配电网规划设计中接线方式的分析

孙振勇

云南电网有限责任公司文山供电局 云南 文山 663000

摘要：历年来随着地域经济的迅猛发展，各地电力系统的可靠性问题日益突出。由于我国地域辽阔、地域差别较大，因此在实际配电网规划设计中，经常会遇到大量具有离散、非线性、多阶段、多目标的不确定接线因素。在确保高压电网安全运行的前提下，设计人员应结合具体条件，选用适当的接线方法进行处理。在各种接线模式的选择中，经济性始终是民众关心的重点。在现代电网设计中，配网模式的选择应兼顾可靠性和经济性，从而实现全网的最优运行。

关键词：接线方式；设计；规划；配电网

引言

随着各地区城市化进程的加快，城镇规模与人口规模不断扩大，城镇用地紧张，既有电网已然不能满足供电需求，故而给配电网络的设计与规划提出了严峻的挑战。现代电网设计，就是要跟上国家高速发展和国民经济的需要，建设一个坚强可靠的、灵活的电网，把城市的长远规划作为电网设计基础来执行，要根据当地实际情况，因地制宜地选取最合适的接线方式，从而达到城市电网自动化建设的目的。

1、规划设计配电网接线方式的重要性

1.1提高供电可靠性

合理的配电网接线方式可以减少故障停电范围，提高供电可靠性。在配电网中，采用环网接线、多分段多联络等灵活的接线方式，可以缩小故障停电范围，提高供电可靠性。

1.2降低线损

线损是配电网中的重要能耗之一。合理的配电网接线方式可以降低线损，提高能源利用效率。例如，采用放射式接线、双环网接线等简单的接线方式，可以减少线损，提高能源利用效率。

1.3提高系统稳定性

合理的配电网接线方式可以提高系统的稳定性。在配电网中，采用适当的分层分区运行方式，可以减少系统故障对用户的影响，提高系统的稳定性。

1.4促进新能源发展

随着新能源技术的不断发展，新能源在电力系统中所占比例不断增加。合理的配电网接线方式可以促进新能源的发展。例如，采用微电网、智能配电网等先进的配电网技术，可以提高新能源的接入能力和利用效率，促进新能源的发展。

2、现有配电网接线方式规划设计存在的问题

2.1负荷增长与电源供应不足

随着城市的发展和负荷的增加，配电网的电源和输电线路可能无法满足日益增长的负荷需求。这可能导致供电不稳定、电压降落、线路过载等问题，对供电质量和可靠性产生负面影响。而且在配电网的规划设计中，如果接线方式选择不当，可能会对供电可靠性和经济性产生负面影响。例如，如果使用单电源供电，或者如果使用过多的联络开关，会导致系统复杂化，增加故障的概率。

2.2缺乏标准化和模块化设计

在配电网的规划设计中，如果没有采用标准化的设计和设备，会导致不同区域、不同设备的兼容性问题，同时也会增加维护和升级的复杂性。随着可再生能源的发展，分布式能源（如太阳能、风能等）的接入变得越来越重要。在此过程中倘若规划时没有考虑分布式能源的接入，可能会阻碍能源的多元化供应，同时也可能影响配电网的经济性和可靠性。

2.3缺乏智能化和自动化

在配电网的规划设计中，如果缺乏智能化和自动化的考虑，将可能导致操作复杂、响应慢等问题。例如，如果不能实时监测和控制配电网的运行状态，可能无法及时发现和解决故障，影响供电的可靠性。而且智能化和自动化相应地对环保节能有了更高的要求，倘若没有充分考虑环保和节能等因素，接线过程可能会产生较大的环境影响。如果设计人员使用高能耗设备和运行方式，将可能导致电力能源的浪费和环境污染。

2.4缺乏城市规划协调

配电网的规划设计应当与城市规划相互协调。如果配电网的规划与城市规划不协调，可能导致如管线冲突、道路施工困难等问题。在协调过程中还应考虑风险管理。如果缺乏风险管理，可能会对配电网的安全稳定运行造成威胁。例如，如果没有考虑到自然灾害等特殊情况的影响，可能会造成供电中断。

