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【摘要】新时期用电需求的不断增长,对配电网规划设计提出更高的要求,传统的配电网规划设计思路和方法已经无法适应电力系统发展步伐,必须加快配电网规划设计的研究和探讨。文章结合实际工作经验,针对目前我国配电网建设实际以及未来配电网发展方向系统性的分析了配电网规划设计方法,可为相关工作者提供参考。
【关键词】配电网;规划设计
【中图分类号】TM727.2;TM715
【文献标识码】A
【文章编号】1672—5158(2012)10-0283-02
随着用电规模的不断扩大,新时期配电网规划设计面临着诸多的挑战,必须针对我国目前配电网发展实情确立配电网规划设计思路,区分配电网规划设计重点,选择配电网规划设计方法,以促进配电网规划设计的科学性、前瞻性及有效性。
1 新时期配电网规划设计面临的挑战
21世纪为我国全面建设小康社会的关键时期,作为城乡公共基础设施的配电网。既要为经济社会发展提供可靠的电力供应,又要适应新形势带来的深刻演变,其规划设计也将面临着更多挑战:电力用户对供电可靠性带来了新的挑战;用电负荷迅速扩大带来了新的挑战;用电需求多样化带来了新的挑战;分布式发电迅猛发展带来了新的挑战;自然灾害的频繁发生带来了新的挑战;配电网外部建设环境日益严峻带来了新的挑战。
2 新时期配电网规划设计思路
针对配电网的特点以及新时期配电网规划要求,目前配电网规划设计遵循如下思路。
1.统一规划、协调发展。统一开展配电网规划,与主网架、其他各专项规划有机衔接、协调匹配,避免规划成果重叠、交叉和遗漏。
2.城乡统筹、全域覆盖。落实“横到边、纵到底”的工作要求,实现城乡电网规划范围和规划内容的全覆盖;深化配电网规划,满足城乡发展需求,加快农村电网升级改造。
3.标准统一、差异分区。统筹城乡电网规划标准。同类型区域采用统一的规划技术标准;根据经济发展水平和用电需求,采用差异化策略,对不同类型区域有针对性的制定发展目标和规划技术原则。
4.安全可靠、运行灵活。加强配电网建设,消除薄弱环节;提升配电网供电能力,优化配电网结构;提高配电自动化水平,构建安全可靠、运行灵活的配电网络。
5.智能环保、适应性强。适应电网智能化要求,采用技术先进、节能环保、自动化程度高的设备,提升信息化水平,完成智能配电网阶段建设目标;综合考虑各类用户和分布式电源的接入需求,使配电网具备满足各类负荷用电需求、适应各类分布式电源接入的能力。
3 新时期配电网规划设计重点
新时期,配电网规划在满足负荷增长的前提下,结合智能电网发展需求,针对当前配电网薄弱环节,统筹建设改造配电网。新时期配电网规划设计重点解决以下问题。
1.提高配电网整体供电能力,满足负荷用电需求。
2.解决县域电网与主网联络薄弱的问题,建设县域电网与主网第二回联络通道,提高抵御自然灾害能力,防止全县大面积停电。
3.通过新增变电站布点、优化供电范围、增大线径等措施,基本解决配电网“卡脖子”问题。
4.加强中、低压配电网建设,增加中压线路联络比例,提高转供能力,优化供电分区,提高供电可靠性。
5.提高供电质量,通过合理布点、缩短供电半径、增加无功配置,基本解决农村“低电压”问题。
6.落实电力普遍服务,通过电网延伸、户用光伏发电等措施,基本解决无电地区用电问题。
7.适应电动汽车充(放)电站等多元化用电需求和分布式电源接入,满足重要用户的高可靠性要求。
8.提升配电网装备水平,提高经济运行效率,降低电网损耗。
4 新时期供电区域划分
针对国家电网公司各区域配电网的差异性,按新时期《配电网“十二五”规划设计指导意见》所提出的配电网规划思路,将配电网划分为A、B、C、D四类。其中,A类标准用于对供电可靠性要求很高的政治或经济中心区、国家级经济开发区或高新科技工业园区(以下简称为A类供电区域);B类标准用于对供电可靠性要求较高的生产生活集中区、省级经济开发区或工业园区(以下简称为B类供电区域);C类标准用于对供电可靠性有一定要求的生产生活相对集中区(以下简称为C类供电区域);D类标准用于农业经济活动区(以下简称为D类供电区域)。根据城乡规划、经济社会发展水平和对供电可靠性的不同要求,各级规划区供电区域划分如表1所示。
