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[摘 要]电力系统重要组成部分之一是配电网,配电网的合理规划直接关系到整个电力系统的安全性、可靠性和经济性。各电压等级的配电网规划应互相配合,满足地区经济增长和社会发展的用电需求,合理配置电源,提高配电网的适应性和抵御事故及自然灾害的能力。本文在此从配电网规划的目标及思路出发,对如何做好新时期配电网规划做了一定的研究。
[关键词]配电网;目标;思路
中图分类号:TM732 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)09-0140-01
一、 新时期供电区域划分
针对南方电网公司各区域配电网的差异性,根据南网公司《110千伏及以下配电网规划技术指导原则》所提出的配电网规划思路,配电网供电区根据各供电区规划发展定位或10年后的规划负荷密度指标划分为A、B、C、D、E、F六类。其中,A类为中心区或30MW/km2及以上;B类为一般市区、中心区域或20-30MW/km2;C类为10-20MW/km2的郊区及城镇、一般市区、中心区域;D类为5-10MW/km2的郊区及城镇、一般市区、县城;E类为郊区、城镇或1-5MW/km2;F类为乡村地区。具体见表1。
二、新时期配电网规划设计目标
新时期配电网规划的总体目标为:结合现状电网实际情况,满足经济社会发展对电力需要,并适度超前经济社会发展,重点配合城市规划和工业布局,优化电网结构,适度提高城市配电网建设标准,完善重要用户保供电措施,增强配电网防灾减灾和综合保障能力,提高供电能力和可靠性。通过逐步优化电压层级、缩短供电半径、合理选择导线截面、提高配电网技术装备水平。应用综合节能措施,降低配网损耗,提高电网安全稳定水平,实现各电压等级电网协调发展,建设一个覆盖城乡的智能、高效、可靠、绿色的电网。
三、配电网规划的思路
1、电力负荷预测
电力负荷预测不仅是电力规划设计的基础,也是基建计划、供电计划、燃料计划和财务收资计划的基础。负荷预测的准确性直接影响到投资及运行的合理性,直接关系到电网的安全、经济、可靠运行。应根据各区域城市规划和规划期内的城市发展重心的变化,确定各区不同的电量增长率负荷预测是对规划用电区域的负荷进行分析,确定该区域的用电负荷构成 ,根据各区域城市规划和规划期内的城市发展重心的变化,确定各区不同的电量增长率。根据预测负荷发展水平进行配电网络规划,决定着网架结构、电源布点和电压等级的选择。在实际预测时,不能单一地运用某一方法进行预测,而是要结合功能分布、地理区域、用电性质等因素进行综合预测,这样才能确保预测结果的准确性。下面具体介绍常用电水平,计算出需求负荷。
(1)综合用电水平法。是根据单位耗电量推算出各分类用户的用电量,如根据每户或 每人的平均用电量可推算城市生活用电总量,根据相关资料和具体调查可推算出现在和历史的综合用电水平,计算出需求负荷。
(2)负荷密度法。按照功能的不同把规划区划分为商业区、居民区和工业区,在每个功能区中选择一个负荷密度值,利用公式计算出该区域的用电量。选择负荷密度时,要以该规划区基本情况为基础,综合考虑该区人口数量、居民收入等因素,同时参照其他类似地区的用电量,进而得出各功能区的负荷密度。
2、电源布点的选择
根据电力平衡得出的需新增主变容量结果,结合上级电源规划方案和电网发展的实际需要,提高变电站规划布点方案。站点选址工作主要包括划分供电范围、选择开关站和配电站的位置。结合城市发展规划,根据负荷预测,合理划分变电站的供电范围和环网结线网络,确定10kV 馈电线的供电半径。设立开关站是为了调节变电站出线间隔和增加网络接线的灵活性。开关站选址时应接近负荷中心,这样能够减少配电线路的长度,方便敷设,降低投资成本。同时要注意,接线时避免繁杂,要为日后配电规划留有发展空间。
3、网架接线方式的构建
10kV配电网的接线方式有很多种,如单环网、双环网、手拉手环网、多分段多联络网,即如有:N-1接线、N-1-1接线、N供1备接线等等,每种接线方式都各具优缺点,应坚持以接线简单、操作安全、运行灵活、供电可靠、节约成本、适度超前为原则,结合配电区域的实际情况,合理选择接线方式。通常配电网络接线多采用环网接线方式,接线力求简单 ,电网运行正常时可采取开环运行,出现异常时能够转移负荷。负荷密度较高的中心区采用10kV 环网的接线方式,同时最大载流量要控制在电流的安全值范围内。
4、电网规划的层次
