20kV智能电网建设简析

摘要：以珠海市横琴新区的20kV智能电网建设为例，分析了20kV智能电网建设的负荷预测、目标网架工作，阐述了网架和馈线自动化细则，为我国智能电网的建设提供了参考。

关键词：横琴新区；20kV智能电网；负荷预测

随着我国经济不断发展，国民生活水平不断提高，人们对电力的需求日益增大。尤其当前工业生产和企业运作更是离不开电力，一旦停电便会造成难以挽回的经济损失。因此，智能电网应运而生。本文主要针对珠海市横琴新区的20kV智能电网建设进行简要分析。

1负荷预测

（1）负荷预测包括电量需求预测和电力需求预测，中低压配电网主要开展电力需求负荷预测。在负荷预测中，要做好近期负荷及远期负荷预测，并且逐年列出近期负荷及远期负荷的末期规划结果。（2）中低压配电网近期负荷预测的基础数据主要包括历史年负荷和电量数据、用地出让、规划报建、用电报装及项目建设情况等，鼓励全方位收集信息，降低负荷预测的不确定性。中低压配电网近期负荷预测宜细化到网格、馈线组、线路和台区。新报装用户投运后第二年需用系数为0.1～0.4，住宅负荷取低值，工商业负荷取高值。（3）中低压配电网远期负荷预测重点参考区域控制性详细规划，预测精度宜细化到每一个最小出让地块。（4）对于高压配电网来说，负荷预测必须做好电量及电力的需求预测，并且要公布电量和负荷的总量及分布预测结果，同样需要逐年列出近期负荷预测结果以及中期和远期预测的末期规划结果。（5）在高压电网中，负荷预测应该包含社会经济和自然气候数据、上级电网规划对本规划区的负荷预测结果、历史年负荷和电量数据、中低压配电网负荷预测结果等。（6）在负荷预测中，使用“自下而上”与“自上而下”相结合的方法，同时可使用点负荷增长与区域负荷自然增长相结合的方法进行预测，最后使用趋势外推法进行校核，通过整体综合分析，确定负荷预测方案，在此基础上提出推荐方案。（7）当条件允许时，电网规划应该将城乡规划及土地的功能利用等因素考虑进来。通过一系列综合分析，对用电区域的用户负荷特性以及未来的发展趋势进行预测，继而对电力用户和负荷分布位置、数量和时序进行预测。（8）负荷预测中，要考虑分布式电源、新型负荷的接入对预测结果的影响。（9）城市地区的负荷预测指标可参照现行国家标准《城市电力规划规范》（GB/T50293）的相关规定。用地负荷密度、同时率、阶段系数的大小，应根据各地市电网用电负荷特性确定。

2横琴新区

20kV目标网架（1）20kV目标网架按主干层、支线层和负荷层3层建设，宜采用单联络接线模式。具体接线模式如表1所示。（2）中压配电网目标网架按网格化要求规划设计，同一馈线组不宜跨网格供电。一个网格不宜超过3个接线组。存量线路跨网格交叉供电时，正常运行方式下各网格配电网应有明确的供电范围。

3网架和馈线自动化细则

横琴新区20kV智能电网采用双环网接线模式。3.1主干层。（1）如图1所示，主干层按双环网网格化建设运行，四回线路来自两个变电站，同一变电站出线的两回线路来自同一段母线。（2）终期每个主干层双链闭环配置4～6个开关站。（3）主干层开关站型式宜为4进8出单母分段。（4）每个开关站的装见容量宜控制在40MVA左右。（5）主干层采用截面为300mm2的电缆。（6）主干层开关站实现“四遥”（遥信、遥测、遥控、遥视）功能。（7）主干层每个开关站配置两台智能分布式配网自动化装置。变电站出线的首个开关站进线开关可配置一套光纤电流差动保护，型号与变电站出线开关的保护装置一致。（8）智能分布式配网自动化装置应实现对环网节点内全部开关运行数据的采集与监控，主干线路具备网络拓扑保护、对等式备自投和电压电流型功能，支线开关具备带方向过流、零序保护和重合闸功能，分段开关具备带方向过流、零序保护和分段备自投功能。（9）开关柜进、出线、各支出线间隔均装设固定式、贯穿式三相电流互感器和零序电流互感器。选用保护、测量双绕组电流互感器。（10）开关站内应配置站用变压器，每段母线安装三相PT，采用Y/Y接线方式。（11）开关站所有出线均采用中置式断路器柜，断路器和注：黑色填充开关为开环点。图1主干层双环网网格化运行接线图接地刀闸应配置位置辅助触点。（12）开关站内应安装排风扇，并按12m2/HP的容量安装空调。（13）备用电源采用蓄电池储能，蓄电池容量应保证在交流失压后确保开关位置指示灯、DTU、通信管理模块12h以及开关分合闸至少各3次的供电需求。蓄电池参数可按100Ah、110V选取。高频开关电源和蓄电池同组一面直流屏。3.2支线层。（1）支线层可采用2进4出主干配开关房，按照单联络接线模式建设，应配置电压电流型装置，具备条件时可采用智能分布式装置。当1个开关房装见容量达到10MW时，也可采用备自投实现自动转供电。（2）每个支线层环网装见容量宜控制在10MVA左右。（3）支线层采用截面为120mm2的电缆，预计以后将发展成主干层的线路采用300mm2的电缆。（4）支线层实现“三遥”（遥信、遥测、遥控）功能。3.3负荷层（1）负荷层室内站宜按照双变压器建设，配变母线分段开关配置380V备自投装置。（2）负荷层采用截面为70mm2的电缆。（3）负荷层在公变应用计量自动化系统配变监测终端，专变应用计量自动化系统负荷管理终端，实现对配变运行状态判别和遥测数据的采集。

4横琴新区通信

（1）主干层、支线层和负荷层20kV部分的通信方式以光纤通信为主，无线专网为辅。每回20kV线路宜配套建设一条通信光缆。（2）配网通信光缆应与配网电缆同步规划、同步建设；主干层、支线层和负荷层20kV部分光缆覆盖率需达到100%。（3）配网光缆宜成环建设，主干层光缆成环率需达到100%，满足“N-1”可靠性要求。起始点应设置在变电站，以“环状”形态覆盖配网自动化节点，采用36芯及以上光缆。（4）配网通信光纤网络接入设备宜选工业以太网技术，并采用环形拓扑结构形成通道自愈保护。

5结语

智能化电网的建设，需要做好长期规划，需要政府部门及社会力量共同完成。在规划中，要做好负荷预测、目标网架定位、网架结构设计工作，合理设计通信，确保电网的顺利工作，为用户提供良好的用电体验。

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作者:李俊龙 单位:珠海电力建设工程有限公司