后； 2、自动化面少。配电自动化目前仍集中在城市中心区，规模化、系统化尚未实现，实用化水平有待进一步提升； 3、外部环境复杂。用户侧分布式新能源规模并网,配电网缺乏与外部环境的互动,新能源消纳与电网安全稳定运行之间的矛盾日益突出。 企业经营遇到瓶颈 1、电力市场化改革。市场竞争主体剧增。9号文放开售 电 侧和增量配网业务，数千家售电公司出现； 2、连续降电价。政府降低输配电价要求，企业经营收入形式严峻； 3、新技术的冲击。直流配电网与储能电池的突破，将给传统配电网带来冲击。 社会经济形态发生变化 1、互联网经济。“互联网+”吸引行业外公司采用互联网的创新方式开展跨界经营,带来大量资本； 2、数字经济提高了社会劳动生产率，客户要求日益多样化和精益化，给配电网企业经营效益提出了更高要求。
据中国信通院预测 2020-2025年中国 5G 将直接带动经济 总 产出 10.6万亿元，直接创造经济增长 3.3万亿，创造直接就业岗 位超过 300万个 面向应用定义 “网络即服务
1、瓦特、比特融合，配电网末端连接是瓶颈 （1）连接痛点：点多、面广智能终端和用户终端连接困难、连接匮乏、无线通信质量低； （2）智能配网需要5G连接：新能源新业务亿级大连接、 毫秒级业务、高精度授时、高带宽业务；配网连接提升-高在线、易运维、全覆盖、安全可靠；基于5G的新智能技术应用-无人机机器人、高清智能视频； （3）配电网特点：点多面广，海量设备实时监控，信息双向交互频繁，且光纤敷设成本高、运维难度大技术选型：有线是“干”，无线是“支”，无线是有线的拓展和补充，尤其在解决配电网业务“最后一公里”接入方面，无线是快速、灵活部署的最佳选择。 （4）5G是配、用电泛在连接的重要选项。 （5）无线“安全、可靠、经济、灵活、泛在”，赋能全联接电网。
中压配电网处于系统电网下游，是连接终端电力用户和大电网的桥梁，直接关系到用户的电能质量和供电可靠性。在配电网规划、设计中，电网网架结构选择将直接决定工程的经济性和电网供电可靠性。以下，小智对各种典型网架结构在故障分析、供电可靠性和线路利用率等方面进行简要分析，以便为配电网规划、建设提供参考。 辐射式 单辐射：线路由变电站母线出线后，仅配有分段开关进行负荷分段和故障隔离，没有其他能够联络转供的电源。线路具有结构简单、工程投资小、运行维护容易等优点，但却无法满足“N-1”故障运行要求，供电可靠性较差。适用于新区电源布点时，满足新增负荷供电需求或偏远牧区和农村基础供电需求。 图1. 单辐射线路接线示意图 表1. 单辐射线路故障运行方式分析 备注：故障停电范围表示故障后倒闸后的停电范围期望值，不含线路故障率，下同。 双辐射：由同一变电站不同母线配出2回线路，采用同杆双回架设方式，对可靠性要求较高的用户采用双回路供电，任何一回线路事故或检修停电时，都可由另一回路供电。架空双辐射有别于电缆双射，检修状态下为了人身安全，需要2回同杆线路一起停电，供电可靠性相对较差。 图2. 双辐射线路接线示意图 表2. 双辐射线路故障运行方式分析 分段联络 多分段适度联络：故障停运或计划检修下，线路负荷可由对侧联络线路进行转供，线路利用率最高可达(n-1)/n(n为联络数)。为提高实际可转供能力，联络点一般需在负荷等分点，组网困难;实际可转供能力受负荷分布影响较大，实际线路利用率较难达到(n-1)/n。
图3. 多分段单联络线路接线示意图 图4. 多分段适度联络线路接线示意图 表3. 分段联络线路故障运行方式分析 环网式 环网式：由不同变电站或同一变电站不同母线引出主干线路形成环网，采用闭环设计开环运行方式。双环网网架结构可以满足N-1-1要求，投资相对较高，推荐负荷密集区域配置。 图5. 单环网线路接线示意图 图6. 双环网线路接线示意图 表4. 环网式线路故障运行方式分析