5 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:基本建成结构合理、运行可靠、经济高效、智能化水平显著提升的配电网,扭转配电网发展滞后的局面。A、B、c、D四类供电区域的供电可靠率目标和综合电压合格率趋向99%甚至是100%。
6 新时期配电网规划设计主要技术原则
新时期配电网规划主要技术原则是指导各级供电企业合理进行配电网规划的重要原则。国家电网公司在现有城网和农网规划设计导则基础上,提出了供电区域分类,并对四类供电区域的基本参考建设标准进行了规定;对供电可靠性、容载比、高中压配电网结构、建设型式、设备选型、导线截面选择、无功补偿、中性点运行方式、重要用户供电、分布式电源接入等方面的技术原则进行了规定。
6.1 不同类型供电区域基本建设标准
按照A、B、c、D四类供电区域,差异化地选择配电网规划的安全准则、线路、变电站等建设标准。A、B、c、D四类供电区域的基本参考建设标准如表2所示。
6.2 高压配电网规划设计技术原则
高压配电网接线应根据负荷水平、供电可靠性要求和电网发展目标因地制宜选择,并与输电网和中压配电网结构统筹规划,实现各级电网协调发展。同一地区、同一电压等级、同类供电区域的网络接线方式应尽量简化并标准化,以实现同类型地区高压配电网结构的清晰化、简洁化和标准化。不同类型供电区域应采用不同的网络接线方式。A类供电区域供电可靠性要求高,推荐采用双侧电源双回链式、双侧电源三T形接线方式以及双侧电源三回TT形接线方式;B类供电区域相比于A类供电区域可靠性要求要低一些,除上述接线方式外还可选用双侧电源单回链式、双侧电源双T形接线方式、双侧电源双回TT形接线方式;C类和D类供电区,电力负荷水平较低,供电可靠性要求也不高,电网建设以满足供电需求、提高供电能力为主要任务,接线以单侧电源供电的方式为主。 变电站布置应因地制宜、紧凑合理,尽可能节约用地。主变压器台数最终规模不宜少于2台,不宜多于4台。不同类型供电区域的变电站主变压器应配置不同的容量推。以110kV变电站为例,A类供电区域主变压器台数推荐为3~4台,单台容量为63、50MVA;B类供电区域主变压器台数推荐为2~3台,单台容量为63、50、40MVA;C类供电区域主变压器台数推荐为2~3台,单台容量为50、40、31.5MVA;D类供电区域主变压器台数推荐为2~3台,单台容量为40、31.5、20MVA。
在同一高压配电网内,每个电压等级高压配电线路导线截面可选用2~3种规格。高压配电网主干线截面和所串接的主变压器容量应相匹配,宜根据规划区域内饱和负荷值一次选定。不同供电区域架空线路及电缆线路导线截面也有所区别。
6.3 中压配电网规划设计技术原则
中压配电网规划应充分考虑现状电网结构,结合各类供电区特点、可靠性要求和远景电力负荷水平,选择结构合理、简洁清晰的网络结构,满足用户用电需求。对于有特殊供电安全需要的重要用户和高危用户,中压配电网结构可根据重要用户的级别选择。根据不同类型供电区的建设型式和可靠性标准,中压配电网的主干网一般采用如下目标网络接线方式:A类供电区域架空线网推荐多分段适度联络,电缆网推荐双环式、单环式、双射式、n供一备(n≤4);B类供电区域架空线网推荐多分段适度联络、单联络,电缆网推荐单环式、双射式;C类和D类供电区域架空线网推荐多分段适度联络、单联络、单辐射。
中压线路应有较强的适应性,主干线截面应按远期规划一次选定。导线截面选择应标准化,主干线导线截面不宜超过3种。中压线路供电半径应满足末端电压质量的要求,A类和B类供电区域供电半径不宜超过2km;C类供电区域供电半径不宜超过4km;D类供电区域供电半径不宜超过15km。
6.4 低压配电网规划设计技术原则
低压配电网实行分区供电的原则,低压线路应有明确的供电范围;低压配电网应结构简单、安全可靠,一般采用放射式结构,当供电可靠性要求较高或有其他特殊情况时,可采用双电源供电。低压线路供电半径应满足末端电压质量的要求,A类供电区域供电半径不宜超过150m,B类供电区域供电半径不宜超过250m;C类供电区域供电半径不宜超过400m,D类供电区域供电半径不宜超过500m。
7 结语
随着电力负荷的不断增加,目前配电网规划设计方法已无法满足电力电力系统发展需要,因此对配电网规划方法的完善与创新具有重要的意义,文章针对目前我国配电网实际,基于配电网差异性视角所分析的分类配电网规划设计方法无疑具有一定的实际借鉴价值,可在一定程度上保证配电网规划的科学性。
