供电员工对新疆220千伏博乐变10千伏博西线进行送电操作，满足博乐市非金属工业园区用电需求。江平 摄

九江供电公司巡视220千伏赛城湖变电站10千伏出线。蔡健 摄

　　从国内外城市电网发展过程来看，电压序列都经历了不断提升和简化的过程。城市供电范围随着用电负荷的发展不断扩大。为了满足输送容量需要，各级电压逐步提高，级数接近的电压等级就会合并，从而逐渐形成级差合理、容量匹配、结构协调的输配电压序列。简明合理的电压等级对用电客户来说，意味着供电可靠性的提高。
　　■由繁到简：城市电网电压等级不断优化
　　国内5～6级电压，国外出现4级电压
　　新中国成立以前，我国电力工业发展缓慢，输配电线路的电压等级往往由具体工程决定。全国范围内，电压等级繁多，级差偏小，甚至包括一些非标准的电压等级。新中国成立初期，城市仍然存在着纷繁复杂的中压电压等级，如2千伏、3千伏、6千伏、10千伏、20千伏等。
　　20世纪五六十年代，我国城市电网的电压等级经历了一系列的规范与简化，逐步形成相对统一的电压序列。特别是在中压配电电压方面，到70年代，基本统一为10千伏。
　　现在，我国城市已形成5～6级电压序列。其中，华北、华中和华东地区，城市电网主要采用500/220/110/10/0.4千伏电压序列；西北地区，城网主要采用750/330(220)/110/10/0.4千伏电压序列；东北地区城网主要采用500/220/66/10/0.4千伏电压序列。
　　不难看出，我国大部分城网仍保留110千伏这一电压等级。不过也有例外，如天津、青岛、威海的中心城区相应电压序列为500/220/35/10/0.4千伏。上海城网则是35千伏和110千伏并存，电压序列有500/220/35/10/0.4千伏和500/220/110/10/0.4千伏两种。可见，110千伏电压并非不能省略。
　　类似的是，发达国家的城市电网电压序列也经历了一个渐进发展、多种电压并存和电压序列统一简化的过程。法国即是其中的典型。
　　1946年以前，法国存在多家电力公司，分区分片管理，导致中压配电电压等级繁多，例如3千伏、5.5千伏、10千伏、12千伏、15千伏和20千伏等。20世纪60年代，法国开始在全国范围内升压改造配电网，将中压配电电压等级逐步统一到20千伏。升压改造在20世纪90年代中期基本完成。目前法国电网主要有两个电压序列：400/225/63/20/0.4千伏和400/225/90/20/0.4千伏。而巴黎、里昂和尼斯等大城市则进一步简化为400/225/20/0.4千伏电压序列。
　　■功能合并：220千伏电压能够替代110千伏
　　客观条件已经具备 天津上海都有实践
　　相对于国外部分发达国家的城网而言，我国大部分城市的电压序列仍有进一步简化的必要。
　　目前，我国城网110千伏变电站供电半径小于5千米的省级电力公司数量约占总数的50%，220千伏变电站供电半径小于10千米的省级电力公司达到4个（北京、天津、上海、江苏）。从供电半径来看，110千伏、220千伏电网存在功能重叠现象。在个别直辖市和省会城市中心城区，110千伏变电站的供电半径已经小于1千米。而恰恰在这些地区，变电站站址通道资源极度紧张，新增变电站极为困难。既然建一座变电站难之又难，为什么不建设电压等级更高、供电能力更强的220千伏变电站呢？所以，从客观条件看，这些地区建设220千伏变电站、直供35/10千伏负荷，能进一步提升站址和线路通道利用效率。
　　那么，简化110（66）千伏电压，会不会对可靠供电造成影响呢？在上述城市，10千伏线路互联率接近100%，220千伏电网也已形成双环网为主的格局，所以，即使没有110（66）千伏电压等级，从220千伏变电站直降为35/10千伏，也不会对安全可靠供电造成影响。
　　实际上，目前国内已有220千伏直供35/10千伏负荷的应用实践。天津、上海就是220千伏直降35千伏的典型城市。截至2010年，天津市接入35千伏的客户容量为662.7万千伏安，占35千伏及以下客户接入总容量的28.1%；上海市接入35千伏的客户容量为791万千伏安，占35千伏及以下客户接入总容量的21.4%。两个城市接入35千伏的客户主要以居民小区、商住及办公楼宇为主。
　　另外，2011年年初在深圳投入运行的国内首条220千伏直降20千伏线路，目前已经稳定向大客户供电一年多时间。这也从侧面证明，220千伏直供35/10千伏负荷是可行的。
　　■供用双赢：电企节约资源 客户用得更好
　　节约占地和投资 增强供电能力和可靠性
　　220千伏直供35/10千伏负荷有哪些优点呢？换句话说，这对供电企业和用电客户来说有什么好处呢？
　　研究表明，合理配置电压序列不仅可以节约城市有限的空间资源，减少电网建设和运行成本，降低网络损耗，还可以提高城网的整体供电能力，增强电网对不同类型用电负荷的适应性。
　　首先，此举可以缓解电网建设与城市建设矛盾，降低电网投资成本。增加220千伏变电站直供35千伏负荷能力，可以减少公用网10千伏线路条数，节约变电站10千伏出线间隔和线路走廊；增加220千伏变电站直供10千伏负荷能力，可以满足站址附近10千伏负荷接入需要，减少110千伏变电站建设规模。在深入负荷中心的地方从220千伏变电站直接向35/10千伏负荷供电，既减少了110/35千伏站址需求，缓解城区日益突出的电力供需、站址资源紧张等矛盾，也能改善城市电网结构，降低电网整体投资成本。
　　其次，此举可提高城市电网对大客户供电的适应性。随着经济社会的快速发展，城市大容量的负荷不断增加，如大型宾馆、酒店、商场、商务办公楼、高层住宅区及大工业客户、大商业客户等等。增加220千伏直供35/10千伏能力，可以有效提高电网向这些客户供电的适应能力。
　　再次，此举可以降低电网损耗，提高供电可靠性。合理配置电压序列，提高220千伏直供35/10千伏负荷能力，可以减少一次及以上的“变压”程序，进而减少电能损耗。同时，变配电环节中电气元件的减少，又使得电网供电可靠性得到进一步提高。
　　因此，在负荷密度2万千瓦/平方千米以上的高负荷密度地区（上海陆家嘴、天津响螺湾2007年负荷密度即达13万千瓦/平方千米），应该简化电压等级。上述地区通常为直辖市和省会城市中心区、国家级经济开发区或高新科技工业园区等地区。在这些地区，采用220千伏变电站直供10千伏负荷式，不仅可以简化电压序列，更可以提高大客户的用电质量。杨卫红 作者系国网北京经济技术研究院高级工程师
  （编辑：赵岩）