20kV智能電網建設簡析

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摘要：以珠海市橫琴新區的20kv智能電網建設為例，分析了20kV智能電網建設的負荷預測、目標網架工作，闡述了網架和饋線自動化細則，為我國智能電網的建設提供了參考。

關鍵詞：橫琴新區；20kV智能電網；負荷預測

隨著我國經濟不斷發展，國民生活水平不斷提高，人們對電力的需求日益增大。尤其當前工業生產和企業運作更是離不開電力，一旦停電便會造成難以挽回的經濟損失。因此，智能電網應運而生。本文主要針對珠海市橫琴新區的20kV智能電網建設進行簡要分析。

1負荷預測

（1）負荷預測包括電量需求預測和電力需求預測，中低壓配電網主要開展電力需求負荷預測。在負荷預測中，要做好近期負荷及遠期負荷預測，并且逐年列出近期負荷及遠期負荷的末期規劃結果。（2）中低壓配電網近期負荷預測的基礎數據主要包括歷史年負荷和電量數據、用地出讓、規劃報建、用電報裝及項目建設情況等，鼓勵全方位收集信息，降低負荷預測的不確定性。中低壓配電網近期負荷預測宜細化到網格、饋線組、線路和臺區。新報裝用戶投運后第二年需用系數為0.1～0.4，住宅負荷取低值，工商業負荷取高值。（3）中低壓配電網遠期負荷預測重點參考區域控制性詳細規劃，預測精度宜細化到每一個最小出讓地塊。（4）對于高壓配電網來說，負荷預測必須做好電量及電力的需求預測，并且要公布電量和負荷的總量及分布預測結果，同樣需要逐年列出近期負荷預測結果以及中期和遠期預測的末期規劃結果。（5）在高壓電網中，負荷預測應該包含社會經濟和自然氣候數據、上級電網規劃對本規劃區的負荷預測結果、歷史年負荷和電量數據、中低壓配電網負荷預測結果等。（6）在負荷預測中，使用“自下而上”與“自上而下”相結合的方法，同時可使用點負荷增長與區域負荷自然增長相結合的方法進行預測，最后使用趨勢外推法進行校核，通過整體綜合分析，確定負荷預測方案，在此基礎上提出推薦方案。（7）當條件允許時，電網規劃應該將城鄉規劃及土地的功能利用等因素考慮進來。通過一系列綜合分析，對用電區域的用戶負荷特性以及未來的發展趨勢進行預測，繼而對電力用戶和負荷分布位置、數量和時序進行預測。（8）負荷預測中，要考慮分布式電源、新型負荷的接入對預測結果的影響。（9）城市地區的負荷預測指標可參照現行國家標準《城市電力規劃規范》（GB/T50293）的相關規定。用地負荷密度、同時率、階段系數的大小，應根據各地市電網用電負荷特性確定。

2橫琴新區

20kV目標網架（1）20kV目標網架按主干層、支線層和負荷層3層建設，宜采用單聯絡接線模式。具體接線模式如表1所示。（2）中壓配電網目標網架按網格化要求規劃設計，同一饋線組不宜跨網格供電。一個網格不宜超過3個接線組。存量線路跨網格交叉供電時，正常運行方式下各網格配電網應有明確的供電范圍。

3網架和饋線自動化細則

橫琴新區20kV智能電網采用雙環網接線模式。3.1主干層。（1）如圖1所示，主干層按雙環網網格化建設運行，四回線路來自兩個變電站，同一變電站出線的兩回線路來自同一段母線。（2）終期每個主干層雙鏈閉環配置4～6個開關站。（3）主干層開關站型式宜為4進8出單母分段。（4）每個開關站的裝見容量宜控制在40MVA左右。（5）主干層采用截面為300mm2的電纜。（6）主干層開關站實現“四遙”（遙信、遙測、遙控、遙視）功能。（7）主干層每個開關站配置兩臺智能分布式配網自動化裝置。變電站出線的首個開關站進線開關可配置一套光纖電流差動保護，型號與變電站出線開關的保護裝置一致。（8）智能分布式配網自動化裝置應實現對環網節點內全部開關運行數據的采集與監控，主干線路具備網絡拓撲保護、對等式備自投和電壓電流型功能，支線開關具備帶方向過流、零序保護和重合閘功能，分段開關具備帶方向過流、零序保護和分段備自投功能。（9）開關柜進、出線、各支出線間隔均裝設固定式、貫穿式三相電流互感器和零序電流互感器。選用保護、測量雙繞組電流互感器。（10）開關站內應配置站用變壓器，每段母線安裝三相PT，采用Y/Y接線方式。（11）開關站所有出線均采用中置式斷路器柜，斷路器和注：黑色填充開關為開環點。圖1主干層雙環網網格化運行接線圖接地刀閘應配置位置輔助觸點。（12）開關站內應安裝排風扇，并按12m2/HP的容量安裝空調。（13）備用電源采用蓄電池儲能，蓄電池容量應保證在交流失壓后確保開關位置指示燈、DTU、通信管理模塊12h以及開關分合閘至少各3次的供電需求。蓄電池參數可按100Ah、110V選取。高頻開關電源和蓄電池同組一面直流屏。3.2支線層。（1）支線層可采用2進4出主干配開關房，按照單聯絡接線模式建設，應配置電壓電流型裝置，具備條件時可采用智能分布式裝置。當1個開關房裝見容量達到10MW時，也可采用備自投實現自動轉供電。（2）每個支線層環網裝見容量宜控制在10MVA左右。（3）支線層采用截面為120mm2的電纜，預計以后將發展成主干層的線路采用300mm2的電纜。（4）支線層實現“三遙”（遙信、遙測、遙控）功能。3.3負荷層（1）負荷層室內站宜按照雙變壓器建設，配變母線分段開關配置380V備自投裝置。（2）負荷層采用截面為70mm2的電纜。（3）負荷層在公變應用計量自動化系統配變監測終端，專變應用計量自動化系統負荷管理終端，實現對配變運行狀態判別和遙測數據的采集。

4橫琴新區通信

（1）主干層、支線層和負荷層20kV部分的通信方式以光纖通信為主，無線專網為輔。每回20kV線路宜配套建設一條通信光纜。（2）配網通信光纜應與配網電纜同步規劃、同步建設；主干層、支線層和負荷層20kV部分光纜覆蓋率需達到100%。（3）配網光纜宜成環建設，主干層光纜成環率需達到100%，滿足“N-1”可靠性要求。起始點應設置在變電站，以“環狀”形態覆蓋配網自動化節點，采用36芯及以上光纜。（4）配網通信光纖網絡接入設備宜選工業以太網技術，并采用環形拓撲結構形成通道自愈保護。

5結語

智能化電網的建設，需要做好長期規劃，需要政府部門及社會力量共同完成。在規劃中，要做好負荷預測、目標網架定位、網架結構設計工作，合理設計通信，確保電網的順利工作，為用戶提供良好的用電體驗。

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作者:李俊龍 單位:珠海電力建設工程有限公司