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摘 要：电能作为一种方便的能源，可以给我们的日常生活带来很多方便，并且便于管控，因此，在传输电路这个重要的步骤中，也要确保每个家庭都能安全及时的供电，其关键性不言而喻。倘若电源出现异常情况，将会给我们的工作以及生活带来严重的影响。因此，在设计输电线路时，要保证安全可靠，提高输电的效率，降低输电成本，以满足人们的日常需求。因此，对新形势下110kV电网的规划设计进行了探讨。
关键词：110kV电网；规划；设计
前言：随着我国经济的快速发展，对新形势下110kv电网供电提出了新的要求。本文对110kv电网供电的设计与规划进行了深入的研究与分析，重点探讨了新形势下的接线方式、负荷预测以及新技术的应用。
1 110KV电网规划设计的基本要求
电网规划设计给人们的生活生产以及企业的重大项目建设均带来了很大的影响。为保证电网规划设计的有效性，在实际工作中需要掌握下面几点：（1）科学合理地规划区域基本用电量，采用正确有效的方法对电网的分布和实际负荷进行评估[1]。（2）其管辖区域内的供电目的应明确划分，如工业用电量与居民用电量的划分。在掌握划分情况的基础上，对不同类型的用电量比例实行正确的规划设计。（3）保证规划设计方案达到我国相关的规定要求，同时保证企业和居民用电安全。（4）在电网规划设计过程中，要注意更换使用时间过长、使用寿命超过原有年限的电网，尽快完成旧电网的扩建和改造[2]，且制定规划设计工作进度计划，以保证规划设计工作能够有序地开展。
2 新形势下110kV电网规划与设计的策略
2.1负荷预测
2.1.1负荷预测的方式
（1）负荷预测可分为商业、民用、工业和农村电力消费。气候温度不断变化，城市居民用电随季节波动较大，高峰夜间负荷受工商业用电负荷非常大，商业用电季节变化很大，而农村用电负荷降水量非常大，季节性也非常强。（2）依照周期预测，调度员通常使用非常短期的预测，一般情况下需要5-10秒的负荷值，用10分钟到1小时的负荷来处理突发情况；其次，短期预测主要服务于机组组合、协调、配电和电力交换，负荷值需要1天 - 1周的时间。第三，中期预测主要服务于维修单位和调度电力以及电力交换等，需要1-12个月的时间[3]。
2.1.2预测负荷的过程
首先，结合时段和区域确定预测指标和预测内容；其次，对有关数据进行分析和收集；第三，依照经济发展情况判断电力需求，设定预测参数和模型，对待预测区域进行负荷预测。第四，结合审计情况，对预测负荷的结果进行了回顾和修正。
2.2选择110kV电网中的变压器
（1）选择的原则。首先，在选择主变压器容量时，需要参考变电站建成5-10年后负荷的发展情况；其次，变电站承担着重要的负荷。当主变压器关闭时，其他变压器的容量也必须满足，如果负载容量得到保证，则必须满足。一级和二级负载的正常供电；第三，从单机变压器的容量出发，贯穿整个网络，标准化和系统化将得到有效实施。
（2）计算主变容量。将主变压器容量的计算方法与全年最大负荷的有功功率Pm（kW）相结合。例如Sn>Pm÷cosθ的式中，全年最大有功功率为Pm，功率因数为cosθ，Sn所选变压器额定表观功率为（kVA）。110kv变压器容量有40MVA和50MVA以及63MVA和20MVA等。对于一些偏远地区，负荷相对较小，主变压器采用20- 40MVA比较合适，可以减少变压器的损耗；一些核心城市，负荷相对密集，主变压器建议使用50-63MVA大容量更合适。
（3）主变压器容量负荷率的计算。110kv电网推荐的容量-负载比为1.9-2.1。变电站总变容（S）与负荷比的关系由S =（1.9-2.1）Sn与主变压器数量决定。选择110kv电网的连接方式之一，构建环网两种连接方式的连接线路。但是，必须有少于四个电路，在接触点至少要配备一个开关，并且线路的所有部分必须分配负载；在城市地区建立变电站，无论供电运行的灵活性如何，或者供电可靠性相对较高，选择双环双链双t更为合适；针对较为关键的变电站以及负荷专用变电站，使用3T和双链更加合适。
2.3预先留置必要的站址与线路走廊
