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摘要：优化配电网网架结构，可以加快推进主干配工作，合理利用变电站间隔资源，形成清晰的目标网架。笔者根据电力理论和实践经验，探讨了结合区域经济发展状况和实际情况，对中压配电网进行优化的方法，提高电网建设投资效益。
关键词：配电网；结构优化；措施
1 前言
随着社会的进步和国民经济的发展，社会对供电的质量和可靠性要求越来越高。配电网作为电力系统的重要组成部分，与用户的关系十分密切，其规划设计水平的高低直接影响着用户供电的质量和可靠性，因此，对配电网结构进行科学的优化规划具有重要的作用。
2 联合分区内电缆供电负荷分配与电缆联络
本文探究的模式化接线原则，因此不论采取何种规划方案，环网柜和电缆分支箱的支出花费都是固定的，因此在对规划方案进行最佳匹配时可以不考虑此部分。变电站和联合分区优化匹配完成后，意味着整个配电网的规划优化网络已经形成。
2.1、分区内供电负荷的分配
当分区方案确定后，该区域的负荷总量确定，电缆供电进行分配的基本原则是尽量保证两条电缆负荷均衡。
2.2 电缆手拉手联络
在配电网中，为了提高供电可靠性增设开关房，同时根据《城市电力网规划设计导则》和实践经验，对配电网电缆设置为手拉手联络线。对两条电缆进行联络的主要目的为当一个配电网出现故障时，另一个配网能及时对产生故障区域的进行供电，以保证居民正常的社会生活。要实现这个目的必须要求两条电缆的负荷分配均衡，同时线路的利用率为50%。
供电末端的寻找可以按照以下步骤进行：以其中的一个变电站为根，将辐射树形电缆沟路径梳理成根目录形式，截取该分区沿路的用户数目情况；以变电站为起始点，从第一个分支点开始，统计每个分支的下的所有的用户数目；沿着用户数最大的一条分支，选取与其连接的下一个分支点，统计每个分支的下的所有的用户数目；依次类推，直至找到电缆的末端路径。
3中压配电网结构优化项目实例
以广东省佛山市三水区乐平工业园桃布变电站供电范围内存在的问题为例，探讨中压配电网结构优化的具体措施与方法。
3.1桃布变电站背景
截止2011年底，三水全区110kV及以上变电站10kV间隔利用率达62.4%，间隔已用完或剩余1-2个的变电站有7座，占比例28%。110kV容载比为2.77，高于《南网城市配网技术导则》1.8-2.1的标准，2012年大负荷测试日重载线路5回，同比减少14回。由此可见，三水10kV间隔资源存在较为严重的滥用和低效情况。桃布变电站共有10KV出线间隔24个，目前已利用21个间隔，间隔利用率87.5%。桃布变电站共有10千伏线路21回，其中公线17回，专线4回；其中电缆线路10回，架空线路11回，平均负载率22.62%，线路平均装变容量5127kVA；公用架空线路典型接线模式以架空线路多分段单联络、架空线路多分段两联络为主，公用电缆线路以“2-1”单环网为主，典型接线率85.71%。
3.2桃布变电站配电网存在的主要问题
（1）变电站轻载，存在空载轻载线路
变电站10kV间隔目前只剩余三个，分别是705、707、720间隔，已计划接入中国移动华南数据中心的桃移甲线、桃移乙线、桃移丙线。桃布变电站目前21回线路，空载及轻载线路共11回（其中专用线路2回），变电站间隔利用情况较为浪费。
（2）需求迫切，变电站间隔资源不足
近期新增大负荷用户接入难于解决。中移动华南数据中心报装负荷55600kVA，需用间隔3个，福田汽车报装负荷35000kVA，需用间隔4个，但桃布站现有间隔资源仅仅剩余3个，计划接入桃移甲线、桃移乙线、桃移丙线，无法满足福田汽车的用电需求。
（3）供电范围负荷增长迅速，即将重载
桃布站供电范围为目前三水工业园发展的重点区域，各类建设用电需求不断增长。待广东佳明重工有限公司、中国移动华南数据中心、三水汽配产业园于2014年6月全部投产用电后，桃布变电站最大负荷预期将达到52.9MW，最大负载率将达到52.48%，不满足主变“N-1”运行方式。待2015年6月福田汽车项目竣工用电后，桃布站预期最大负荷将达到71.8MW，最大负载率71.23%，即将重载。
3.3桃布变电站配电网网架优化措施
