伍忠明
(韶關市擎能設計有限公司,廣東 韶關512000)
廣東屬于經濟大省,隨著國民經濟的快速發展,電網建設也日益完善。目前,廣東經濟發展較快地區的35kV電壓等級公用電網已逐步退出運行,例如廣州、東莞、中山等市已經沒有35kV公用變電站,因此,部分學者認為廣東地區宜盡快取消35kV電壓等級供電。但是,廣東經濟發展因地理原因存在不平衡,珠江三角洲地區經濟發展較快,東西兩翼和粵北地區經濟發展相對較慢,因此負荷發展也不平衡。韶關地處粵北,大部分為山區農村,負荷發展較慢,負荷密度較小,且部分地區電源布點較少,如果按照經濟發達地區電網建設模式也取消35kV電壓等級供電,未必是合適的。
韶關農村地區經過近幾年農網改造之后,供電網絡已經有所改善,但農村地區仍然存在供電半徑較長、線徑小、線損大等問題,導致了農村供電區供電質量較差。
圖1為韶關A農村與B農村日電壓曲線圖。目前,兩個供電區僅依靠臨近110kV或者220kV變電站的10kV線路供電。
通過圖1可以看出,韶關農村地區供電區電壓質量偏低,用電負荷高峰電壓質量甚至不能滿足規范要求(220V電壓偏差允許值為-10%~+7%),嚴重影響了供電區內的生產生活用電。
針對韶關農村地區供電電壓較低的問題,在工程中主要有以下兩種解決思路:

圖1 韶關A村、B村枯水期低壓側日電壓曲線
(1)從上級電源新建10kV線路到負荷較集中地區;
(2)在負荷較集中地區新建35kV變電站。
第一種思路是部分學者參照發達城市的電網建設情況,認為韶關地區也應該盡快取消35kV電壓等級供電,故在農村地區也推行此工作思路。
第二種思路則是在我國現有電壓等級制度下的常規工作思路。
下面通過工程實例來做兩種工作思路對比。
韶關周陂鎮目前尚無一座35kV及以上變電站,全鎮負荷僅依靠北邊的220kV翁江站的10kV周陂線、礤下線、坤山線長距離供電,其主干線長度分別為14.68km、34.6km、22.7km。周陂鎮供電區由于供電半徑長,電網運行效率較低,枯水期小水電站出力劇減,周陂鎮需要主網供電,線路末端電壓水平偏低(圖1中B曲線)。
針對周陂鎮的供電情況,依據上述的工作思路,有兩個方案。
方案一:新建一回較長10kV線路專供居民用電,調整其他線路負荷。
方案二:新建35kV變電站,縮短10kV供電半徑,新建較短10kV線路并調整線路負荷。
使用電力系統分析綜合程序(PSASP)對上述方案進行潮流計算。
方案一的潮流計算顯示,新建10kV線路專供居民用電后,能減輕其他10kV線路供電壓力;但是由于線路長,電壓損耗大,近期冬大方式下礤下線、坤山線及新建線路用戶端的電壓仍相對較低,其末端的電壓分別為9.08kV、9.55kV、9.69kV,遠期冬大方式下,三條線路末端的電壓分別低至8.36kV、9.16kV、9.40kV。方案一并不能從根本上解決居民用電供電質量的問題。
方案二的潮流計算顯示,新建35kV變電站后,10kV供電半徑縮短,整個供電區域內的電壓質量從根本上得以改善,近期冬大方式下,礤下線、坤山線、新建居民線路末端的電壓分別為10.08kV、10.05kV、10.08kV,遠期冬大方式下,三條線路的電壓分別為9.75kV、9.62kV、9.77kV,各運行方式下潮流分布合理,電壓質量處于合理水平,也能滿足遠期負荷增長的要求。
通過對比可以看出,方案一不能從根本上解決供電半徑過長的問題,遠期適應性較差。而方案二可以縮短供電半徑,能從根本上解決該供電區域供電質量的問題,能適應供電區內負荷增長的需求,遠期適應性較好。雖然從工程經濟上對比,方案二投資較多,但是方案二的建設可以有效解決周陂地區的供電質量問題,社會效益明顯。在實際工程中,方案二也作為了周陂鎮改善供電質量的首選方案。
由工程實例可知,僅依靠上級110kV或220kV電站10kV線路供電,供電質量將得不到保障,韶關農村地區仍然需要保留和適當發展35kV電網。
總結以上分析,在我國現有電壓等級制度下,韶關地區仍有必要保留和適當發展35kV電壓等級的必要性,這主要體現在以下幾點:
(1)采用35kV電壓較10kV電壓具有輸送容量大、距離長、可靠性高的優勢;
(2)35kV電壓可滿足負荷密度較小地區的布點需要,改善當地電網結構;
(3)韶關水電資源豐富,小水電發電季節性強,用35kV電壓剛好能滿足小水電送出的需要,經濟性亦較好;
(4)相對110kV輸變電工程,35kV的輸變電工程具有投資省、占地少的經濟優勢。韶關地區某些地區負荷密度目前尚不能達到新建110kV輸變電工程的標準,若取消35kV電壓等級直接新建110kV變電站,將造成經濟與資源上的浪費。
農村地區經濟落后,負荷增長相對緩慢,從輸電容量與供電距離上考慮采用35kV電壓等級供電具有合理性。
當然,各種電壓均有一定的適用范圍,在實際規劃中要掌握負荷的發展情況,使當前方案具有發展余地并便于向遠景過渡,因此,部分35kV變電站的建設可以考慮將來就地升壓為110kV變電站的可能,或者有些線路可根據預測考慮先按110kV建設降壓35kV運行,或
采用35kV簡易站的建設模式。
此外,目前部分學者專家也在討論采用20kV電壓作為中壓配電網從而取消35kV和10kV這兩個電壓等級的供電方案,屆時,農村地區的供電質量問題也將會得到更好的解決。
韶關地處粵北,大部分地區為農村山區,屬于低負荷密度地區,電源分布點少、供電質量較差。韶關地區電網建設情況與廣東珠三角等發達地區有很大差別,不能參照發達地區取消35kV電壓等級供電的電網建設經驗,在韶關農村地區,仍然有保留和適當發展35kV電網的必要性。
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