110kv电网建设不同于其他级别电网建设，绝大多数110kv变电站和线路走廊都直接进入城市的各个角落。在这方面，110kv电网规划工作往往会遇到一些独特的问题，主要问题包括：（1）由于可利用的土地资源越来越少，变电站选址和高压线路走廊的选择往往无法有效实施；（2）110kv电网规划与城市建设步伐不协调，线路廊道建设往往需要道路开挖，变电站建设也会对周边的通信设备和居民生活产生负面影响，使得施工过程申请审批手续难以通过。为应对上述问题，供电部门应与规划部门联合，将电网规划纳入城市总体规划，提前为场地和线路走廊预留必要的土地资源[4]。
3 新形势下的110kV电网新技术电气设备和变电站的智能化
3.1开关设备智能化
数据采集装置采用电流传感器或电压，低压数据处理器通过信号线的数据采集装置采集电流信号或电压，将站内信号反馈回数据采集装置。对信号进行处理后，低压数据处理器被传输到控制中心和保护装置。
3.2主变压器的智能化
对各主变压器，设置智能测控箱。测量和控制设备应内置智能。对于主变压器的压力和温度，以及各种机械动作信号和液位，或故障信号可以随时传输到控制中心和保护装置，GOOS将相互配合。通过现场远程控制实现类开关功能，使主变压器在最低损耗状态下自动运行。将采集的温度和主变压器电流结合起来判断主变压器的负载率，然后结合主变压器的负载率有效调整水冷系统等系统[5]。
3.3变电站二次设备的智能化
变电站二次设备的智能化包括中间层、站控层和采样层三层。站控层是工作台和中央控制人员及数据接口，采用NS3100计算机监控系统；中间层为主变压器差动保护、线路监控保护、故障记录和分段自切等。IEC表示，采樣层就是针对GOOSE网和值网络进行采样。根据IEC61850采样层采用中间层与光缆通信，有效实现数字通信
结束语：综上所述，对110kv电网的设计与规划进行了认真的研究与分析。对110kv电网进行了深入研究。指出了110kv电网各种接线方式的不同。对控制线路走廊和变电站选址提出了新的思路和算法。在智能电网方面，针对变压器、交换机和二次设备提出了新的方案。
参考文献
[1]邹卓衡.浅析110kV电网规划的主要问题[J].城市建设理论研究（电子版），2017（13）：21-22.
[2]管菲菲，赵聪.110kV电网规划的分析[J].河南科技，2013（16）：160.
[3]范宏，丁会凯，周利俊，张鑫，仲建忠，黄一超.城市电网中110kV电网接线模式的经济性比较[J].华东电力，2013，41（04）：689-693.
[4]王玲.浅析110kV电网规划的主要问题[J].城市建筑，2013（06）：291+294.
[5]胡凯.浅析110kV电网的规划设计[J].科技与企业，2013（02）：127+129.
（作者单位：国网江苏省电力有限公司经济技术研究院）
关键词：110kV电网；规划；设计
前言：随着我国经济的快速发展，对新形势下110kv电网供电提出了新的要求。本文对110kv电网供电的设计与规划进行了深入的研究与分析，重点探讨了新形势下的接线方式、负荷预测以及新技术的应用。
1 110KV电网规划设计的基本要求
电网规划设计给人们的生活生产以及企业的重大项目建设均带来了很大的影响。为保证电网规划设计的有效性，在实际工作中需要掌握下面几点：（1）科学合理地规划区域基本用电量，采用正确有效的方法对电网的分布和实际负荷进行评估[1]。（2）其管辖区域内的供电目的应明确划分，如工业用电量与居民用电量的划分。在掌握划分情况的基础上，对不同类型的用电量比例实行正确的规划设计。（3）保证规划设计方案达到我国相关的规定要求，同时保证企业和居民用电安全。（4）在电网规划设计过程中，要注意更换使用时间过长、使用寿命超过原有年限的电网，尽快完成旧电网的扩建和改造[2]，且制定规划设计工作进度计划，以保证规划设计工作能够有序地开展。
2 新形势下110kV电网规划与设计的策略
2.1负荷预测
2.1.1负荷预测的方式
（1）负荷预测可分为商业、民用、工业和农村电力消费。气候温度不断变化，城市居民用电随季节波动较大，高峰夜间负荷受工商业用电负荷非常大，商业用电季节变化很大，而农村用电负荷降水量非常大，季节性也非常强。（2）依照周期预测，调度员通常使用非常短期的预测，一般情况下需要5-10秒的负荷值，用10分钟到1小时的负荷来处理突发情况；其次，短期预测主要服务于机组组合、协调、配电和电力交换，负荷值需要1天 - 1周的时间。第三，中期预测主要服务于维修单位和调度电力以及电力交换等，需要1-12个月的时间[3]。
2.1.2预测负荷的过程
首先，结合时段和区域确定预测指标和预测内容；其次，对有关数据进行分析和收集；第三，依照经济发展情况判断电力需求，设定预测参数和模型，对待预测区域进行负荷预测。第四，结合审计情况，对预测负荷的结果进行了回顾和修正。