(1)短期规划为1-3年,近期确定具体的建设项目和方案,预算投资,分析技术经济效益。与计划和工程有效衔接。(2)中期规划为5-10年,基本确定负荷需求,初步确定变电站和线路规模和选址,框算电网投资规模,预测投资收益状况。(3)远期规划为15年-20年,远景决定电网远景负荷水平和网架结构,为中期规划指明方向。
四、实现配电网的节能自动化
1、自动化开关工程设置
为了实现配电网的自动化功能,应当根据供电区域的特点和电网系统运行的管理要求,配置各种开关自动化的功能。电缆线路的开关和环网开关,在电缆线路设置分支開关,根据开关配置一遥或者两遥的功能;对于环网线路应当配置三遥功能,使环网线路的某一段发生故障时,能够自动进行定位并且自动对故障区域进行隔离,保证非故障区的供电正常运行,缩短其停电时间。对于架空线路设置自动开关功能,需要设置有就地分合闸操作功能的自动化设置,同时进行两遥功能,实现主站系统对每个网点的监控。
2、配电网规划中的节能措施
对运行电压进行有效调整,通过对变压器分接头和在母线上的电力电容器的调整,保证电压质量不受影响的情况下,对电压运行进行调整,降低有功损耗,以实现降低运行电压损耗,实现节能的配电效果。平衡三相负荷。如果三相负荷不平衡,会增加线路、配电变压器的损耗。各种节能型的变压器的使用,显著降低变压器的空载损耗。推广应用新技术、新设备、新材料、新工艺,降低电能损耗。加强线路维护,防止泄漏电。主要是定期巡查线路,及时发现、处理线路泄漏和接头过热事故,及时更换不合格的绝缘子。合理安排检修,提高检修质量。备检修要做到有计划,要提高检修质量、减少临时检修、缩短检修时间、推广带电检修。
五、提高配电网可靠性规划
要进行配电网规划,就要进行可靠性的配电网规划,首先我们要先确定配电网的可靠性指标。因为配电网系统的可靠性只能在稳定运行的环境充裕度来保证的,电力系统可以在能够允许的情况下对人们进行供电,才能充分满足人们的需求。最具有代表性的电力协会是北美电力可靠性协会,它对电力系统可靠性的理论研究的深入开展有着深远的影响,也对世界各国关于电力可靠性规划和管理工作起到了极大的推动作用。
六、结语
综上,做好电网规划,优化电网系统结构,全面推进调度管理自动化、变电站综合自动化和配电自动化已成为电网发展的需要。通过技术论证和经济效益分析,把电网建设成一个结构布局合理,供电能力强,运行、调度灵活,安全可靠,电能质量好,自动化水平高,网损低的优化电网,为我们城市的经济发展打下坚实的基础。
[关键词]配电网;目标;思路
中图分类号:TM732 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)09-0140-01
一、 新时期供电区域划分
针对南方电网公司各区域配电网的差异性,根据南网公司《110千伏及以下配电网规划技术指导原则》所提出的配电网规划思路,配电网供电区根据各供电区规划发展定位或10年后的规划负荷密度指标划分为A、B、C、D、E、F六类。其中,A类为中心区或30MW/km2及以上;B类为一般市区、中心区域或20-30MW/km2;C类为10-20MW/km2的郊区及城镇、一般市区、中心区域;D类为5-10MW/km2的郊区及城镇、一般市区、县城;E类为郊区、城镇或1-5MW/km2;F类为乡村地区。具体见表1。
二、新时期配电网规划设计目标
新时期配电网规划的总体目标为:结合现状电网实际情况,满足经济社会发展对电力需要,并适度超前经济社会发展,重点配合城市规划和工业布局,优化电网结构,适度提高城市配电网建设标准,完善重要用户保供电措施,增强配电网防灾减灾和综合保障能力,提高供电能力和可靠性。通过逐步优化电压层级、缩短供电半径、合理选择导线截面、提高配电网技术装备水平。应用综合节能措施,降低配网损耗,提高电网安全稳定水平,实现各电压等级电网协调发展,建设一个覆盖城乡的智能、高效、可靠、绿色的电网。
三、配电网规划的思路
1、电力负荷预测
电力负荷预测不仅是电力规划设计的基础,也是基建计划、供电计划、燃料计划和财务收资计划的基础。负荷预测的准确性直接影响到投资及运行的合理性,直接关系到电网的安全、经济、可靠运行。应根据各区域城市规划和规划期内的城市发展重心的变化,确定各区不同的电量增长率负荷预测是对规划用电区域的负荷进行分析,确定该区域的用电负荷构成 ,根据各区域城市规划和规划期内的城市发展重心的变化,确定各区不同的电量增长率。根据预测负荷发展水平进行配电网络规划,决定着网架结构、电源布点和电压等级的选择。在实际预测时,不能单一地运用某一方法进行预测,而是要结合功能分布、地理区域、用电性质等因素进行综合预测,这样才能确保预测结果的准确性。下面具体介绍常用电水平,计算出需求负荷。
