國網青海省電力公司格爾木市供電公司 青海格爾木 816000
摘要:本文以配網規劃為例,主要從負荷預測要點、電壓分層要點、電源點落點要點及節能降耗要點四個方面進行了詳細的分析和論述,進而使配網規劃能夠適應城市大建設的步伐。
關鍵詞:配網規劃;負荷預測;節能降耗;城市建設
前言
電網規劃是城市規劃的重要組成部分,同時也是電力企業自身長遠發展規劃的重要基礎之一。電網規劃的目標是根據城市的建設規模、發展形態、規劃負荷密度及原有供電設施基礎,合理確定變電站容量及分布,建立結構合理、供電可靠、適應性強的堅強智能電網,滿足城市國民經濟和社會發展需要。
1、城市配網規劃中負荷預測要點
在城市發展中,多以城市道路為分割線將城市劃分為不同的功能區塊。供電區域的劃分也會體現城市建設的不同功能性質。城市區域的功能性質包括居住、商業、行政辦公、工業。對于不同的功能區塊,應采用不同的方法進行負荷預測。比較常用的大用戶法、自然增長率法、單耗法、專家經驗法。
1.1 商住辦公型區塊,以負荷密度法測算。采用逐級演算的方法,先演算小的功能分區的負荷密度,再按平均量擴展至大供電區域。功能分區的負荷密度基數可以參照當地同類型區域的歷史最大負荷密度,如本地無參考目標,可參照一般發達城市相應的歷史最大負荷密度。
1.2 對大區的負荷預測采用求和與平衡方法。在開始進行規劃之前,首先應該對所規劃地區的電力需求有整體的預測,進而實現整體的優化配置,對于電力需求的預測會直接影響到電網的整體部署,以及對于供電設備的選擇,所以對供電區電力的預測是是配電網規劃的關鍵問題。對電力的預測預測通常是按照地區來進行的,對于市、縣通常是以110kV為標準,10kV或者以下的配電網是依照鎮區或是那些有重點負荷的地區來分區的。而對電量的預測,通常是按年段實施的,一些時候要按照季節的變化來對電量進行預測。
2、城市配網規劃中電壓分層要點
2.1 城市高壓配網電源點變壓層次選擇
以青海格爾木為例,一般工業區域內選擇中壓35KV作為配電電壓;工業居住混合選擇35KV與10KV2個低壓側電壓級別;居住區或商住混合可選擇作為10KV1個電壓等級;對于大商業仍然建議選擇10KV,同時考慮35KV、10KV允許供電半徑的特點,在區域內根據負荷性質情況選擇幾個電源點,配合設置不同的低壓側電壓等級。
2.2 采用適當的電壓等級作為用戶受電電壓
一個商住型城市綜合體的報裝容量60MW,如采用10KV電壓等級,應至少有6條10KV線路供電,110KV單臺主變容量全部占滿。10KV線路占據大量路由,開閉所、配電房占據較大空間,同時變電所10KV間隔不足、線損增加、維護設備增加較多。如采用110KV電壓等級供電,無論對于供電公司還是用戶,投資成本、管理成本都相對較大。在這種情況下35KV電壓等級無疑是最優選擇。2回35KV線路已經足夠滿足此類大用戶無論是在負荷發展上的需求還是可靠性的需求。
2.3 無功補償的配合問題
通常來說高壓電網是依靠集中補償,低壓配電網是主要依靠分散補償。對低壓補償來講,高壓補償起到的是導向作用,低壓補償起到的是補充、調節作用。
3、城市配網規劃中電源點落點要點
3.1 加大電源點建設力度
從減少線路損壞、提升經濟效益的方面來看,只有電源點選擇的合理,才能實現預期的目標。首先,從客觀上看,各個電力單位必須選好電源點的位置。這不僅是城市發展的需求,也是經濟的要求,因為后期的線路走廊的范圍是有限的,很難實現布局的合理性。而且到了后期,在城市重新鋪設電纜會花費更大的成本,對市容也會造成較差的影響,多種因素都造成開發線路走廊的難度。當前,我國已有些城市出現電源點分布不足的問題,由于前期規劃不合理性,對后期造成了很大的困難。其次對于線路走廊的規劃,過去常常采用架高空線,高空線的故障率要遠遠高于電纜的故障率,而且從美觀角度講,高架線也容易影響市容。
