陳毅恒
摘要:文章針對電網規劃可靠性與經濟性矛盾、電網規劃與城市規劃及城市發展不相協調、基礎數據收集難、電網規劃適應未來電網發展等問題,進行了分析并提出了相應的對策。
關鍵詞:電網工程;項目規劃;輸電網;配電網
中圖分類號:F407?;?;?;?;文獻標識碼:A?;?;?;?;文章編號:1009-2374(2014)18-0138-02
電網工程是電力系統中除發電、用電環節以外的部分,一般包括輸電網和配電網兩部分。通常,我國將220kV及以上電壓等級的電網稱為輸電網,110kV及以下電壓等級的電網稱為配電網。電網工程項目規劃也就是輸電網工程和配電網工程的項目規劃。我們知道項目規劃是工程建設的前奏,規劃質量對工程建設的質量有重要影響。隨著我國經濟建設由追求量到質的轉變,電網工程項目規劃方法也應做出相應的改變。那么在電網工程項目規劃中有哪些需要注意的問題,以及如何解決這些問題,本文對此進行了分析和探討。
1電網工程項目規劃中需要注意的問題
1.1電網規劃向輸電網傾斜的趨勢已改變
長期以來,我國電網建設重視輸電網(主網)而輕視配電網,造成配電網設施相對落后,與發達國家的差距較大。配電網建設的滯后一定程度上制約了城市的發展。近些年來,配電網建設得到重視,投入有所增加,配電網絡結構薄弱、電力設備陳舊老化等問題有所改觀,但是又面臨新的問題。對經濟性與可靠性認識存在誤區,一方面為了滿足用戶對電能質量越來越高的需求,盲目增加投資,以提高配電網可靠性;另一方面,根據售電效益評估停電損失的研究,提高可靠性的投入遠低于從中取得的效益,得出增加可靠性不劃算的結論,反映出配電網規劃可靠性與經濟性的矛盾。
1.2電網規劃與城市規劃、城市發展不相協調
首先,《城鄉規劃法》要求電網規劃必須納入城鄉發展修建性詳規中,這對電網規劃與城市規劃協調是有利的,但實際情況多是在城市總體發展規劃中將電力設施用地進行了考慮,但電力線路走廊、變電站站址等卻未納入修建性詳規中,結果造成電網建設選址、選線的難度,有些項目甚至因此而擱置。其次,城市發展建設往往不會嚴格按照城市發展規劃要求執行,因為政府換屆或政策變化等各種原因,導致城市發展的不確定性,進而造成負荷增長的不確定性,使城市電網規劃無形中增加了不少難度。最后,電網規劃與城市規劃編制時間大致重合,但因缺乏溝通和協調,在與城市規劃方面有銜接不上的問題,加上電網建設與城市建設的不同步,電網建設重復改造和投資問題比較多。
1.3電網規劃基礎數據收集
電網規劃需要通過收集各種歷史數據以保證負荷預測的準確性,由于數據信息量非常大,而且城市發展變化非常快,使得數據收集、更新和維護需要大量的人力。目前數據收集手段基本上以手工為主,效率較低,造成電網規劃基礎數據收集較為困難。
1.4電網規劃適應未來電網發展
未來電網工程向著智能電網、綠色電網的方向發展,分布式能源和微電網都將大量接入電網,這些情況肯定會影響到未來電網的發展,這些問題在電網規劃時不應忽視。而且,一些城市電網經過多年來的跨域式發展,不少地區的站點和線路走廊資源已趨于飽和,如何消納新的負荷增長,也是值得考慮的問題。
2解決電網工程項目規劃中問題的對策
2.1電網可靠性與經濟性規劃協調的方法
電網可靠性是指連續供電的能力,經濟性主要是指投資效益,一般情況下可靠性與低成本投入是矛盾的,如圖1所示:
圖1可靠性與成本/效益的關系
由圖1(a)可見,總成本、投資成本與可靠性邊際成本在可靠性水平Rm處最佳,此時總成本Tm最小,投資成本居中。投資成本A較低,但可靠性R1也較差,總成本T1較高;可靠性R2較高,但投資成本D較大,同樣總成本T2較高。協調可靠性與經濟性也就是尋求Tm或Rm。