配电网供电可靠性的评估算法 配电系统可靠性的评估方法是在系统可靠性评估方法的基础上,结合配电系统可靠性评估的特点而形成的。配电系统可靠性评估的大致思路是根据配电系统中元件运行的历史数据评价元件的可靠性指标，根据网络的拓扑结构、潮流分析、保护之间的配合关系以及元件的可靠性指标评价各个负荷点可靠指标，最后综合各个负荷点的可靠性指标，得出配电系统的可靠性指标。 目前研究电力系统可靠性有两种基本方法：一种是解析法，另一种是模拟法。 一：解析法：用抽样的方法进行状态选择，最后用解析的方法进行指标计算。 （1）故障模式影响分析法：通过对系统中各元件可靠性数据的搜索，建立故障模式后果表，然后根据所规定的可靠性判据对系统的所有状态进行检验分析，找出各个故障模式及后果，查清其对系统的影响，求得负荷点的可靠性指标。适用于简单的辐射型网络。。 （2）基于最小路的分析法：是先分别求取每个负荷点的最小路，将非最小路上的元件故障对负荷点可靠性的影响，根据网络的实际情况，折算到相应的最小路的节点上，从而，对于每个负荷点，仅对其最小路上的元件与节点进行计算即可得到负荷点相应的可靠性指标。算法考虑了分支线保护、隔离开关、分段断路器的影响，考虑了计划检修的影响，并且能够处理有无备用电源和有无备用变压器的情况。 （3）网络等值法：利用一个等效元件来代替一部分配电网络，并将那部分网络的可靠性等效到这个元件上，考虑这个元件可靠性对上下级馈线的影响，从而将复杂结构的配电网逐步简化成简单辐射状主馈线系统。 （4）分层评估算法：利用系统元件的可靠性数据与系统网络拓扑结构建立了系统的可靠性数学模型，在基于故障扩散的分层算法来进行系统的可靠性评估。可快速算出可靠性指标并找出供电的薄弱环节。 （5）基于最小割集的分析法。最小割集是一些元件的集合，当它们完全失效时，会导致系统失效。最小割集法是将计算状态限制在最小割集内，避免计算系统的全部状态，大大节省了时间，并近似认为系统的失效度可以为各个最小割集的不可靠度的总和。当每条支路存在大量元件时，计算量显著降低；且效率高，编程思路清晰，易于实现。本方法的关键是最小割集的确定。 （6）递归算法：先将网络用树型（多叉树）数据结构表示，利用后序遍历和前序遍历将每一馈线都用一包含了此馈线的所有数据节点来表示，由负荷点所在的顶端依次往上递归，并保留原节点，这样不仅可以算出整体可靠性指标，还可以算出所有负荷点的可靠性指标。 （7）单向等值法：将下一层网络单向等值为上一层网络，将断路器/联络开关间的元件和负荷点等值为一节点，再由下而上削去断路器/联络开关，最终可等值一个节点，便可得出整体的可靠性。由于馈线中有熔断器、变压器等存在，因此在等值前后整个网络的可靠性指标
环网自愈型RS485转光纤_光猫使用说明书（工业级） 一、概述 天津三格电子的MS-F155-C工业级双环光纤自愈RS485转光纤。工业现场总线光通讯中光纤双环网自愈是一种有效的高可靠通讯方式。双环自愈光纤Modem采用光纤传输技术，专为工业自动化、SCADA(数据采集及监控)等工业环境的远程数据通讯而设计，该产品主用实现232/485设备，在一对光纤环网(主环\备环)上互相通讯，正常通讯时，备环处于备份状态；当主环光纤故障时，备环立即启动工作，当主环故障消失时，备环立即切换，恢复备份状态，而主环恢复工作状态。光纤故障检测、主环、备环均由双环自愈光纤Modem自动完成，无需人工干预。级联方式支持0-500Kbps的任意速率，环网方式速率低于115200bps。光纤接口FC\SC\ST任选，由于采用光纤传输介质，可以在雷电、浪涌、电磁干扰等恶劣的工业环境下安全、高速、长距离 通讯。同时省去原来使用铜线时的雷电浪涌保护 设备的投资； 二、规格与特性 电源：宽电源供电，7-24V直流电源。 接口：RS232/ RS485。可以同时传输1路RS232， 或者1路485。 传输速率：RS232、RS485可以达到115200bps；。 通信方式：RS232RS422为全双工/ RS485为半双 工。 通信距离：多模可以达到2000米，单模可以达 到20-40公里。 光纤：SC口，单模双纤/单模单纤。 M/S拨码开关：主站拨到M，从站拨到S。 保护：15KV静电保护，1600W浪涌保护 环境温度：-40---60°C 存储温、湿度：-40---80°C 5%---90% 三、LED指示灯 RS485_1_LED：闪烁表示RS485_1有数据收发； RS485_2_LED：闪烁表示RS485_2有数据收发； M/S_LED：灯灭设备为从站，灯亮设备为主站； PWR_LED：灯亮表示电源工作； Linker1_LED：灯亮表示光纤模块1工作正常； Linker2_LED：灯亮表示光纤模块2工作正常； NC:亮表示为环路工作状态，灭为总线状态 RS232_1_LED：232有数据则闪烁； 四、光纤参数 单模、SC口（可选择其他接口，LC FC等）、双 纤可选，波长1310nm。 五、装修清单 AC220V/DC 9V电源适配器一个，使用说明书一 份（销售日期，作为保修的依据），光猫一台。 六、注意事项 光纤与光模块不用时候应该用注意防潮、防尘。 安装方法：必须一个主站，多个从站。可以一直往下串接从站，多个从站。链接方式有如下两种：（1）级联总线式；（2）环网方式。