3.2 應以供電分區的遠期預測指導電源點落點
中小城市的遠期負荷密度,一般負荷密集區20至40MW/km2,這樣每3至6 km2就需要布置一個110KV變電所,且能按照3臺50MW變壓器配置。兼顧考慮10KV線路的供電半徑及未來發展的需求,按照每4km2的原則規劃遠期110KV變電所比較合理。規劃選址可以按照地區負荷,在負荷中心選址,再按照約束條件進行微調。
4、城市配網節能降耗的規劃要點
在加強配網改造的同時要推廣使用能降低網損的節能設備。變壓器是電力生產、使用過程中的主要耗能設備,在發、供、用電環節中,變壓器的電能損失很大。全國一年在變壓器上的電能損失達360×108kW·h。推行變壓器節電技術意義重大,更換低損耗的新型配電變壓器能大大降低電能損耗。
4.1 變壓器的節能降耗,必須以不犧牲產品運行可靠性為前提。應吸取過去曾出現過的升級換代產品動穩定性能下降,過勵磁能力和過載能力也有所降低的教訓。
4.2 變壓器的節能降耗必須兼顧低壓配電系統降低線損,減小電壓波動,提高供電質量的連帶效應。除了大功率集中供電負荷需要之外,應鼓勵建筑設計部門因地制宜地合理配置變壓器,在長期運行的經濟性、合理性和增大配電裝置一次性投資之間進行綜合比較,改變現在配變單臺容量越選越大的不正常的狀況。
4.3 在同一系列中,把握城、農網變壓器的典型容量不同的特點,選取不同銅鐵耗比的變壓器。農網采用的變壓器,由于居住分散,容量一般較小,負載率低,可采用銅鐵耗比大的變壓器;而城網用變壓器—般居住較集中,負載率較高,選用容量稍大而銅鐵耗相對比較小的變壓器。系列容量低端和高端的變壓器不必強求采用統一的銅鐵耗比。
在對配電網進行改造規劃時,加強研究最經濟的供電方案,注意減少交叉供電,縮短配網線路供電半徑,降低線路的電阻率,減少迂回供電,減少線路電能損失。同時,加強無功補償,提高功率因素,合理調度負荷分配,優化網絡潮流,有效減少線損。按“全面規劃、合理部局、分級補償、就地平衡”的原則,合理配置不同電壓等級的無功補償,新增低壓無功補償,實現無功就地平衡,以降低線損。做好配網無功電力的日常管理,提高配網經濟運行水平。
5、城市配網適應大建設發展的規劃要點
中小城市的配網網架多為架空與電纜混合的形式,且城區主要向電纜方式過渡的發展過程。大城市配網網架采用的環網結構在中小城市并不太適合。
5.1 電源點充足;
5.2 環網節點明確,多為開閉所;
5.3 以電纜形式組網,局部允許架空但僅作輸電線路不支接負荷;
5.4 在成片的大開發區采用配網環網組網。中小城市的負荷密度現狀,使電源點的布置不像大城市這樣密集,否則會造成電源點利用率低;區塊開發面積小,開閉所的落點不不能按照地理位置體現關鍵節點功能;中小用戶較多,線路T接負荷難以避免,采用環網迂回送電造成資源浪費。
6、結束語
總之,配網規劃要適應城市大建設的發展要求,規劃人員要充分的理解城市定位,以及城市對電力的需求定位。中小城市急功近利,照搬大城市電網建設的發展形式并不能滿足中小城市的發展。從實際出發,制定適合本地的配網發展規劃才是必然的選擇。
參考文獻:
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