三线路式两分段两联络中压架空主干配电网及其构建方法与流程

本发明涉及一种中压架空主干配电网及其构建方法。

背景技术：

根据《配电网规划设计技术导则》(Q/GDW 738—2012)、《城市配电网规划设计规范》(GB 50613-2010)和《农村电力网规划设计导则》(DL/T 5118)，中压架空主干配电网典型结构有：单辐射接线、单联络接线和多分段适度联络接线。

以上三种标准接线方式，在传统中压配电网建设中，因负荷点的地理分布、道路走向和增长特性等因素，易造成实际网架与规划网架目标发生偏差。虽经逐年滚动修改和纠偏，却最终造成网络结构不清晰、分段不合理、无效联络多的现实，直接影响配电网的转供互带能力低下，用户供电可靠性难以保证。

由于受到用户负荷密度、规划路网和区域发展的差异性约束，各类“规程”均无法对网架建设时序和网架过渡方式进行明确。为了达到不同区域的供电能力指标，实现配电网建设适度超前用户负荷的发展需求。多年来，供电企业始终紧紧围绕“用户负荷发展特性”，“如何完善网架结构，以实现向终期网架的合理过渡和演进”，“如何实现配电网投资与收益之间的协调”等这一系列命题开展深入分析和重点研究。

特别是一些位于农村、新型城镇的供电用户，由于受到电源变电站布点，中压线路供电半径、供电能力、供电质量等条件约束，大量主干配电网运行经济性水平不高。重载与轻载，变电站间隔资源被占用与线路负载水平不高等情况并存，直接引发对用户的供电水平和供电能力低下，用户供电可靠性难以保证。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种结构简单合理、扩展能力强的三线路式两分段两联络中压架空主干配电网。

本发明的目的还在于提供一种中压架空主干配电网的构建方法。

为此，本发明一方面提供了一种中压架空主干配电网，包括：由第一端电源构建的第一一级供电段、由第二端电源构建的第二一级供电段、以及由第三端电源构建的第三一级供电段；以及三角形供电结构，连接在第一一级供电段、第二一级供电段和第三一级供电段之间，包括首尾连接呈三角形的第一二级供电段、第二二级供电段和第三供电段，其中，第一二级供电段、第二二级供电段和第三二级供电段上分别设有由一个分段开关和一个联络开关组成的接线结构，其中，一个分段开关保持常闭状态且一个联络开关保持常开状态。

进一步地，上述第一端电源为第一变压器，第一一级供电段包括在第一变压器的出口端设置的第一出口断路器；第二端电源为第二变压器，第二一级供电段包括在第二变压器的出口端设置的第二出口断路器；以及第三端电源为第三变压器，第三一级供电段包括在第三变压器的出口端设置的第三出口断路器。

进一步地，上述中压架空主干配电网用于农村配电网或者用于新型城镇配电网。

根据本发明的另一方面，提供了一种中压架空主干配电网的构建方法，包括以下步骤：构建由第一端电源构建的第一线路、由第二端电源构建的第二线路、以及由第三端电源构建的第三线路的步骤一；在第一线路、第二线路和第三线路上分别设置接线结构的步骤二，其中，接线结构由一个分段开关和一个联络开关组成，其中，一个分段开关保持常闭状态且一个联络开关保持常开状态；以及将第一线路上的接线结构、第二线路上的接线结构、和第三线路上的连接结构相互连接，以形成三角形两分段两联络供电结构的步骤三。

进一步地，上述步骤二包括在第一线路的母线上依次串联第一分段开关和第一联络开关、在第二线路的母线上依次串联第二分段开关和第二联络开关、以及在第三线路的母线上依次串联第三分段开关和第三联络开关，其中，利用第一分段开关隔开将第一线路的一级供电段和二级供电段隔开，利用第二分段开关隔开将第二线路的一级供电段和二级供电段隔开，利用第三分段开关将第三线路的一级供电段和二级供电段隔开，步骤三包括将第一线路的二级供电段连接至第二线路的一级供电段、将第二线路的二级供电段连接至第三线路的一级供电段、以及将第三线路的二级供电段连接至第一线路的一级供电段。

进一步地，上述步骤二包括：在第一线路的一级供电段的末端并联第一分段开关和第一联络开关；在第二线路的一级供电段的末端并联第二分段开关和第二联络开关；以及在第三线路的一级供电段的末端并联第三分段开关和第三联络开关，步骤三包括：将第一线路的第一分段开关与第二线路的第二联络开关由第一二级供电段连接；将第二线路的第二分段开关与第三线路的第三联络开关由第二二级供电段连接；以及将第三线路的第三分段开关与第一线路的第一联络开关连接。