（1）利用现有空载线路，提高电力设备效率
充分利用现有空载线路（709桃西线、718桃宏线）暂时解决三水汽配产业园用电需求。由于三水汽配产业园将在2014年竣工用电，但桃布站已无间隔可用，计划2014年在桃布站附近建桃西线桃飞支线#1电缆分支箱和桃宏线桃兴支线#1电缆分支箱，分别将桃西、桃宏线接入电缆分支箱，从两个分支箱中分别新建桃飞支线和桃兴支线两条电缆线路向桃布汽配产业园供电。可以通过优化未投入新的間隔，解决了三水汽配产业园近期120 10kVA的用电需求，尽可能利用了现有资源，减少了投资，提高设备利用效率。
（2）快速启用备用间隔，解决当务之急
现有备用的三个间隔705、707、720，而中移动华南数据中心报装负荷55600kVA，急需用间隔3个。在能快速满足用户需求的原则下，刚好先用间隔705、707、720，解决中移动数据中心用电需求。
（3）整体调整，实现配电网结构优化
目前704职院Ⅰ线、717职院Ⅱ线是专用线路，向佛山职业技术学院供电，706技工甲线向佛山三水理工学校供电，均属于轻载线路；710桃拓线、711桃民线、716桃乐线、723桃安线主要供电方向为乐民路、创新西路东侧，拓业路西侧一带负荷，也属于轻载线路。采用新建开关房的办法，整合现有空载、轻载线路（704职院Ⅰ线、706技工甲线、710桃拓线、711桃民线、716桃乐线、717职院Ⅱ线、723桃安线），腾出变电站间隔解决福田汽车用电需求。
通过这样的优化措施，将职园I、II线等7条空载轻载线路接入开关房，腾出变电站7个备用间隔，其中2个用作开关站进线电源，即可以成功节省桃布站内5个间隔，在桃布站间隔紧张的情况下，能够解决福田汽车一期用电的间隔利用需求。
小结
虽然目前对配电网规划优化研究比较深入，但是配电网规划是一项综合性的负责工程，数值计算涉及到离散性、非线性、多目标等组合的优化问题，求解的方法还存在一定的收敛性不足等缺陷，因此未来有必要在数学模型及数学优化方面进行深入的研究。
参考文献
[1] 肖峻等.基于区间层次分析法的城市电网规划综合评判决策[J].中国电机工程学报，2007，24（4）：50～57.
[2] 伍力等.多目标优化改进遗传算法在电网规划中的应用[J].电力系统自动化，2000，24（6）：45～48.
关键词：配电网；结构优化；措施
1 前言
随着社会的进步和国民经济的发展，社会对供电的质量和可靠性要求越来越高。配电网作为电力系统的重要组成部分，与用户的关系十分密切，其规划设计水平的高低直接影响着用户供电的质量和可靠性，因此，对配电网结构进行科学的优化规划具有重要的作用。
2 联合分区内电缆供电负荷分配与电缆联络
本文探究的模式化接线原则，因此不论采取何种规划方案，环网柜和电缆分支箱的支出花费都是固定的，因此在对规划方案进行最佳匹配时可以不考虑此部分。变电站和联合分区优化匹配完成后，意味着整个配电网的规划优化网络已经形成。
2.1、分区内供电负荷的分配
当分区方案确定后，该区域的负荷总量确定，电缆供电进行分配的基本原则是尽量保证两条电缆负荷均衡。
2.2 电缆手拉手联络
在配电网中，为了提高供电可靠性增设开关房，同时根据《城市电力网规划设计导则》和实践经验，对配电网电缆设置为手拉手联络线。对两条电缆进行联络的主要目的为当一个配电网出现故障时，另一个配网能及时对产生故障区域的进行供电，以保证居民正常的社会生活。要实现这个目的必须要求两条电缆的负荷分配均衡，同时线路的利用率为50%。
供电末端的寻找可以按照以下步骤进行：以其中的一个变电站为根，将辐射树形电缆沟路径梳理成根目录形式，截取该分区沿路的用户数目情况；以变电站为起始点，从第一个分支点开始，统计每个分支的下的所有的用户数目；沿着用户数最大的一条分支，选取与其连接的下一个分支点，统计每个分支的下的所有的用户数目；依次类推，直至找到电缆的末端路径。
3中压配电网结构优化项目实例
以广东省佛山市三水区乐平工业园桃布变电站供电范围内存在的问题为例，探讨中压配电网结构优化的具体措施与方法。
3.1桃布变电站背景