配电网的接线方式 一、架空路线 中压配电网的接线方式，架空路线主要有放射式、普通环式、拉手环式、双路放射式、双路拉手环式等五种。 （1）放射式 放射式结构见图1–2，线路末端没有其它能够联络的电源。这种中压配电网结构简单，投资较小，维护方便，但是供电可靠性较低，只适合于农村、乡镇和小城市采用。 图1–2 放射式供电接线原理图 （2）普通环式 普通环式接线是在同一个中压变压器的供电范围内，把不同的两回中压配电线路的末端或中部连接起来构成环式网络，见图1–3。当中压变电站10kV侧采用单母线分段时，两回线路最好分别来自不同的母线段，这样只有中压变电站全停时，才会影响用户用电，而当中压变电站一母线停电检修时，用户可以不停电。这种配电网结构，投资比放射式要高些，但配电线路停电检修可以分段进行，停电范围要小得多。用户年平均停电小时数可以比放射式小些，适合于大中城市边缘，小城市、乡镇也可采用。 图1–3 普通环式供电接线原理图
（3）拉手环式 拉手环式的结构见图1–4。它与放射式的不同点在于每个中压变电站的一回主干线都和另一中压变电站的一回主干线接通，形成一个两端都有电源、环式设计、开式运行的主干线，任何一端都可以供给全线负荷。主干线上由若干分段点（一般是安装油浸、真空、产气、吹气等各种形式的开关）形成的各个分段中的任何一个分段停电时，都可以不影响其它各分段的停电。因此，配电线路停电检修时，可以分段进行，缩小停电范围，缩短停电时间；中压变电站全停电时，配电线路可以全部改由另一端电源供电，不影响用户用电。这种接线方式配电线路本身的投资并不一定比普通环式更高，但中压变电站的备用容量要适当增加，以负担其它中压变电站的负荷。实际经验证明，不管配电网的接线形式如何，一般情况下，中压变电站主变压器都需要留有30%的裕度，而这30%的裕度对拉手环式接线也已够用。当然，推荐的裕度要更高些，是40%。 拉手环式接线有两种运行方式，一种是各回主干线都在中间断开，由两端分别供电，如图1–4（a）所示。这样线损较小，配电线路故障停电范围也较小，但在配电网线路开关操作实现远动和自动化前，中压变电站故障或检修时需要留有线路开关的倒闸操作时间。另一种是主干线的断开点设在主干线一端，即由中压变电站线路出口断路器断开，如图1–4（b）所示。这样中压变电站故障或检修时可以迅速转移线路负荷，供电可靠性较高，但线损增加，是很不经济的。在实际应用时，应根据系统的具体情况因地制宜。 图1–4 拉手环式供电接线原理图 （a）中间断开式；（b）末端断开式 （4）双线放射式 双线放射式的结构如图1–5所示。这种接线虽是一端供电，但每基电杆上都架有两回线路，每个用户都能两路供电，即常说的双“T”接，任何一回线路事故或检修停电时，都可由另一回线路供电。即使两回线路不是来自两个中压变电站，而是来自同一中压变电站10kV
配电网故障恢复与网络重构 [1]邹必昌.含分布式发电的配电网重构与故障恢复算法研究[D].武汉大学 2012 [2]潘淑文加权复杂网络抗毁性及其故障恢复技术研究[D].北京邮电大学 2011 [3]周永勇.配电网故障诊断、定位及恢复方法研究[D].重庆大学2010 [4]丁同奎.配电网故障定位、隔离及网络重构的研究[D].东南大学2006 [5]周睿.配电网故障定位与网络重构算法的研究[D].哈尔滨工业大学 2008 [6]姚玉海.基于网络重构和电容器投切的配电网综合优化研究[D].华北电力大学 2012 配电网脆弱性分析与可靠性评估 [1]汪隆君.电网可靠性评估方法及可靠性基础理论研究[D].华南理工大学 2010 [2]何禹清.配电网快速可靠性评估及重构方法研究[D].湖南大学2011 [3]王浩鸣.含分布式电源的配电系统可靠性评估方法研究[D].天津大学 2012
[4]任婷婷.改进网络等值法在配电网可靠性评估中的应用研究[D].太原理工大学 2012 [5]吴颖超.含分布式电源的配电网可靠性评估[D].华北电力大学2011 [6]王新智.电网可靠性评估模型及其在高压配电网中的应用[D].重庆大学 2005 [7]郑幸.基于蒙特卡洛法的配电网可靠性评估[D].华中科技大学2011 配电网快速仿真与模拟 [1]周博曦.基于IEC 61968标准的配电网潮流计算系统开发[D].山东大学 2012 [2]徐臣.配电快速仿真及其分布式智能系统关键问题研究[D].天津大学 2009 [3]马其燕.智能配电网运行方式优化和自愈控制研究[D].华北电力大学（北京）2010 [4]康文文.面向智能配电网的快速故障检测与隔离技术研究[D].山东大学 2011 [5]许琪.基于配电网的馈线自动化算法及仿真研究[D].江苏科技大学 2012