本发明的中压架空主干配电网，采用三线路式两分段两联络结构，该结构相对独立、负荷转供能力较强、结构简单合理，满足运检、调度、营销管理的实际要求。特别适用于农村及新型城镇区域。

与已有技术相比，本发明的中压架空主干配电网具有以下特点：

1)、本发明的配电网包括3个两分段两联络接线结构。该结构相对独立，供电负荷 相对稳定。当该结构所接入的用户负荷需求增大或降低时，通过灵活切改，可向其他类型目标结构切改，以保证线路运行经济性控制在合理范围。

2)、本发明的配电网，参与联络的三条线路接于不同变电站的母线以构建站间联络，三条线路的联络点共有3处。除了由电源变电站母线提供电源，还可以通过各级供电段上设置的两台联络开关与另一两条母线提供电源的线路形成联络。保证线路发生故障或电源接入母线发生故障时，仍能对非故障段的供电能力。

3)、传统中压配电网因负荷点的地理分布和增长特性等因素，易造成实际网架与规划网架目标发生偏差。虽经逐年滚动修改和纠偏，却最终造成网络结构不清晰、分段不合理、无效联络多的现实，直接影响配电网的转供互带能力低下，用户供电可靠性难以保证。本发明的配电网由3座变电站分别提供1条线路构建标准两分段两联络整组供电单元，具有结构简单、转供能力强，网架切改灵活等特点，宜作为城市新区、中心乡镇、开发园区等中压架空公用主干配电网终期目标网架应用。

4)、本发明的配电网，立足于典型设计规范，结构简单、建设方便。该结构较标准网架结构更为具体和量化。能够有效结合供电区域电源点和负荷点的分布，以及公路及线路廊道安排开展应用。不仅引导了中压主干电网的有序建设，合理演进，同时极大改善了变电站、开关站中压出线间隔的资源配置，并对配电网运检、调度，及新增负荷的接入管理具有指导意义。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明一实施例的三线路式两分段两联络中压架空主干配电网的架构示意图；

图2是根据本发明的双线路式两分段两联络中压架空主干配电网构建方法的第一实施例的示意图；以及

图3是根据本发明的双线路式两分段两联络中压架空主干配电网构建方法的第二实施例的示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图1至图3示出了中压架空主干配电网的一些实施例。

在本发明一实施例中，如图1所示，中压架空主干配电网包括由第一端电源构建的第一一级供电段A-1、由第二端电源构建的第二一级供电段B-1、以及由第三端电源构建的第三一级供电段C-1；以及三角形供电结构，连接在第一一级供电段A-1、第二一级供电段B-1和第三一级供电段C-1之间，包括首尾连接呈三角形的第一二级供电段A-2、第二二级供电段B-2和第三二级供电段C-2，其中，第一二级供电段A-2设有由一个分段开关11和一个联络开关12组成的接线结构，第二二级供电段B-2设有由一个分段开关21和一个联络开关22组成的接线结构，第三二级供电段C-2上设有由一个分段开关31和一个联络开关32组成的接线结构，其中，分段开关11、21、31保持常闭状态且联络开关12、22、32保持常开状态。

在本实施例中，第一二级供电段A-2、第二二级供电段B-2和第三二级供电段C-2形成三角形的供电结构，具有以下优势：

1)、本发明的配电网包括3个两分段两联络接线结构。该结构相对独立，供电负荷相对稳定。当该结构所接入的用户负荷需求增大或降低时，通过灵活切改，可向其他类型目标结构切改，以保证线路运行经济性控制在合理范围。

2)、本发明的配电网，参与联络的三条线路接于不同变电站的母线以构建站间联络，三条线路的联络点共有3处。除了由电源变电站母线提供电源，还可以通过各级供电段上设置的两台联络开关与另一两条母线提供电源的线路形成联络。保证线路发生故障或电源接入母线发生故障时，仍能对非故障段的供电能力。

3)、传统中压配电网因负荷点的地理分布和增长特性等因素，易造成实际网架与规划网架目标发生偏差。虽经逐年滚动修改和纠偏，却最终造成网络结构不清晰、分段不合理、无效联络多的现实，直接影响配电网的转供互带能力低下，用户供电可靠性难以保证。本发明的配电网由3座变电站分别提供1条线路构建标准两分段两联络整组供电单元，具有结构简单、转供能力强，网架切改灵活等特点，宜作为城市新区、中心乡镇、开发园区等中压架空公用主干配电网终期目标网架应用。