評價可靠性的方法包括確定性準則和概率性準則。確定性準則一般采用N-1或多重故障分析,概率性分析是在確定性分析的基礎上按照元件的故障頻率或故障持續時間進行分析。經常采用的概率可靠性指標包括系統平均停電頻率指標(SAIFI)、系統平均停電持續時間指標(SAIDI)、平均供電可用率指標(ASAI)、電力不足頻率(LOLF)、電力不足持續時間(LOLE)等。
經濟性與可靠性的關系可用下式表示:
(1)
式(1)中G為項目投產還貸期的年最小投入,X為包含線損成本和可靠性成本的變動成本,f為最小投資回報系數,C為電網建設項目投資。結合可靠性指標,可分析某市確保民生用電的可靠性與經濟性協調結果如圖1(b)所示。在可靠性水平99.96%時系統綜合效益最佳,此時采用的規劃方案為雙環網電纜線路。
2.2電網規劃與城市規劃緊密銜接的措施
為了保證電網規劃布局的科學合理,電網規劃應與城市規劃緊密銜接,這就要求電網規劃在編制、審批、實施等所有環節都與城市規劃保持同步,并且將電網規劃中變電站、線路走廊等用地資源納入城鄉規劃修建性詳規,將電力設施用地納入城市土地利用總體規劃中。在進行電網規劃時應優化站點和線路走廊,以最大限度發揮土地和空間資源的優勢。其次,應結合城市經濟發展速度、產業結構調整規劃及大用戶進展情況,作出電網空間負荷分布預測。此外,還應考慮到城市經濟發展存在不平衡的特點,根據用電負荷類型和供電可靠性的不同需求,有針對性地制定和優化網架結構。
2.3電網規劃信息平臺的建設
電網規劃涉及社會經濟、產業發展的各個方面,保證基礎數據收集的及時性、準確性、可用性直接關系到規劃的質量,建議利用信息技術建立基礎數據平臺,以整合大量的電網數據和城市歷史數據??稍诂F有配電地理信息系統(GIS)基礎上,新增基礎數據平臺等相關模塊,將城市社會經濟發展指標、用電量數據、負荷數據、電網設施設備資料等歷史數據源都整合到信息平臺里面,這樣可以極大地方便數據收集和整理,而且實時性強,對電網規劃效率的提高將發揮巨大的作用。
2.4電網規劃方法的創新
傳統電網規劃方法需要先做出負荷預測,形成電網方案以后再校驗其是否滿足要求。由于預測受到相當多因素的影響,其準確程度常存在不確定性。其規劃優勢在于中長期規劃中的網架規劃,對新建區域及快速發展電網適應性較好,而對現有網絡結構的改造一般需要新增變電容量,再布局網絡,投資通常較大,而對于線路走廊和站址非常緊張的區域往往無能為力。采用供電能力的概念進行規劃,可以有效解決這個問題。這種規劃方法的思路是通過調整網架結構和優化負荷分配,利用網絡互聯所能達到的供電能力,消納新增負荷和適應未來負荷增長的需要。調整負荷的方法包括網絡重構、改變新增負荷的接入位置、改變饋線連接的母線、新出饋線、線路切變等方式。這種思路對于負荷增長緩慢、具備負荷快速轉移能力的電網,可節省大量建設投資。如果不具備網架互聯及配電自動化基礎,則較難實現。
3結語
電網工程項目規劃面臨的問題很多,核心是解決未來供電需求增長的問題,這需要準確預測負荷,而城市發展的不確定性和基礎數據收集的困難,都影響規劃工作的質量。在規劃過程中不能忽視可靠性與經濟性因素。本文對上述問題均進行了分析和探討,借以拋磚引玉,希望能有更多真知灼見分享。
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