截止2011年底，三水全区110kV及以上变电站10kV间隔利用率达62.4%，间隔已用完或剩余1-2个的变电站有7座，占比例28%。110kV容载比为2.77，高于《南网城市配网技术导则》1.8-2.1的标准，2012年大负荷测试日重载线路5回，同比减少14回。由此可见，三水10kV间隔资源存在较为严重的滥用和低效情况。桃布变电站共有10KV出线间隔24个，目前已利用21个间隔，间隔利用率87.5%。桃布变电站共有10千伏线路21回，其中公线17回，专线4回；其中电缆线路10回，架空线路11回，平均负载率22.62%，线路平均装变容量5127kVA；公用架空线路典型接线模式以架空线路多分段单联络、架空线路多分段两联络为主，公用电缆线路以“2-1”单环网为主，典型接线率85.71%。
3.2桃布变电站配电网存在的主要问题
（1）变电站轻载，存在空载轻载线路
变电站10kV间隔目前只剩余三个，分别是705、707、720间隔，已计划接入中国移动华南数据中心的桃移甲线、桃移乙线、桃移丙线。桃布变电站目前21回线路，空载及轻载线路共11回（其中专用线路2回），变电站间隔利用情况较为浪费。
（2）需求迫切，变电站间隔资源不足
近期新增大负荷用户接入难于解决。中移动华南数据中心报装负荷55600kVA，需用间隔3个，福田汽车报装负荷35000kVA，需用间隔4个，但桃布站现有间隔资源仅仅剩余3个，计划接入桃移甲线、桃移乙线、桃移丙线，无法满足福田汽车的用电需求。
（3）供电范围负荷增长迅速，即将重载
桃布站供电范围为目前三水工业园发展的重点区域，各类建设用电需求不断增长。待广东佳明重工有限公司、中国移动华南数据中心、三水汽配产业园于2014年6月全部投产用电后，桃布变电站最大负荷预期将达到52.9MW，最大负载率将达到52.48%，不满足主变“N-1”运行方式。待2015年6月福田汽车项目竣工用电后，桃布站预期最大负荷将达到71.8MW，最大负载率71.23%，即将重载。
3.3桃布变电站配电网网架优化措施
（1）利用现有空载线路，提高电力设备效率
充分利用现有空载线路（709桃西线、718桃宏线）暂时解决三水汽配产业园用电需求。由于三水汽配产业园将在2014年竣工用电，但桃布站已无间隔可用，计划2014年在桃布站附近建桃西线桃飞支线#1电缆分支箱和桃宏线桃兴支线#1电缆分支箱，分别将桃西、桃宏线接入电缆分支箱，从两个分支箱中分别新建桃飞支线和桃兴支线两条电缆线路向桃布汽配产业园供电。可以通过优化未投入新的間隔，解决了三水汽配产业园近期120 10kVA的用电需求，尽可能利用了现有资源，减少了投资，提高设备利用效率。
（2）快速启用备用间隔，解决当务之急
现有备用的三个间隔705、707、720，而中移动华南数据中心报装负荷55600kVA，急需用间隔3个。在能快速满足用户需求的原则下，刚好先用间隔705、707、720，解决中移动数据中心用电需求。
（3）整体调整，实现配电网结构优化
目前704职院Ⅰ线、717职院Ⅱ线是专用线路，向佛山职业技术学院供电，706技工甲线向佛山三水理工学校供电，均属于轻载线路；710桃拓线、711桃民线、716桃乐线、723桃安线主要供电方向为乐民路、创新西路东侧，拓业路西侧一带负荷，也属于轻载线路。采用新建开关房的办法，整合现有空载、轻载线路（704职院Ⅰ线、706技工甲线、710桃拓线、711桃民线、716桃乐线、717职院Ⅱ线、723桃安线），腾出变电站间隔解决福田汽车用电需求。
通过这样的优化措施，将职园I、II线等7条空载轻载线路接入开关房，腾出变电站7个备用间隔，其中2个用作开关站进线电源，即可以成功节省桃布站内5个间隔，在桃布站间隔紧张的情况下，能够解决福田汽车一期用电的间隔利用需求。
小结
虽然目前对配电网规划优化研究比较深入，但是配电网规划是一项综合性的负责工程，数值计算涉及到离散性、非线性、多目标等组合的优化问题，求解的方法还存在一定的收敛性不足等缺陷，因此未来有必要在数学模型及数学优化方面进行深入的研究。
参考文献
[1] 肖峻等.基于区间层次分析法的城市电网规划综合评判决策[J].中国电机工程学报，2007，24（4）：50～57.
[2] 伍力等.多目标优化改进遗传算法在电网规划中的应用[J].电力系统自动化，2000，24（6）：45～48.