4)、本发明的配电网，立足于典型设计规范，结构简单、建设方便。该结构较标准网架结构更为具体和量化。能够有效结合供电区域电源点和负荷点的分布，以及公路及线路廊道安排开展应用。不仅引导了中压主干电网的有序建设，合理演进，同时极大改善了变电站、开关站中压出线间隔的资源配置，并对配电网运检、调度，及新增负荷的接入管理具有指导意义。

在本发明一实施例中，如图1所示，由三端电源构建的三线路式中压架空主干配电网包括3座电源变电站。第一电源变电站的出口通过母线A串联第一出口断路器13， 第二电源变电站的出口通过母线B串联第二出口断路器23，第三电源变电站的出口通过母线C串联第三出口断路器33。第一出口断路器13和所述第三出口断路器33间设有第一二级供电段；所述第二出口断路器和所述第一出口断路器间设有第二二级供电段；所述第三断路器和所述第二断路器间设有第三二级供电段。以上结构共同形成一个三角形二级供电段结构。

各二级供电段的一端设有一个分段开关，另一端设有一个联络开关，其中，分段开关保持常闭状态，联络开关保持常开状态，各出口断路器保持常闭状态。第一出口断路器的出线端通过一级供电段A-1分别与第一二级供电段和第二二级供电段相连；第二出口断路器的出线端通过一级供电段B-1分别与第二二级供电段和第三二级供电段相连；第三出口断路器的出线端通过一级供电段C-1分别与第三二级供电段和第一二级供电段相连。

当该结构所接入的用户负荷需求增大或降低时，通过灵活切改，可向其他类型目标结构切改，以保证线路运行经济性控制在合理范围。

边界条件：参见中压主干配电网常用线缆允许长期工作负荷情况表：

单一供电段故障：正常运行方式时，单条线路的运行负载水平一般不超过最大负载水平的70％(基本接近2/3)。单一供电段负载水平按照相应线缆负载水平的1/3进行约束，即可保证单一供电段故障时，非故障供电段仍安全供电。

系统故障：当发生系统故障，电源变电站单台变压器失电或电源变电站单条母线失电，涉及负荷转供时，单一供电段负载水平按照相应线缆负载水平的1/3进行约束。

在本发明的一实施例中，如图2或图3所示，中压架空主干配电网构建方法，包括以下步骤：

构建由第一端电源构建的第一线路、由第二端电源构建的第二线路、以及由第三端电源构建的第三线路的步骤一；

在第一线路、第二线路和第三线路上分别设置接线结构的步骤二，其中，接线结构由一个分段开关和一个联络开关组成，其中，一个分段开关保持常闭状态且一个联络开关保持常开状态；以及

将第一线路上的接线结构、第二线路上的接线结构、和第三线路上的接线结构连接，以形成三角形两分段两联络供电结构的步骤三。

根据本发明的配电网构建方法，每条线路由一个一级供电段和两个二级供电段组成，供电结构清晰明了，特别适用于农村及新型城镇区域。

在本发明一实施例中，如图2所示，第一线路的一级供电段A-1上并联一个分段开关11和一个联络开关12，第二线路的一级供电段B-1上并联一个分段开关21和一个联络开关22，第三线路的一级供电段C-1上并联一个分段开关31和一个联络开关32，其中，第一线路的联络开关12与第二线路的分段开关21之间通过一个二级供电段B-2相连，第二线路的联络开关22与第三线路的分段开关31通过一个二级供电段C-2相连，从而三个二级供电段A-2、B-2、C-2首尾相连形成三角形两分段联络供电结构。

在本实施例中，三条线路的接线结构的类型相同，均为一个分段开关和一个联络开关并联。

在本发明一实施例中，如图3所示，该三线路式两分段两联络供电结构由两线路式两分段两联络供电结构和第三线路的接线结构构建而成。具体地，两线路式两分段两联络供电结构包括第一线路的一级供电段和二级供电段，第二线路的一级供电段和二级供电段，其中，第一线路的二级供电段和第二线路的二级供电段并联形成互字形两分段两联络供电结构，第三线路的一级供电段上的接线结构为一个联络开关和一个分段开关并联。将第一线路的二级供电段A-2与第三线路的联络开关连接，第二线路的联络开关通过一个二级供电段C-2与第三线路的分段开关相连，从而形成三角形的两分段两联络供电结构。

在本发明中，分段开关和联络开关的使用常态如下：分段开关保持常闭状态且联络开关保持常开状态。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。