城市中压配电网的可靠性评估方法研究 发表时间：2019-01-08T10:45:19.233Z 来源：《电力设备》2018年第24期作者：李壁辉 [导读] 摘要：配电网是一个综合性的系统，文章第一步对中压配电网可靠性进行了相关论述，重点放在了可靠性的评估标准以及这些标准的特性上，针对现有的配电网可靠性评估方法展开论述，运用对比分析的手法解析了现有中压配电网可靠性评估的方法，其中最有代表性的就是网络等值法和分块算法，深入解析了配电网自愈控制的必要性，及其对配电网可靠性影响，文末对今后配电网的走向进行了展望。 （广东电网揭阳揭西供电局有限责任公司广东省揭阳市 515400） 摘要：配电网是一个综合性的系统，文章第一步对中压配电网可靠性进行了相关论述，重点放在了可靠性的评估标准以及这些标准的特性上，针对现有的配电网可靠性评估方法展开论述，运用对比分析的手法解析了现有中压配电网可靠性评估的方法，其中最有代表性的就是网络等值法和分块算法，深入解析了配电网自愈控制的必要性，及其对配电网可靠性影响，文末对今后配电网的走向进行了展望。 关键词：配电网；可靠性评估；网络等值法；分块算法 在现有的配电网可靠性分析方法中，最为有效的就是模拟法和解析法两种。在网络等值法和分块算法之上的混合算法有着很大的可行性，其在计算速度上有着很明显的提高，不过其要对复杂配电网展开等值或者分块是比较复杂的，必须要借助先进的拓扑分析理念，这就需要大量的时间成本，故而，在实际条件下不是很合适，一般使用的是解析法。现在运行的配电网可靠性方法都有其独特的优势，但是同时也有各自的技术难题和不足之处。 1配电网可靠性评估的指标和各个指标的特点 所谓的配电网可靠性，详细来说就是两点，一是其自身的可靠性，二是其向用户供电能力的可靠性。配电系统可靠性的评估标准一般是：平均故障率、故障状态下的断电时间、年平均持续断电时长。配电网技术在近年来得到了极大的提升，通常配电网都是具有很大规模的，内部结构极为复杂，有兼具开环和闭环的环网，有联络断路器等。在线路的布置上也不一而足，同时还需要借助开关进行分割。不过，对于配电网可靠性指标而言，高阶失效事件一般也不会带来多大的影响，它的辐射式乃至弱环网的特性，使得配电原件出现损坏的概率大大减小，同时断电的时间也变得极低。 2常用的配电网可靠性评估研究方法 2.1网络等值法 2.1.1网络等值法的实现 配电网中一般都有着很多的馈线，其又可以再分为主馈线和分支馈线。后者的分支还可以继续延伸，分支馈线内有各种原件和相关联的负荷支路，借助配电网的这个特点，就很容易对配电网进行层次划分了。馈线及其含有的部件可以构成一个级，然后它的分支就可以划分在下一级了，不过需要强调的是分支馈线需要列在同一层。所谓的区域网络，就是将馈线作为基础的各个区域的集成，在这里面的原件及负荷点具有相似的性能指标，比如同样的断电时间和可靠性指标，如此一来，在进行可靠性评估时，网络节点数和负荷点数就可以大大的降低了，进而也能够保证评估时的计算量。 2.1.2网络等值法的缺点 再繁杂的配电网都能够借助馈线分层来简化，但是这个过程的工作量是极大的，对于各个子系统需要不断地进行等效，节点需要不断地合并分解，在结果上就是将呈现一个连续的系统，同时还有负荷的可靠性，但是并不是单个的负荷可靠性指标，要得到这个结果还需要进一步的计算，这又是一个庞大的计算量。 2.2分块计算 2.2.1分块计算的实现 把系统列为很多块，其间含有多个元素，故障节点能够在块的基础上进行检索，运用的手段为故障扩散法，由此就能够得出负荷点，乃至于馈线和系统的可靠性指标也就有了。块是在邻接矩阵的基础上产生的，在存储方式上使用的是稀疏技术，如此一来就不用对元素逐一列举了，在时间上就有了很大的余量，进而也就减少了对系统的评估时间。分块算法自身的劣势也很大，当面对节点和开关数目较多的网络时，分块需要的时间是很长的，这在实际环境下并不具有可行性。 2.2.2分块计算的缺点 运用稀疏技术的好处就是节省了大量对元素的列举时间，但是在节点和开关数目较多时，时间也会比较长，这样一来优势就会丧失。 