摘要:文章主要從國內外城市10kV配電網的發展狀況、10kV配網規劃方案、10kV配電網中存在的問題以及解決方案等方面對城市配電網規劃進行綜合探討,最后分析總結出10kV城市配網的發展趨勢,希望通過文章的分析能夠促進10kV城市配電網合理快速發展。
關鍵詞:城市配電網;10kV;電網規劃
中圖分類號:TM715 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2013)23-0111-02
隨著我國經濟的快速發展,城市化建設也在日益完善,而城市中10kV配電網的規劃也顯得越來越重要。10kV城市配電系統與人們的日常生活息息相關,那么應該如何合理規劃10kV配電促進用電安全,就是本文將要研究的
問題。
1 國內外10kV城市配電網的發展現狀
1.1 我國10kV城市配電網的發展現狀
我國城市配電網由于起步晚,發展水平比較低,所以配電網絡存在規劃和建設方面的不足和缺陷,城市配電網的自動化水平和配電網發展狀況相對薄弱,主要表現在以下三個方面:
1.1.1 結構性問題。目前,我國10kV城市配電網整體結構比較薄弱,城市配電網的整體技術水平還比較落后,自動化網絡建設還有待提高,線路損耗比較嚴重,線路絕緣水平依然比較低,尤其是城市配電網的整體結構性還比較脆弱,不夠健全。在城市電網設計中,依然有大量線路交叉供電,接線復雜等結構性問題,這就為城市網絡建設的自動化改造帶來了不便,且加大了線路維護的難度。
1.1.2 基礎設施比較薄弱。過去城市配電網建設由于缺乏經驗,沒有考慮整體電力供應以及未來發展規劃,影響到我國目前配電網的布局規劃。如果配電網的建設想要更加合理,就必須加強對基礎性電網的全面更新改造,對城市配電網進行新型布局規劃。
1.1.3 城市供電故障性問題。由于我國城市配電網自身的不足及其缺陷,這就嚴重影響到我國城市供電的整體質量和供電可靠性,目前還有部分城市仍采用架空線供電的方式,而這種供電方式比較容易因外部因素導致線路故障,而且搶修維護比較麻煩。
1.2 國外10kV城市配電網的發展狀況
西方發達國家,工業起步早,城市化水平高,所以城市配電網的發展比較完善,供電設施比較高端,自動化水平也較高,主要表現在以下兩個方面:
1.2.1 基礎設施比較完善。城市10kV配電網的發展模式比較健全和完善,形成了一種規范化的發展模式,在基本電網發展的基礎上研究出來一些與社會經濟發展相符合的供電模式。另外西方國家的城市規劃比較健全,這就在一定程度上促進了城市電網的合理化和規范化發展。
1.2.2 很多西方國家采取智能化電網發展和規劃,促進了城市電網配電發展。根據美國電網設施規劃可知,目前其國家電網運用的可靠率基本達到99.97%,智能電網的建設和規劃主要是致力于基本設施比較老,可靠健全并且成本較低的基礎上,在很大程度上適應了城市用電的發展。
2 10kV配網規劃方法分析
10kV配網應該建立在建筑密度、建筑性質、規劃配電地區的用地性質等因素清晰明了的狀況下,進行專項電力規劃。對于城市配電網規劃方法的應用,需要符合城市經濟以及建筑發展狀況,在保證不影響其基本設施建設和發展的狀況下,促進配網供電的安全可靠性。具體城市10kV配電網規劃的方法有如下四點:
2.1 負荷預測
進行城市電網規劃和設計首先需要做好城市負荷預測,負荷預測的預見性以及正確性與城市基本電網規劃有很大的影響,所以做好城市電網規劃的負荷預測非常
重要。
2.1.1 城市電網的總負荷預測。一般情況下,對城市電網預測采用的是確定性電網預測方法,也就是把城市電力負荷和電量通過方程式來表述,把它們之間的關系用數學表達式表述出來,通過基本關系的推測促進城市配電規劃的發展。