2.2选择110kV电网中的变压器
（1）选择的原则。首先，在选择主变压器容量时，需要参考变电站建成5-10年后负荷的发展情况；其次，变电站承担着重要的负荷。当主变压器关闭时，其他变压器的容量也必须满足，如果负载容量得到保证，则必须满足。一级和二级负载的正常供电；第三，从单机变压器的容量出发，贯穿整个网络，标准化和系统化将得到有效实施。
（2）计算主变容量。将主变压器容量的计算方法与全年最大负荷的有功功率Pm（kW）相结合。例如Sn>Pm÷cosθ的式中，全年最大有功功率为Pm，功率因数为cosθ，Sn所选变压器额定表观功率为（kVA）。110kv变压器容量有40MVA和50MVA以及63MVA和20MVA等。对于一些偏远地区，负荷相对较小，主变压器采用20- 40MVA比较合适，可以减少变压器的损耗；一些核心城市，负荷相对密集，主变压器建议使用50-63MVA大容量更合适。
（3）主变压器容量负荷率的计算。110kv电网推荐的容量-负载比为1.9-2.1。变电站总变容（S）与负荷比的关系由S =（1.9-2.1）Sn与主变压器数量决定。选择110kv电网的连接方式之一，构建环网两种连接方式的连接线路。但是，必须有少于四个电路，在接触点至少要配备一个开关，并且线路的所有部分必须分配负载；在城市地区建立变电站，无论供电运行的灵活性如何，或者供电可靠性相对较高，选择双环双链双t更为合适；针对较为关键的变电站以及负荷专用变电站，使用3T和双链更加合适。
2.3预先留置必要的站址与线路走廊
110kv电网建设不同于其他级别电网建设，绝大多数110kv变电站和线路走廊都直接进入城市的各个角落。在这方面，110kv电网规划工作往往会遇到一些独特的问题，主要问题包括：（1）由于可利用的土地资源越来越少，变电站选址和高压线路走廊的选择往往无法有效实施；（2）110kv电网规划与城市建设步伐不协调，线路廊道建设往往需要道路开挖，变电站建设也会对周边的通信设备和居民生活产生负面影响，使得施工过程申请审批手续难以通过。为应对上述问题，供电部门应与规划部门联合，将电网规划纳入城市总体规划，提前为场地和线路走廊预留必要的土地资源[4]。
3 新形势下的110kV电网新技术电气设备和变电站的智能化
3.1开关设备智能化
数据采集装置采用电流传感器或电压，低压数据处理器通过信号线的数据采集装置采集电流信号或电压，将站内信号反馈回数据采集装置。对信号进行处理后，低压数据处理器被传输到控制中心和保护装置。
3.2主变压器的智能化
对各主变压器，设置智能测控箱。测量和控制设备应内置智能。对于主变压器的压力和温度，以及各种机械动作信号和液位，或故障信号可以随时传输到控制中心和保护装置，GOOS将相互配合。通过现场远程控制实现类开关功能，使主变压器在最低损耗状态下自动运行。将采集的温度和主变压器电流结合起来判断主变压器的负载率，然后结合主变压器的负载率有效调整水冷系统等系统[5]。
3.3变电站二次设备的智能化
变电站二次设备的智能化包括中间层、站控层和采样层三层。站控层是工作台和中央控制人员及数据接口，采用NS3100计算机监控系统；中间层为主变压器差动保护、线路监控保护、故障记录和分段自切等。IEC表示，采樣层就是针对GOOSE网和值网络进行采样。根据IEC61850采样层采用中间层与光缆通信，有效实现数字通信
结束语：综上所述，对110kv电网的设计与规划进行了认真的研究与分析。对110kv电网进行了深入研究。指出了110kv电网各种接线方式的不同。对控制线路走廊和变电站选址提出了新的思路和算法。在智能电网方面，针对变压器、交换机和二次设备提出了新的方案。
参考文献
[1]邹卓衡.浅析110kV电网规划的主要问题[J].城市建设理论研究（电子版），2017（13）：21-22.
[2]管菲菲，赵聪.110kV电网规划的分析[J].河南科技，2013（16）：160.
[3]范宏，丁会凯，周利俊，张鑫，仲建忠，黄一超.城市电网中110kV电网接线模式的经济性比较[J].华东电力，2013，41（04）：689-693.
[4]王玲.浅析110kV电网规划的主要问题[J].城市建筑，2013（06）：291+294.
[5]胡凯.浅析110kV电网的规划设计[J].科技与企业，2013（02）：127+129.
（作者单位：国网江苏省电力有限公司经济技术研究院）