(1)综合用电水平法。是根据单位耗电量推算出各分类用户的用电量,如根据每户或 每人的平均用电量可推算城市生活用电总量,根据相关资料和具体调查可推算出现在和历史的综合用电水平,计算出需求负荷。
(2)负荷密度法。按照功能的不同把规划区划分为商业区、居民区和工业区,在每个功能区中选择一个负荷密度值,利用公式计算出该区域的用电量。选择负荷密度时,要以该规划区基本情况为基础,综合考虑该区人口数量、居民收入等因素,同时参照其他类似地区的用电量,进而得出各功能区的负荷密度。
2、电源布点的选择
根据电力平衡得出的需新增主变容量结果,结合上级电源规划方案和电网发展的实际需要,提高变电站规划布点方案。站点选址工作主要包括划分供电范围、选择开关站和配电站的位置。结合城市发展规划,根据负荷预测,合理划分变电站的供电范围和环网结线网络,确定10kV 馈电线的供电半径。设立开关站是为了调节变电站出线间隔和增加网络接线的灵活性。开关站选址时应接近负荷中心,这样能够减少配电线路的长度,方便敷设,降低投资成本。同时要注意,接线时避免繁杂,要为日后配电规划留有发展空间。
3、网架接线方式的构建
10kV配电网的接线方式有很多种,如单环网、双环网、手拉手环网、多分段多联络网,即如有:N-1接线、N-1-1接线、N供1备接线等等,每种接线方式都各具优缺点,应坚持以接线简单、操作安全、运行灵活、供电可靠、节约成本、适度超前为原则,结合配电区域的实际情况,合理选择接线方式。通常配电网络接线多采用环网接线方式,接线力求简单 ,电网运行正常时可采取开环运行,出现异常时能够转移负荷。负荷密度较高的中心区采用10kV 环网的接线方式,同时最大载流量要控制在电流的安全值范围内。
4、电网规划的层次
(1)短期规划为1-3年,近期确定具体的建设项目和方案,预算投资,分析技术经济效益。与计划和工程有效衔接。(2)中期规划为5-10年,基本确定负荷需求,初步确定变电站和线路规模和选址,框算电网投资规模,预测投资收益状况。(3)远期规划为15年-20年,远景决定电网远景负荷水平和网架结构,为中期规划指明方向。
四、实现配电网的节能自动化
1、自动化开关工程设置
为了实现配电网的自动化功能,应当根据供电区域的特点和电网系统运行的管理要求,配置各种开关自动化的功能。电缆线路的开关和环网开关,在电缆线路设置分支開关,根据开关配置一遥或者两遥的功能;对于环网线路应当配置三遥功能,使环网线路的某一段发生故障时,能够自动进行定位并且自动对故障区域进行隔离,保证非故障区的供电正常运行,缩短其停电时间。对于架空线路设置自动开关功能,需要设置有就地分合闸操作功能的自动化设置,同时进行两遥功能,实现主站系统对每个网点的监控。
2、配电网规划中的节能措施
对运行电压进行有效调整,通过对变压器分接头和在母线上的电力电容器的调整,保证电压质量不受影响的情况下,对电压运行进行调整,降低有功损耗,以实现降低运行电压损耗,实现节能的配电效果。平衡三相负荷。如果三相负荷不平衡,会增加线路、配电变压器的损耗。各种节能型的变压器的使用,显著降低变压器的空载损耗。推广应用新技术、新设备、新材料、新工艺,降低电能损耗。加强线路维护,防止泄漏电。主要是定期巡查线路,及时发现、处理线路泄漏和接头过热事故,及时更换不合格的绝缘子。合理安排检修,提高检修质量。备检修要做到有计划,要提高检修质量、减少临时检修、缩短检修时间、推广带电检修。
五、提高配电网可靠性规划
要进行配电网规划,就要进行可靠性的配电网规划,首先我们要先确定配电网的可靠性指标。因为配电网系统的可靠性只能在稳定运行的环境充裕度来保证的,电力系统可以在能够允许的情况下对人们进行供电,才能充分满足人们的需求。最具有代表性的电力协会是北美电力可靠性协会,它对电力系统可靠性的理论研究的深入开展有着深远的影响,也对世界各国关于电力可靠性规划和管理工作起到了极大的推动作用。
六、结语
综上,做好电网规划,优化电网系统结构,全面推进调度管理自动化、变电站综合自动化和配电自动化已成为电网发展的需要。通过技术论证和经济效益分析,把电网建设成一个结构布局合理,供电能力强,运行、调度灵活,安全可靠,电能质量好,自动化水平高,网损低的优化电网,为我们城市的经济发展打下坚实的基础。