基于最大供電能力的配電網(wǎng)規(guī)劃理念與方法研究

摘 要：隨著我國經(jīng)濟水平的提高，電力事業(yè)取得了較大的進展，配電網(wǎng)作為城市建設(shè)的基礎(chǔ)實施，合理的配電網(wǎng)規(guī)劃對于確保供電的安全性、穩(wěn)定性有著重要的作用。然而，隨著城市中心區(qū)負荷增長速度的逐步放緩并日趨飽和，再加上土地資源的日益短缺，傳統(tǒng)的配電網(wǎng)規(guī)劃很難再適應(yīng)當(dāng)今電網(wǎng)建設(shè)的需求，基于最大供電能力的配電網(wǎng)規(guī)劃促進了資源利用率的提升，克服了城市土地資源短缺的問題，降低了電網(wǎng)建設(shè)的成本。因而，研究基于最大供電能力的配電網(wǎng)規(guī)劃就具有十分重要的現(xiàn)實意義。文章對其規(guī)劃理念和方法展開分析和探討，以供有關(guān)人員參考。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)；最大供電能力；規(guī)劃理念；規(guī)劃方法

引言

我國經(jīng)濟水平的提高，極大的帶動了電力行業(yè)的發(fā)展，配電網(wǎng)作為我國的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，其對城市的穩(wěn)定安全供電有著舉足輕重的作用。隨著城市現(xiàn)代化建設(shè)進程的加快，土地資源短缺問題愈加嚴重，再加上城市中心區(qū)負荷增長速度的逐步放緩并日趨飽和，傳統(tǒng)的配電網(wǎng)規(guī)劃逐漸顯露出其弊端性。合理利用基于最大供電能力的配電網(wǎng)規(guī)劃能夠有效的促進資源利用率的提升，并克服城市土地資源短缺的問題，進而降低了電網(wǎng)建設(shè)的投資成本，研究基于最大供電能力的配電網(wǎng)規(guī)劃方法和相關(guān)理論就具有十分重要的現(xiàn)實意義。文章首先將基于最大供電能力的配電網(wǎng)規(guī)劃與傳統(tǒng)配電網(wǎng)規(guī)劃相對比，并對基于最大供電能力的配網(wǎng)規(guī)劃方法進行介紹，最后結(jié)合某配電網(wǎng)建設(shè)實例探討其規(guī)劃方案，以期能夠為有關(guān)人員提供有參考價值的建議。

1 基于最大供電能力的配電網(wǎng)規(guī)劃和傳統(tǒng)配電網(wǎng)規(guī)劃的對比

傳統(tǒng)的配電網(wǎng)規(guī)劃其流程主要包括分析現(xiàn)狀、預(yù)測負荷、規(guī)劃配電網(wǎng)絡(luò)和變電站，其在過去一段時間的城鄉(xiāng)配電網(wǎng)建設(shè)中起到了十分重要的作用，然而，隨著城市中心區(qū)負荷增長速度的逐步放慢，在一段時期后還將趨于飽和，另一方面，隨著城市現(xiàn)代化建設(shè)進程的加快，通道用地資源更為短缺，使得新變電站和饋線的建設(shè)更加困難。在這種形勢下，傳統(tǒng)的配電網(wǎng)規(guī)劃方式其弊端性也逐漸顯現(xiàn)出來。

可將配電網(wǎng)規(guī)劃分為變電站的選址和定容、網(wǎng)架的布線兩個方面。在進行變電站的選址和定容時，相較于基于最大供電能力的配電網(wǎng)規(guī)劃，傳統(tǒng)的配電網(wǎng)規(guī)劃一般采用容載比法，在衡量所需變電容量后，采取N-1原則配置主變?nèi)萘浚渲豢紤]了站內(nèi)主變間的支持，對網(wǎng)絡(luò)中的負荷互供考慮不周。可見，傳統(tǒng)的配電網(wǎng)規(guī)劃較為保守，為滿足新增負荷，就需增加變電容量，而使得設(shè)備的平均負載力不高。而基于最大供電能力的配電網(wǎng)規(guī)劃則將配電網(wǎng)的負荷轉(zhuǎn)移以及變電站的站內(nèi)供電結(jié)合在一起，其分析評估是基于配電網(wǎng)整體而言的，配電網(wǎng)的規(guī)劃也更加科學(xué)。另一方面，傳統(tǒng)的配電網(wǎng)規(guī)劃其對負荷預(yù)測的準確度要求較高，然而，負荷發(fā)展與許多因素都有一定的關(guān)聯(lián)，具有較大的不確定性，因而，準確的進行負荷預(yù)測就具有很大的困難。而基于最大供電能力的配電網(wǎng)規(guī)劃則不需考慮負荷，僅需著重關(guān)注配電網(wǎng)自身的供電潛力，對負荷預(yù)測的依賴性不大。