参考文献
[1]刘建.城乡电网建设与改造指南[M].中国水利水电出版社,2001
[2]程浩忠,张焰.电力网络规划的方法应用[M].上海科学技术出版社,2002
【关键词】配电网;规划设计
【中图分类号】TM727.2;TM715
【文献标识码】A
【文章编号】1672—5158(2012)10-0283-02
随着用电规模的不断扩大,新时期配电网规划设计面临着诸多的挑战,必须针对我国目前配电网发展实情确立配电网规划设计思路,区分配电网规划设计重点,选择配电网规划设计方法,以促进配电网规划设计的科学性、前瞻性及有效性。
1 新时期配电网规划设计面临的挑战
21世纪为我国全面建设小康社会的关键时期,作为城乡公共基础设施的配电网。既要为经济社会发展提供可靠的电力供应,又要适应新形势带来的深刻演变,其规划设计也将面临着更多挑战:电力用户对供电可靠性带来了新的挑战;用电负荷迅速扩大带来了新的挑战;用电需求多样化带来了新的挑战;分布式发电迅猛发展带来了新的挑战;自然灾害的频繁发生带来了新的挑战;配电网外部建设环境日益严峻带来了新的挑战。
2 新时期配电网规划设计思路
针对配电网的特点以及新时期配电网规划要求,目前配电网规划设计遵循如下思路。
1.统一规划、协调发展。统一开展配电网规划,与主网架、其他各专项规划有机衔接、协调匹配,避免规划成果重叠、交叉和遗漏。
2.城乡统筹、全域覆盖。落实“横到边、纵到底”的工作要求,实现城乡电网规划范围和规划内容的全覆盖;深化配电网规划,满足城乡发展需求,加快农村电网升级改造。
3.标准统一、差异分区。统筹城乡电网规划标准。同类型区域采用统一的规划技术标准;根据经济发展水平和用电需求,采用差异化策略,对不同类型区域有针对性的制定发展目标和规划技术原则。
4.安全可靠、运行灵活。加强配电网建设,消除薄弱环节;提升配电网供电能力,优化配电网结构;提高配电自动化水平,构建安全可靠、运行灵活的配电网络。
5.智能环保、适应性强。适应电网智能化要求,采用技术先进、节能环保、自动化程度高的设备,提升信息化水平,完成智能配电网阶段建设目标;综合考虑各类用户和分布式电源的接入需求,使配电网具备满足各类负荷用电需求、适应各类分布式电源接入的能力。
3 新时期配电网规划设计重点
新时期,配电网规划在满足负荷增长的前提下,结合智能电网发展需求,针对当前配电网薄弱环节,统筹建设改造配电网。新时期配电网规划设计重点解决以下问题。
1.提高配电网整体供电能力,满足负荷用电需求。
2.解决县域电网与主网联络薄弱的问题,建设县域电网与主网第二回联络通道,提高抵御自然灾害能力,防止全县大面积停电。
3.通过新增变电站布点、优化供电范围、增大线径等措施,基本解决配电网“卡脖子”问题。
4.加强中、低压配电网建设,增加中压线路联络比例,提高转供能力,优化供电分区,提高供电可靠性。
5.提高供电质量,通过合理布点、缩短供电半径、增加无功配置,基本解决农村“低电压”问题。
6.落实电力普遍服务,通过电网延伸、户用光伏发电等措施,基本解决无电地区用电问题。
7.适应电动汽车充(放)电站等多元化用电需求和分布式电源接入,满足重要用户的高可靠性要求。
8.提升配电网装备水平,提高经济运行效率,降低电网损耗。
4 新时期供电区域划分
针对国家电网公司各区域配电网的差异性,按新时期《配电网“十二五”规划设计指导意见》所提出的配电网规划思路,将配电网划分为A、B、C、D四类。其中,A类标准用于对供电可靠性要求很高的政治或经济中心区、国家级经济开发区或高新科技工业园区(以下简称为A类供电区域);B类标准用于对供电可靠性要求较高的生产生活集中区、省级经济开发区或工业园区(以下简称为B类供电区域);C类标准用于对供电可靠性有一定要求的生产生活相对集中区(以下简称为C类供电区域);D类标准用于农业经济活动区(以下简称为D类供电区域)。根据城乡规划、经济社会发展水平和对供电可靠性的不同要求,各级规划区供电区域划分如表1所示。
5 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:基本建成结构合理、运行可靠、经济高效、智能化水平显著提升的配电网,扭转配电网发展滞后的局面。A、B、c、D四类供电区域的供电可靠率目标和综合电压合格率趋向99%甚至是100%。