2.3失负荷分析 2.3.1失负荷分析的实现 失负荷一般有两种情况，一种是全部失负荷，还有一种就是部分失负荷。如果故障点位于供电的最小割集中，负荷供电就会彻底瘫痪，转换为全部失负荷。但是当其出现在有容量约束的电力原件时，其他原件负载就会变大，进而变成部分负荷被割离，就是部分失负荷。实际情况下，配电网中多含有环状网和有容量约束的原件，因此在进行可靠性评估时，必须要注意部分失负荷对其的影响。在辐射型配电网中，如果具有能够进行负荷转移的联络开关，那么容量约束的作用就要重点关注了。笔者建议运用树状网二次潮流估计法来进行失负荷解析，其优势在于能够极大的简化计算。 2.3.2失负荷分析的缺点 使用此种方法来解析失负荷时，尽管可以在一定程度上简化计算，但是其花费在对故障潮流计算上的时间就已经很多了。 3未来研究方向展望 至于为何要进行配电网评估方法的研究，为的就是找到一种合适的方法去加强配电网的可靠性，就目前来看，发展智能配电网自愈控制技术极有必要，其不但能够提升配电网的可靠性和安全性，同时还能够避免大规模停电事件的出现，处理大量DG 接入的难题。配电网可靠性提升的关键就在智能配电网自愈控制技术，在配电网出现问题时，能够缩短非故障段的断电时长，但是也有一些因素限制了配电网自愈控制功能的达成，比如智能剖析和决策能力等，在今后的时间里应该投入更多的精力，实现相关技术的突破。 在当前这个时期，不管是何种针对网络连通性的分析手段，都必须要对单个负荷点或失效事件展开一次全面的网络拓扑搜索，在特性上表现为规模巨大，同时花费时间也极长，这样一来其在实用性上也有一定的阻碍。有鉴于此，在以后的发展历程中，必须要加大研究的力度；从其他配电网可靠性评估方面展开剖析，当前的探究依旧处在前期阶段，各个方面都需要花费时间进行完善。除此之外，当前行业
分布式电源对配电网的可靠性影响 摘要：凭借运行方式灵活、环境友好等特点，越来越多的分布式电源被接入到配电网中，这在对配电系统的结构和运行产生一系列影响的同时，也将改变原有的配电系统可靠性评估的理论与方法。由于用户可以同时从传统电源和分布式电源两方面获取电能，配电系统的故障模式影响分析过程将发生根本性改变，需要考虑系统的孤岛运行。此外，风机、光伏等可再生分布式电源出力波动性以及储能装置运行特性的影响更加剧了问题的复杂性。 本文使用一种分布式电源低渗透率情形下配电系统可靠性评估的准序贯蒙特卡洛模拟方法，计算与用户相关的配电类可靠性指标,指标分别为EENS，SAIDI,和SAIFI。应用馈线区的概念，研究了分布式电源接入后配电系统的故障模式影响分析过程，对系统中的孤岛进了分类，并采用启发式的负荷削减方法维持孤岛内的电力平衡。在上级电源容量充足的前提下，该方法对系统中非电源元件的状态进行序贯抽样，而对风机、光伏、蓄电池组等分布式电源的状态进行非序贯抽样，可以在确保一定计算精度的同时提高模拟速度。 关键词：配电系统，可靠性评估，分布式电源，馈线区，准序贯蒙特卡洛模拟
1、分布式发电发展概况 作为集中式发电的有效补充，分布式发电近年来备受关注，分布式发电技术也日趋成熟，其发展正使得现代电力系统进入了一个崭新的时代。尽管到目前为止，分布式发电尚无统一的定义，但通常认为，分布式发电（Distributed Generation,DG）是指发电功率在几千瓦至几十兆瓦之间的小型化、模块化、分散化、布置在用户附近为用户供电的小型发电系统。它既可以独立于公共电网直接为少量用户提供电能，又可以接入配电系统，与公共电网一同为用户提供电能。按照分布式电源（Distributed Energy Resource, DER或Distributed Generator,DG）是否可再生，分布式发电可分为两类：一类是可再生能源，包括太阳能、风能、地热能、海洋能等发电形式；另一类是不可再生能源，包括内燃机、热电联产、微型燃气轮机、燃料电池等发电形式。此外，分布式发电系统中往往还包括储能装置。 分布式发电的优势包括： 1）经济性：由于分布式发电位于用户侧，靠近负荷中心，因此大大减少了输配电网络的建设成本和损耗；同时，分布式发电规划和建设周期短，投资见效快，投资的风险较小。 2）环保性：分布式发电可广泛利用清洁可再生能源，减少化石能源的消耗和有害气体的排放。 3）灵活性：分布式发电系统多采用性能先进的中小型模块化设备，开停机快速，维修管理方便，调节灵活，且各电源相对独立，可满足削峰填谷、对重要用户供电等不同的需求。 