2.1.2 城市分區電力負荷的預測。對城市進行分區負荷預測的主要目的是促進城市電壓變電站更合理的利用,并保證其建立的位置位于負荷中心。將目前城市中的10kV電壓供電的范圍作為依據,進行城市區域電網規劃的劃分,以使每一個區域電網規劃與城市地理分布向負荷,并最終確定電網總負荷的基本分配比例。然后通過對城市發展的規劃性分析,確定較大負荷比例以及重點區域的位置,進行分配比例的提高,最后相互綜合分析形成預測
結果。
2.2 站點規劃
站點規劃主要包括電網配電的變壓器選址、開關站、供電線路半徑、供電基本范圍劃分等,要想做好上述工作,必須要緊密結合城市的基本發展規劃,不單單要以城市的用地規劃以及經濟發展狀況等進行負荷預測、供電范圍預測、供電區域預測、開關站預測等,還要促使供電規劃和城市基本建設相配合,保證變壓器、開關站、線路等位置的正確。
2.3 網架規劃
城市配網規范化和可靠性最關鍵的就是要有一個可靠并且靈活的網架。在進行網架規劃的時候,要符合城市結構要求,基本上達到主次分明、層次區域清晰的要求。一般情況下,在進行電網規劃的時候,城市電網供電方式為環網供電,且開環的運行方式滿足“N-1”安全原則,也就是說,不相同的變電站之間應該運用聯絡性開關相互鏈接。采用這種方式有助于在線路出現故障或計劃停電時能保障線路轉供電率,保證供電的可靠性。
2.4 開關站設置的原則
促進城市配電規劃需要合理安排各方面的事項,保證各項設施建設與城市發展的基本狀況相符合。在進行開關站選擇的時候要遵守以下原則:第一,接線要盡可能地做到簡化,有利于故障維修以及線路管理。第二,留有一定的發展余地,能滿足未來5~10年城市負荷增長。第三,靠近負荷中心,更好地利用開關站。第四,節約投資,避免電纜線路迂回供電等。第五,有利于管理和維護。
3 針對10kV配網規劃方法優劣情況的看法
10kV配網規劃方法只是一種對配網建設的規劃分析,通過規劃合理分析城市配網的基本模式,在分析的過程中也會存在一定的問題,例如與城市實際情況結合不緊密,基本規劃中某一細節性問題與考慮不健全等。這就要求在進行城市配網規劃的同時注重考慮城市的實際狀況,做好各方面的管理工作。
配網規劃方法的劣勢:第一,就目前情況來看,我國電網的基本設施狀況比較落后,那么就要針對配網的基本拓撲結構進行優化,例如進行配網環網化、饋線分段化等,促使其更加符合配網自動化的需求。第二,上述規劃雖然是對整體形配網的考慮,但是仍然存在一定的細節問題,要通過城市基本實際狀況的分析,提供與現實情況相符合的措施。
依據上述10kV配網規劃方法可以看得出來,基本規劃具有一定的優勢:不僅要進行負荷預測、站點規劃、網架規劃等,還需進行一系列的電氣設備位置選擇分析,通過對開關站、環網柜設置選擇以及其他電氣設備位置的選擇,更有利于配電網實施和維護。
城市10kV配電對城市發展來說有很重要的作用,所以要把其放在首要考慮的位置,不僅要考慮基本設施問題,保證供電的質量和可靠性;還要考慮施工的經濟性問題,在用戶供電可靠性和投資經濟性之間尋找促進供電合理的平衡點。
4 結語
就目前狀況來看,10kV城市配電網自動化發展是經濟和社會發展的必然結果,智能電器的發展和研究、新時期互感器的健全和完善、通信網絡技術的發展等都為城市配電自動化發展提供了基礎。總之,我國10kV城市配電規劃中還存在一系列問題,想要日益完善和健全我國城市配電網絡,就要不斷優化我國城市電網的結構,健全完善我國城市電網基礎設施,推進我國城市化配電網智能化的發展和運用;只有這樣,才能將負荷預測、站點規劃、網架規劃、開關站設置等10kV配網規劃方法的優勢運用到具體的城市配電規劃之中,才能不斷健全我國城市配電網絡,推動我國10kV配電網自動化發展結構的完善。
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作者簡介:劉濤(1984—),湖南人,供職于深圳供電局有限公司,碩士,研究方向:配網規劃、建設、運
維等。