6 新时期配电网规划设计主要技术原则
新时期配电网规划主要技术原则是指导各级供电企业合理进行配电网规划的重要原则。国家电网公司在现有城网和农网规划设计导则基础上,提出了供电区域分类,并对四类供电区域的基本参考建设标准进行了规定;对供电可靠性、容载比、高中压配电网结构、建设型式、设备选型、导线截面选择、无功补偿、中性点运行方式、重要用户供电、分布式电源接入等方面的技术原则进行了规定。
6.1 不同类型供电区域基本建设标准
按照A、B、c、D四类供电区域,差异化地选择配电网规划的安全准则、线路、变电站等建设标准。A、B、c、D四类供电区域的基本参考建设标准如表2所示。
6.2 高压配电网规划设计技术原则
高压配电网接线应根据负荷水平、供电可靠性要求和电网发展目标因地制宜选择,并与输电网和中压配电网结构统筹规划,实现各级电网协调发展。同一地区、同一电压等级、同类供电区域的网络接线方式应尽量简化并标准化,以实现同类型地区高压配电网结构的清晰化、简洁化和标准化。不同类型供电区域应采用不同的网络接线方式。A类供电区域供电可靠性要求高,推荐采用双侧电源双回链式、双侧电源三T形接线方式以及双侧电源三回TT形接线方式;B类供电区域相比于A类供电区域可靠性要求要低一些,除上述接线方式外还可选用双侧电源单回链式、双侧电源双T形接线方式、双侧电源双回TT形接线方式;C类和D类供电区,电力负荷水平较低,供电可靠性要求也不高,电网建设以满足供电需求、提高供电能力为主要任务,接线以单侧电源供电的方式为主。 变电站布置应因地制宜、紧凑合理,尽可能节约用地。主变压器台数最终规模不宜少于2台,不宜多于4台。不同类型供电区域的变电站主变压器应配置不同的容量推。以110kV变电站为例,A类供电区域主变压器台数推荐为3~4台,单台容量为63、50MVA;B类供电区域主变压器台数推荐为2~3台,单台容量为63、50、40MVA;C类供电区域主变压器台数推荐为2~3台,单台容量为50、40、31.5MVA;D类供电区域主变压器台数推荐为2~3台,单台容量为40、31.5、20MVA。
在同一高压配电网内,每个电压等级高压配电线路导线截面可选用2~3种规格。高压配电网主干线截面和所串接的主变压器容量应相匹配,宜根据规划区域内饱和负荷值一次选定。不同供电区域架空线路及电缆线路导线截面也有所区别。
6.3 中压配电网规划设计技术原则
中压配电网规划应充分考虑现状电网结构,结合各类供电区特点、可靠性要求和远景电力负荷水平,选择结构合理、简洁清晰的网络结构,满足用户用电需求。对于有特殊供电安全需要的重要用户和高危用户,中压配电网结构可根据重要用户的级别选择。根据不同类型供电区的建设型式和可靠性标准,中压配电网的主干网一般采用如下目标网络接线方式:A类供电区域架空线网推荐多分段适度联络,电缆网推荐双环式、单环式、双射式、n供一备(n≤4);B类供电区域架空线网推荐多分段适度联络、单联络,电缆网推荐单环式、双射式;C类和D类供电区域架空线网推荐多分段适度联络、单联络、单辐射。
中压线路应有较强的适应性,主干线截面应按远期规划一次选定。导线截面选择应标准化,主干线导线截面不宜超过3种。中压线路供电半径应满足末端电压质量的要求,A类和B类供电区域供电半径不宜超过2km;C类供电区域供电半径不宜超过4km;D类供电区域供电半径不宜超过15km。
6.4 低压配电网规划设计技术原则
低压配电网实行分区供电的原则,低压线路应有明确的供电范围;低压配电网应结构简单、安全可靠,一般采用放射式结构,当供电可靠性要求较高或有其他特殊情况时,可采用双电源供电。低压线路供电半径应满足末端电压质量的要求,A类供电区域供电半径不宜超过150m,B类供电区域供电半径不宜超过250m;C类供电区域供电半径不宜超过400m,D类供电区域供电半径不宜超过500m。
7 结语
随着电力负荷的不断增加,目前配电网规划设计方法已无法满足电力电力系统发展需要,因此对配电网规划方法的完善与创新具有重要的意义,文章针对目前我国配电网实际,基于配电网差异性视角所分析的分类配电网规划设计方法无疑具有一定的实际借鉴价值,可在一定程度上保证配电网规划的科学性。
参考文献
[1]刘建.城乡电网建设与改造指南[M].中国水利水电出版社,2001
[2]程浩忠,张焰.电力网络规划的方法应用[M].上海科学技术出版社,2002