4）安全性：分布式发电形式多样，能够减少对单一能源的依赖程度，在一定程度上缓解能源危机的扩大；同时，分布式发电位置分散，不易受意外灾害或突发事件的影响，具有抵御大规模停电的潜力。 上述分布式发电的独特优势是传统的集中式发电所不具备的，这成为了其蓬勃发展的动力。为此，世界上很多国家和地区都制定了各自的分布式发电发展战略。例如，在2001年，美国的DG容量就占到了当年总发电容量的6%，而其于同年制定完成的DG互联标准IEEE P1574，则规划在10-15年后DG容量将占到全国发电量的10-20%；欧盟也于2001年制定了旨在统一协调欧洲各国分布式电源的“Integration”计划，预计在2030年DG容量达到发电总装机容量的30%左右；我国对DG的发展也十分重视，相继颁布了《可再生能源法》和《可再生能源中长期发展计划》，计划在2020年DG容量达到总装机容量的8%。 但是，在伴随着诸多好处的同时，分布式发电的发展给电力系统，特别是配电系统的规划、分析、运行、控制等各个环节都带来了全新的挑战。分布式电源自身的特性决定了一些电源的出力将随着外部条件的变化而变化，因此这些电源不能独立地向负荷供电，且不可调度。而对于配电系统而言，当DG规模化接入配电系统后，配电系统由原来单一的分配电能的角色转化为集电能收集、电能传输、电能存储和电能分配于一体的“电力交换系统”（Power Exchange System）或“主动配电网络”（Active Distribution Networks），配电网的结构出现了根本性的变化，不再是传统的辐射状的、潮流单向流动的被动系统，给电压调节、保护协调和能量优化带来了新的问题。特别是当配电系统中DG的容量达到较高的比例，即高渗透率时，要实现配电网的功率平衡和安全运行，并保证用户的供电可靠性有着很大的困难。
2.国内目前中压配电网典型接线 国内中压电缆网的典型接线方式主要有单射式、双射式、单环式、双环式、N供一备5种类型，其特点、适用范围和接线示意图如下文所述。 2.1单射式 特点：自一个变电站、或一个开关站的一条中压母线引出一回线路，形成单射式接线方式。该接线方式不满足“N-1”要求，但主干线正常运行时的负载率可达到100%。有条件或必要时，可过渡到单环网或N供一备等接线方式。 适用范围：城区内一般不采用该接线方式，其他区域根据实际情况采用，但随着网络逐步加强，该接线方式可逐步发展为单环式接线。 图4 单射式 2.2双射式 特点：自一个变电站、或一个开关站的不同中压母线引出双回线路，形成双射接线方式；或自同一供电区域不同方向的两个变电站（或两个开关站）、或同一供电区域一个变电站和一个开闭所的任一段母线引出双回线路，形成双射接线方式。 该接线方式不满足“N-1”要求，但主干线正常运行时的负载率可达到100%。有条件或必要时，可过渡到双环网或N供一备接线方式。高负荷密度地区可自10kV母线引出三回线路，形成三射接线方式。一条电缆本体故障时，用户配变可自动切换到另一条电缆上。 适用范围：双射式适用于容量较大不适合以架空线路供电的普通用户，一般采用同一变电站不同母线或不同变电站引出双回电源。 图5 双射式 2.3 单环式
特点：自同一供电区域的两个变电站的中压母线（或一个变电站的不同中压母线）、或两个开关站的中压母线（或一个开关站的不同中压母线）或同一供电区域一个变电站和一个开闭所的中压母线馈出单回线路构成单环网，开环运行。任何一个区段故障，闭合联络开关，将负荷转供到相邻馈线，完成转供，在满足“N-1”的前提下，主干线正常运行时的负载率仅为50%。由于各个环网点都有两个负荷开关（或断路器），可以隔离任意一段线路的故障，用户的停电时间大为缩短，只有在终端变压器（单台配置）故障时，用户的停电时间是故障的处理时间，供电可靠性比单电源辐射式大大提高。 适用范围：单环接线主要适用于城市一般区域（负荷密度不高、三类用户较为密集、一般可靠性要求的区域），中小容量单路用户集中区域，工业开发区、线性负荷的农村地区以及电缆化区域容量较小的用户。 这种接线模式可以应用于电缆网络建设的初期阶段，对环网点处的环网开关考虑预留，随着电网的发展，在不同的环之间通过建立联络，就可以发展为更为复杂的接线模式。所以，它还适用于城市中心区、繁华地区建设的初期阶段或城市外围对市容及供电可靠性都有一定要求的地区。 图6 单环式 2.4 双环式 特点：自同一供电区域的两个变电站（或两个开关站）的不同段母线各引出一回线路或同一变电站的不同段母线各引出一回线路，构成双环式接线方式。如果环网单元采用双母线不设分段开关的模式，双环网本质上是两个独立的单环网。在满足“N-1”的前提下，主干线正常运行时的负载率仅为50%。该接线模式可以使客户同时得到两个方向的电源，满足从上一级10kV线路到客户侧10kV配电变压器整个网络的“N-1”要求。 适用范围：双环式接线适用于城市核心区、繁华地区，重要用户供电以及负荷密度较高、可靠性要求较高，开发比较成熟的区域，如高层住宅区、多电源用户集中区的配电网。
