1引言

我國35kV農村電網傳統的運行方案是35kV變電所采用雙線雙變、10kV線路呈放射式電網供電。這種35kV運行方案一直側重于電源和輸電的可靠性，10kV配電網為放射式，且電源點分散、供電半徑長，供電可靠性得不到有效保障。因此，需要研究一種經濟、可靠的35kV電網運行方案和變電所建設新模式，在不增加投入的前提下既滿足供電需要，又滿足N-1可靠性條件。

235kV農村電網優化運行方案

2.1方案的提出

傳統35kV電網建設中，電源的投資通常超過配電線路的投資，電源的可靠性滿足N-1條件，而10kV線路供電可靠性無法保證。因此本研究提出將高壓電網的可靠性向配電方向轉移，簡化高壓電網的設計，強化配電網的環網聯絡和設計，可大大減少對變電所的一次投資，簡化接線，更有利于自動化水平的發揮和提高設備的利用率。

圖1單線單變、線路環網運行方案

2.2變電所部分

35kV變電所均采用單線單變的線路-變壓器單元的接線方式。這樣不僅簡化了35kV變電所的接線方式，而且減少了相關的進出線間隔的投資。

2.310kV線路部分

(1)集鎮負荷相對集中，帶有集鎮負荷的線路可以相互"手拉手"形成雙電源環網，可根據線路的長度和線路的負荷性質及可靠性要求，采取多分段方式。

(2)村莊負荷分布較分散，對分散負荷采用輻射形線路供電，可根據負荷性質采用分段方式。

(3)聯絡開關的位置遵循以下原則：

①根據行政區分界條件，聯絡開關安裝于兩個相對獨立的行政區的分界處，便于計量。

②行政分界時，聯絡開關的安裝應將重要負荷和其它負荷分開。

2.4網絡重構方案

為保證10kV線路的供電可靠性，需要在各種故障下實現網絡重構。在一側電源故障、開關檢修、母線故障時聯絡開關可合閘實現不間斷供電，在線路永久故障時可減少停電范圍。在網絡的任意點的故障將不會影響對用戶的供電可靠性。

335kV變電所建設新模式的提出

根據"35kV變電所單線單變、10kV線路環網"優化運行方案的設計思想，35kV變電所可以簡化為T接在線路上的單線單變形式。簡化接線后，使小型化變電所的"工廠化"和"標準化"成為可能，據此，本文提出35kV變電所建設新模式。

(1)簡化35kV保護，采用熔斷器和真空負荷開關實現保護和控制。

(2)設備結構類型采用鋼架式結構、單元化布置，單元化安裝，維護方便。

(3)10kV開關采用真空重合器，低壓永磁操作機構，并配以保護、控制、監測一體化的綜合自動化裝置，便于檢查、調試和維護。

(4)采用模塊式結構，各單元組裝完畢后，整體安裝構架，占地少，安裝方便。

4應用實例

以江蘇省豐縣宋樓鎮電網為試點，對"35kV變電所單線單變、10kV線路環網"優化運行方案進行理論分析，并進而論證了該優化運行方案的可行性。

4.1優化方案

圖2豐縣宋樓鎮電網優化方案

在負荷較集中的集鎮地區形成3個手拉手環網。鄉村地區依然采用輻射形線路。具體設計如下：

(1)宋樓變電所和劉王樓變電所各架設主變1臺，選用的是容量6300kVA全密封有載調壓變壓器。

(2)兩座變電所分別架設35kV進線1條；主變保護采用進口快速熔斷器；35kV主進采用高壓真空隔離負荷開關作為隔離和負荷電流的切合。

(3)兩座變電所均采用單母線接線方式各出3回出線相互聯絡，形成雙電源供電模式。

(4)簡化接線，取消10kV母線側隔離開關。由于目前是兩個變電所來組成環網功能，因此，通過靈活的運行方案，可以在一個變電所進行設備檢修等情況下，通過相鄰變電所向負荷供電。

(5)全所設備均為戶外布置；二次設備控制保護遠動裝置采用戶外單元化控制箱模式。其中通訊和通信控制器設在戶內。

(6)各設35kV所變1臺。所用電源采用戶外動力箱形式，由于各開關設備均采用了新型電流計量技術和CVT新技術，各計量回路完全符合國家標準，變電所取消10kV電壓互感器。

(7)變電所占地面積均為285m2，僅為小型化變電所的1/4。

4.2可行性分析

根據電網參數，分別計算傳統運行方案和優化運行方案下的網絡潮流、損耗、電壓質量等指標，并進行比較。比較結果如表1所示。

由表1可以看出，就豐縣宋樓鎮電網而言，優化運行方案的供電半徑比傳統運行方案縮短3.5%，最大電壓損耗降低3.8個百分點，而理論線路損耗降低了64.3%，可靠性也有較大改善。

5社會經濟效益分析

5.1經濟效益分析

(1)直接經濟效益。實施"35kV變電所單線單變、10kV線路環網"優化運行方案后，有效減少了事故、檢修的停電范圍，減少了停電次數和停電時間，相對增加了供電量，可創造可觀的直接經濟效益。依以上應用實例計算，假設一年多供電50h，則多供電效益為。

(2)降損效益。如以上分析，在以上的應用實例中優化的運行方案較傳統運行方案可降低損耗64.3%，則意味著降損效益將增加64.3%。

(3)提高供電可靠性。對用戶來說，供電可靠性得到提高，停電時間減少，相應增加了創造的價值。

(4)由于采用高可靠性、免維護的構架式小型化變電所，減輕了事故和檢修時的維護工作，降低了維護成本。

表1兩種運行方案的比較 比較項目 傳統運行方案 優化運行方案 變壓器容量(kVA) 6300 6300 平均供電半徑(km) 10 6.5 電壓損耗 最大：6.5% 最小：2.7% 正常運行時：最大：2.7% 最?。?.6% 網絡重構時：最大：6.5% 最小：2.2% 線路損耗(kW) 126.11 正常運行時：45.06 網絡重構時：144.42 可靠性 線路單電源 滿足n—1條件

5.2社會效益分析

高可靠性、高質量的供電環境是發展經濟的前提，服務于用戶、服務于發展是每個供電企業的目標，本研究的結果，提出了將傳統的高壓電網n-1的可靠性原則從高壓轉向低壓，使10kV配網滿足了n-1可靠性條件。不但節約了工程造價，大幅度提高了供電可靠性。

隨著電力市場的不斷發展和壯大，經濟基礎對電力的依賴程度將越來越高，同時供電可靠性的提高無疑會帶來可觀的社會效益。

6結論