[發明專利]農村地區高壓配電網電壓等級組合選擇方法

有效

• 申請號: 201210369844.4
• 申請日: 2012-09-29
• 公開（公告）號: CN102882214A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 熊寧
• 申請（專利權）人: 江西省電力公司電力經濟技術研究院;國家電網公司
• 主分類號: H02J3/14
• 分類號: H02J3/14
• 代理公司: 南昌市平凡知識產權代理事務所 36122
• 代理人: 姚伯川

?

技術領域????

本發明涉及一種農村地區高壓配電網電壓等級組合選擇方法，屬電氣工程規劃技術領域。

背景技術????

電壓等級是電網結構中最根本的問題。電壓等級選取的不合理將導致網損增加，電壓合格率低，供電安全可靠性差，以及建設維修費用增加等一系列不良后果。目前，我國農村地區高壓配電網普遍采用35/10kV和110/10kV兩種電壓等級組合。在線路負載率低、絕緣費用高的條件下，采用35/10kV的方案是適宜的。但是隨著城鄉負荷的不斷增長，該方案將出現供電能力不足、電壓質量差和線損電量高等問題。為解決上述問題，在經濟發達地區均已采用了110/10kV電壓等級組合。取消35kV電壓等級的優勢包括：（1）減少了35kV電壓等級的能量損耗；（2）節省35kV電壓等級的設備投資；（3）減少35kV電壓等級運行環節，提高供電的可靠性。

電壓等級組合的選擇與地區負荷水平、供電區面積及該電壓等級輸變電設備的建設、運行費用有關，選擇何種電壓等級的組合能為供電企業帶來最大的經濟效益，需通過技術、經濟的比較才能確定。負荷密度是目前地區電壓等級組合選擇的主要評判指標。在地區變電站平均供電范圍已知的條件下，該指標可求出每座變電站平均下送的負荷量，進而通過不同方案下運行、建設費用的比較，確定適合采用的電壓等級組合。如《電網技術》(2006年第30卷第10期64-68頁)上發表的技術文獻(“城市電網電壓等級的合理配置”)；《電網技術》(2011年第35卷第2期88-93頁)上發表的文獻(“湖南電網發展20kV配電網的技術經濟性研究”)；《供用電》(2003年第20卷第4期17-20頁)上發表的文獻“上海電網高壓配電網絡電壓等級技術經濟比較”和《電網技術》(1999年第23卷第2期31-33頁)上發表的文獻(“城網配電電壓等級研究”)。這些文獻都是通過地區負荷密度的大小來確定該地區適合采用的電壓等級組合。

在負荷密度法中，變電站供電半徑的確定至關重要，因為它不僅決定變電站電源線路的長度，而且也決定著變電站下送的負荷量。但是，規劃期內變電站供電半徑的確定非常困難，因為它不僅隨著地區內變電站的增多而逐步減小、而且還隨著電源線路曲折系數的變化而變化。目前，所有技術文獻在供電半徑的設定時都采用固定的經驗值或通過簡單的估算獲得，沒有考慮該參數在規劃期內的變化情況和規劃期內負荷的增長變化情況，導致計算結果過于粗略。如2007年上海交通大學碩士學位論文“城市配電網電壓等級及供電模式選型研究”中通過變電站可供負荷與負荷密度的比值獲得供電面積，進而求得供電半徑，但規劃期內的負荷密度本身就是一個變化值，不能簡單地設定為一個常數；為比較110kV和35kV供電的經濟性，文獻《山東電力技術》，1994年第2期29-32頁中“城網農網高壓配電網電壓等級的選取”采用經驗值選取供電半徑，且未考慮供電半徑在規劃期內的變化；文獻“國內外電網配電電壓的現狀與發展——兼論我國推行20kV配電網的必要性與可行性二”（《電工技術》，1996年第10期1-5頁)中描繪了不同負荷密度下各種方案的建設運行費用曲線，同樣未考慮負荷密度及供電半徑在規劃期內的變化情況。綜上所述，目前尚無有效、實用的方法來估算規劃期內地區變電站的平均供電范圍及負荷密度，進而無法相對準確地評價地區適合采用的電壓等級組合，本發明提供一種新的電壓等級組合選取方法。

發明內容????

本發明的目的是，根據現有配電網電壓等級選擇規劃存在的問題，提出一種新的電壓等級組合評價方法，該方法給出了規劃期內供電半徑的計算方法，使運行費用和建設費用的計算可考慮負荷年均增長率和供電半徑年均變化率的影響，實現對各方案經濟性更精確的比較。

本發明的技術方案是，在考慮折舊期內供電半徑和負荷變化的條件下，計算不同方案下的建設和運行費用，從而對電壓等級選擇方案經濟性進行比較評價。

本發明主要針對我國農村地區高壓配電網電壓等級組合的選取，故僅以110/10kV(方案一)和35/10kV(方案二)兩種組合方案作為比較對象。根據《農村電力網規劃設計導則》(DL/T5118-2000)的規定，110kV和35kV變電站均需配有無功補償設備，故其低壓側10kV母線可作為電壓恒定的電源處理。因此就10kV線路來說，可認為110kV和35kV變電站供電半徑相同。

在不考慮維護費用和報廢費用差別的條件下，若式(1)成立，則表明該地區110kV/10kV的供電方式要優于35kV/10kV電壓等級的供電方式。