一、电力系统介绍 1.电力系统的构成 2.配电、用电 配电、低压入户是电力系统中直接与用户相连并向用户分配电能的环节。配电系统由配电变电所（通常是将电网的输电电压降为配电电压）、配电线路（即1 千伏以上电压）、配电变压器、以及相应的控制保护设备组成。 低压入户是由配电变压器次级引出线到用户入户线之间的线路、元件所组成的系统，又称低压配电网络。 配电网络是从变电站出线到配电变压设备之间的网络。电压通常为 6～10千伏，城市多使用 10 千伏配电。随着城市负荷密度加大，已开始采用 20 千伏配电方案。 配电线路按结构有架空线路和地下电缆。农村和中小城市可用架空线路，大城市（特别是市中心区）、旅游区、居民小区等应采用地下电缆。 二、线路建设 1.线路建设的目的 线路建设的目的就是将发电厂的电能通过架空或电缆线路、变电站等组合的系统传递给用电单位。 主网线路的主目的是将发电站的电力输送至变电站，再由变电站进行降压处理。(由110kV、220kV、500kV降至10kV)。 配网线路的主要目的是从变电站将10kV送至居民区、工厂、商业区附近，再由杆上变、变电箱等设备将电压降至380V或220V，最后送至用户使用。
2.电网建设主要参与角色 电网公司、设计院、施工单位、运检单位(电网网公司)。 3.配网线路建设流程 配网线路的主要建设流程如下： ①由国网公司作为甲方发起设计工作的招标。 ②设计院中标后，开始进行线路设计，将设计成果提交给国网公司。 ③国网公司确认设计成果后，发起施工的招标。 ④施工单位中标后，开展建设工作。完成建设后需要由国网公司根据设计进行验收。 ⑤完成建设后，国网公司将线路移交给运检修单位进行维护。 三、设计工作的内容 1.设计流程 整个设计过程分为4个步骤：可行性研究、初步设计、施工图设计、竣工图设计。理论上，上一阶段的设计成果通过审核之后才能够进入下一个设计阶段。但对于配网工程来说，一般没有这么严格的要求。 可研阶段工作主要目标是确定方案的可行性、工作范围，一个比较大的作用是估算投资。工作内容包括：选线&选址、初步勘察、线路路径图、取得协议。 初步阶段是整个设计构思基本形成的阶段，如设计原则确定、最佳路径的选择、杆塔基础形式的选择等。这一阶段需要输出的内容有：线路路径图、平断面图、杆塔明细表。 施工图阶段的工作是将已明确的设计进行细化，相关设计成果将作为施工的依据。对于架空线路，主要工作内容有：杆塔设计、金具设计、基础设计。
城市配电网10kV多电源单环网结构模型分析 汪建，古宏林 （安徽省电力公司铜陵供电公司） 1前言 目前国内城市10kV配电网的网络结构分类主要分为：辐射型、双电源单环网型、双电源双环网型、多电源单环网、多电源双环网型等。 对于城市10kV配电网供电可靠性要求非常重要的用户通常采用双电源双环网供电网络模式，同时可辅助采用自备油机作为保障。对于重要用户采用双电源供电模式，一般分别两个不同变电站分两路供电，可以实行全部备用或部分备用。一般用户采用单电源供电。 城市配电网10kV配电网大多数网络结构建设为双电源单环网。在正常运行方式下，基本满足负荷需求。其运行方式单一，供电可靠性较高。但在负荷高峰期或双电源全停的极端方式下，很难满足用电需求。 建立城市配电网10kV配电网多电源单环网模型，可以很好的解决上述问题。其建设方法简单、投资小、运行方式灵活、供电可靠性高；能够很好地解决城市配电网10kV配电网现有供电能力和单一运行方式问题，实现由现状网络发展到饱和目标网络的高效率改造。 2网络结构模型 （1）城市配电网10kV配电网多电源单环网模型定义：由多个10kV电源构成，向一个单线路或多个单线路构成供电网络的结构，其运行方式为单电源供电、多电源备用，运行时实现闭环切改负荷、开环运行。 （2）实现城市配电网10kV配电网多电源单环网模型结构，如图1，2示例： 线路：电源1-1A-1B-C-D-E为一条完整的10kV线路。 其他形式的单电源多环网结构还有很多方式，只要满足必要的条件即可，详细见本章（3）节。 