2 基于最大供電能力的配電網(wǎng)規(guī)劃方法

2.1 規(guī)劃措施

在進行配電網(wǎng)的改造時，常用的措施主要包括負荷的重新分配、饋線和變電站的規(guī)劃三類，這三類還可進一步分成若干小類。對于負荷的重新分配而言，該種措施并沒有改變原有的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，只是將饋線與主變站間的負荷進行重新分配，對負荷進行優(yōu)化，以提升N-1的安全性，改善電網(wǎng)負載的均衡性。例如，將開關(guān)的狀態(tài)進行調(diào)整，確定新聯(lián)絡(luò)開環(huán)的位置等。該種措施在不需新建或改建電網(wǎng)的情況下，調(diào)整了網(wǎng)絡(luò)運行的方式。通過調(diào)整開關(guān)位置，或新增開關(guān)，實現(xiàn)最大程度的分配饋線和主變間的負荷。而饋線的規(guī)劃則是通過將導(dǎo)線進行更換，并采取科學(xué)有效的措施，定位網(wǎng)絡(luò)中對供電能力造成影響的導(dǎo)線，在更換瓶頸導(dǎo)線后，不需改變原有的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，來提高配電網(wǎng)的供電能力。建立新建饋線間的聯(lián)絡(luò)，且聯(lián)絡(luò)線也不需單獨進行建立。相關(guān)研究顯示，在不需增加變電容量的情況下，通過適當(dāng)增加聯(lián)絡(luò)，也能夠提提升配電網(wǎng)的供電能力。

2.2 規(guī)劃流程

首先，當(dāng)總的規(guī)劃負荷不超過配電網(wǎng)供電能力的上限時，在不需對電網(wǎng)結(jié)構(gòu)進行改變的前提下，只需增加負荷，并應(yīng)用上述負荷再分配的方法即可。其次，當(dāng)總的規(guī)劃負荷大于配電網(wǎng)供電能力的上限時，在新增負荷后，總負荷超過供電能力的最大值，使得現(xiàn)有配電網(wǎng)無法消納，但如果強化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，又使得供電能力的上限高于總負荷。針對該種狀況，可采取饋線規(guī)劃的方式，如果分布校驗沒有通過，則還需應(yīng)用負荷再分配的方式。最后當(dāng)總規(guī)劃負荷超過MSC，或是存在供電盲區(qū)時，總負荷超過可擴展供電能力的上限，在這種情況下，要達到相關(guān)要求，就需新增變電容量。首先應(yīng)用變電站規(guī)劃的方式，在對實際情況進行考慮的基礎(chǔ)上，可應(yīng)用饋線規(guī)劃的方式，也可將饋線規(guī)劃和負荷重新分配兩種措施進行綜合運用。另外，當(dāng)新增負荷距離變電站較遠時，會形成供電盲區(qū)，這時也需要新增變電站。當(dāng)原有變電站其重載過多時，無法通過饋線及聯(lián)絡(luò)的增加來滿足供電需求，這種情況也需要新增變電站。

2.3 優(yōu)化順序

對于基于最大供電能力的配網(wǎng)規(guī)劃流程中，在采取規(guī)劃措施時，可根據(jù)實際情況綜合運用這三種規(guī)劃措施，如，可同時應(yīng)用新增負荷及切改負荷等。且優(yōu)化順序也是可以調(diào)整的，為實現(xiàn)規(guī)劃目標，在不需采取下級措施時，可優(yōu)先采用本級措施。如果需要應(yīng)用下級手段，如變電站的新建，則應(yīng)采取的順序為先建設(shè)變電站，再構(gòu)建配電網(wǎng)絡(luò)，有關(guān)研究表明，當(dāng)前位于城市核心區(qū)的電網(wǎng)建設(shè)，通常其變電容量都較為充足，其供電能力在很大程度上可以得到有效的提升。該區(qū)域的負荷增長速度也較為緩慢，與負荷重新分配和饋線分配兩種措施對應(yīng)，可應(yīng)用負荷再分配的方式，或是綜合采用這兩種措施。

3 案例分析

某配電網(wǎng)具有三座110kV的變電站，變電總?cè)萘繛?40MVA，現(xiàn)有負荷為128MVA，容載比1.875，總規(guī)劃負荷188MVA，新增負荷60MVA。按照上述規(guī)劃方法，首先計算該配電網(wǎng)當(dāng)前的TSC，計算結(jié)果為180MVA，小于總規(guī)劃負荷，但其能夠達到的TSC為250MVA，高于實際的總負荷量。因而，可通過新增該配電網(wǎng)的饋線，或是切改原線路，重新進行負荷的分配，就能滿足規(guī)劃的負荷要求，進而得出該配電網(wǎng)的規(guī)劃方案。

4 結(jié)束語

傳統(tǒng)的配電網(wǎng)規(guī)劃在過去的配電網(wǎng)建設(shè)中發(fā)揮了較大的作用，然而，隨著我國城市負荷增長速度的放緩并日趨飽和，再加上土地資源的日益短缺，傳統(tǒng)的配電網(wǎng)規(guī)劃其弊端性日益明顯。文章對基于最大供電能力的配網(wǎng)規(guī)劃方法進行了分析，同時將其與傳統(tǒng)配電網(wǎng)規(guī)劃進行對比，并結(jié)合具體實例探討某配電網(wǎng)的規(guī)劃方案。由上述可知，基于最大供電能力的配電網(wǎng)規(guī)劃對于發(fā)掘配電網(wǎng)的供電潛力，分析優(yōu)化現(xiàn)有的配電網(wǎng)絡(luò)，促進資源利用率的提高，節(jié)約土地資源，降低電網(wǎng)建設(shè)的成本有著重要的作用，另外，合理的應(yīng)用基于最大供電能力的配電網(wǎng)規(guī)劃，對于未來配電網(wǎng)的建設(shè)也有著十分重要的探索意義。

參考文獻

[1]肖峻，祝國強，李曉輝.基于最大供電能力的配電網(wǎng)饋線聯(lián)絡(luò)建設(shè)次序規(guī)劃方法[J].電力系統(tǒng)自動化，2014（5）：252-253.

[2]王江利，劉瑩.基于最大供電能力的智能配電網(wǎng)規(guī)劃與運行新思路[J].電力系統(tǒng)自動化，2012（31）：25-26.