3、常见配电网接线方式规划设计方案

3.1放射式接线

这种接线方式就像一个辐射网络，电源从变电所出发，向各个负荷点逐级供电。这种方式的优点在于，当线路发生故障时，影响范围相对较小，可以较快恢复供电。但是，这种接线方式缺乏灵活性，一旦电源点发生故障，将导致整个线路的停电。

3.2树干式接线

这种接线方式就像一棵树，电源从变电所出发，向各个分支供电。这种方式的优点在于，可以节省设备和投资，适用于负荷点比较集中的情况。但是，当分支线路发生故障时，可能会影响整个线路的供电。

3.3环式接线

这种接线方式就像一个环，电源从变电所出发，向各个负荷点供电，最终再回到变电所。这种方式的优点在于，可以提高供电的可靠性，当线路发生故障时，可以通过切换开关，将负荷转移到另一条线路。但是，这种接线方式需要更多的设备和投资，而且操作也比较复杂。

3.4两端供电接线

这种接线方式就像一个网状结构，电源从两端向各个负荷点供电。这种方式的优点在于，可以提高供电的可靠性，当一条线路发生故障时，可以通过切换开关，将负荷转移到另一条线路。但是，这种接线方式需要更多的设备和投资，而且操作也比较复杂。

3.5多端供电接线

这种接线方式就像一个星状结构，电源从多个点向各个负荷点供电。这种方式的优点在于，可以提高供电的可靠性，当一条线路发生故障时，可以通过切换开关，将负荷转移到其他线路。但是，这种接线方式需要更多的设备和投资，而且操作也比较复杂。

4、配电网接线方式规划设计优化对策

4.1基于可靠性的优化

在配电网接线方式规划设计中，可靠性是最重要的考虑因素。基于可靠性的优化策略主要是设计人员通过增加冗余设备、采用备用线路等方式来提高系统的可靠性。此外，设计人员可以通过优化负荷分配、提高设备的利用率等措施来降低接线系统故障率[1]。

4.2基于经济性的优化

在配电网接线方式规划设计中，经济性也是一个重要的考虑因素。基于经济性的优化策略主要是通过选择合适的设备、优化线路布局等方式来降低系统的投资成本和维护成本。此外，设计人员可以通过采用分布式能源、提高能源利用率等措施来降低系统的能源消耗[2]。

4.3基于安全性的优化

在配电网接线方式规划设计中，安全性也是一个重要的考虑因素。基于安全性的优化策略主要是通过加强设备的绝缘保护、提高设备的耐压等级等方式来保障人员的安全和设备的安全。此外，设计人员可以通过采用智能化的监控系统、加强应急预案的制定和实施等措施来提高系统的安全性能。以本人所在的云南省某城配电工程为例，该城新区建设规模较大，用电负荷增长迅速，原有的配电网接线方式已经无法满足需求。为了解决这一问题，该城市采用了树状接线方式进行改造。具体实施步骤如下述示：调研新区用电负荷情况，确定合适的供电半径和电源点；根据实际情况选择合适的导线型号和路径，并在重要区域设置备用线路；采用分段开关将线路分段，以便在故障时快速定位和隔离；安装智能电表和远程抄表系统，实现对用电负荷的实时监测；加强设备的绝缘保护和耐压等级，保障人员和设备的安全；制定应急预案，加强应急响应能力。

经过改造后，该城新区配电网接线方式得到了优化，供电可靠性和安全性得到了显著提高，同时也降低了投资成本和维护成本，取得了良好的经济效益和社会效益。

结束语

配电网接线方式规划设计的优劣直接制约到电力系统的可靠性、经济性和安全性。因此在进行配电网接线方式的规划设计时，设计人员需要综合考虑各种因素。

参考文献

[1]高鸿鹏,咸日常,吕东飞等.低压无功补偿接线方式对配电变压器防雷性能的影响分析[J].电力电容器与无功补偿,2022,43(04):15-20.

[2]姚知洋,金庆忍,郭敏等.三相负荷不平衡环境下配电变压器两种接线方式的运行仿真分析[J].电器与能效管理技术,2019(24):70-74.