注解： ①：标示断路器及隔离开关系统；红色表示断开，绿色表示连接。 ②：电源A1、A2、A3……AN为变电站出线开关设备。 ③：1A、2A、3A……NA、1B、2B、3B……NB，为线路上的分段编号。 ④：1S1、2S2、3S1、NS1、NS2为分段线路上的分段断路器及隔离开关编号。 （3）实现城市配电网10kV配电网多电源单环网模型结构的必要条件： ①具有提供多个电源的能力。系统不易过于复杂。 ②符合环网运行的相位、相角条件，用于线路不停电环网供电。 ③符合线路环网运行荷载能力。 ④利用断路器及隔离开关模块实现双电源有效分合功能。 ⑤实际地理位置与通道符合建设要求。 ⑥将线路按照负荷情况合理分段。 ⑦建立系统资源及分配数据库。 3数据模型 3.1基础数据 （1）收集建模需要的基本数据，包括线路设备台账、负荷情况、网络结构现状、地理位置等。 （2）每个110kV变电站10kV母线短路容量，每条10kV出线的开断能力和保护配置。 （3）构建多电源环网的电源点供电半径，线路结构情况。3.2数据模型分析 （1）将计划构建多电源单环网的线路正常运行方式下的平均负载分别加入单个线路中进行计算，如果符合单条10kV线路运行的经济运行条件，即为满足要求。否则需要进行极值校验，通过校验的采可以接入。 （2）通过平均值校验，首先可以筛选出基本满足要求的线路。初步判断线路负载轻的单条线路可以满足对其他需要进行环网线路的供电需求。再通过最大运行方式下的极值校验，将临近环网供电条件的线路进行详细计算，再筛选出符合要求的电源线路。对不符合要求的线路制订改造或新建计划。 3.3示例计算，A1线路作为单环网线路计算基本条件 例：以图1中模型结构为例。 表1正常运行方式下的双电源单环网计算结果分析。 表2正常运行方式下的多电源单环网计算结果分析校验。 摘要：城市10kV配电网的网络结构分类很多，但在国内对于城市10kV配电网中应用多电源单环网的结构分析与应用上很少涉及， 主要通过10kV多电源单环网的网络模型的结构分析和数据比较，论证城市配电网10kV多电源单环网的网络结构优势，提高城市配电 网供电可靠性和解决单一的运行方式等问题，为城市10kV配电网建设、改造以及实现目标网络构建网络模型。这种模型是目前城市配 电网结构中最灵活、最高效、最经济的网络模型，适应城市发展中不同时期的用电需求。 关键词：配电网；单电源；多环网； 模型 51 广东科技2012.12.第23期
中压配电网接线方式
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：
中压配电网接线方式 一、架空路线 中压配电网的接线方式，架空路线主要有放射式、普通环式、拉手环式、双路放射式、双路拉手环式等五种。 （1）放射式 放射式结构见图1–2，线路末端没有其它能够联络的电源。这种中压配电网结构简单，投资较小，维护方便，但是供电可靠性较低，只适合于农村、乡镇和小城市采用。
（2）普通环式 普通环式接线是在同一个中压变压器的供电范围内，把不同的两回中压配电线路的末端或中部连接起来构成环式网络，见图1–3。当中压变电站10kV侧采用单母线分段时，两回线路最好分别来自不同的母线段，这样只有中压变电站全停时，才会影响用户用电，而当中压变电站一母线停电检修时，用户可以不停电。这种配电网结构，投资比放射式要高些，但配电线路停电检修可以分段进行，停电范围要小得多。用户年平均停电小时数可以比放射式小些，适合于大中城市边缘，小城市、乡镇也可采用。
（3）拉手环式 拉手环式的结构见图1–4。它与放射式的不同点在于每个中压变电站的一回主干线都和另一中压变电站的一回主干线接通，形成一个两端都有电源、环式设计、开式运行的主干线，任何一端都可以供给全线负荷。主干线上由若干分段点（一般是安装油浸、真空、产气、吹气等各种形式的开关）形成的各个分段中的任何一个分段停电时，都可以不影响其它各分段的停电。因此，配电线路停电检修时，可以分段进行，缩小停电范围，缩短停电时间；中压变电站全停电时，配电线路可以全部改由另一端电源供电，不影响用户用电。这种接线方式配电线路本身的投资并不一定比普通环式更高，但中压变电站的备用容量要适当增加，以负担其它中压变电站的负荷。实际经验证明，不管配电网的接线形式如何，一般情况下，中压变电站主变压器都需要留有30%的裕度，而这30%的裕度对拉手环式接线也已够用。当然，推荐的裕度要更高些，是40%。