鄭志軍
(國網福建省電力有限公司仙游縣供電公司)
電力配網規劃與建設思路研究
鄭志軍
(國網福建省電力有限公司仙游縣供電公司)
配電網是電力系統的重要組成部分,對于城市的建設而言十分重要,隨著城市建設不斷的推進,我國城市配電網逐漸開始出現電網建設用地緊張、供電可靠性低下等等問題,因此配電網規劃過程中必須要充分考慮城市未來發展及如何合理利用資源等等問題,本文主要就當前我國城市配電網規劃之中存在的問題進行簡單的討論,重點探討電力配網規劃及建設的思路。
電力配電網規劃方法;存在問題;配電網結構;配電自動化系統
城市配電網規劃必須要與上級電網協調,目標電網架構時應做到安全可靠、結構堅強、運行靈活、負荷轉移方便。城市電網規劃必須要保證目標網架及實施細則必須要符合地區電網的特點及各種電力技術標準要求,要滿足規劃年內城市發展的需求。城市電網規劃過程中要保證短期方案、中期方案及遠期方案要保持一致,盡可能避免重復建設或者電網建設不久急頻繁改造或者擴建等等問題。電網規劃必須要與城市的遠期規劃保持一致,要預留足夠的變電站站址、線路走廊等等,為后期的擴建等奠定良好的基礎,同時盡量為電力企業謀取更大的經濟效益及社會效益。下文主要就當前城市配網規劃中存在的問題進行歸納總結,就電力配網規劃及建設的思路進行分析探討。
現階段我國許多地區的配網規劃工作都存在著發電及輸配電不均衡的問題,盡管近年來國家對于配網改造的力度有所增加,一定程度上改善了我國城市電網存在的問題,但是整體來說,配網運行的水平還比較低,依然還存在著不少問題,比如,電網規劃過程中沒有立足于電網整體進行,存在著電源布點不夠合理,供電半徑比較長等等問題,眾所周知,電力能源在線路傳輸的過程中會存在著一定的線路損耗,且線路越長,損耗越多,會造成不必要的能源浪費。除此之外,電源布點不合理,會導致部分區域的主變負載不均衡,會影響電力系統運行的經濟性;線路故障率比較高,影響了電力系統供電可靠性。目前來說,絕大多數城市的輸電線路依然采用的是架空線路,實際的運行過程中故障率比較高,從而嚴重影響了電力系統的可靠性。另外,部分城市電網的網絡結構不夠合理,電力系統檢修及發生電力故障之后轉電十分不方便,也會影響系統的供電可靠性;網絡結構不夠合理,影響了電網運行的靈活性。電網運行過程中,由于種種原因,經常會遇到變電站全站停電、變電站移址等等問題,這種情況下往往需要新加聯絡線或者新出線才能夠將負荷轉出,比較麻煩;隨著城市建設的不斷推進,電力負荷正在飛速的增長,電力負荷密度在不斷增加,但當前城市土地資源本來就比較緊張,用于電網建設的土地資源更少,種種原因影響之下,電力資源供求不平衡的矛盾日益突出,嚴重影響了社會穩定。
2.1 配電網絡結構的規劃
電力配網建設之前必須要進行全局的規劃,必須嚴格按照國家及行業相關的法律法規開展電網規劃工作,規劃過程中要對城市實際的用電需求進行勘察分析及預測,從整體的角度進行電力資源的優化配置,要始終以電網供電可靠性為目標,盡可能選擇出最科學、經濟的規劃方案。一般情況下,我國市縣級電網多以110kV為標準,鎮區往往是10kV及以下配網。電量預測大多以年段來實施,特殊地段需要按照季節的變化進行預測。
目前來說,我國110kV及以上等級的電網已經逐漸完成了優化工作,少數落后的地區還在優化過程之中,電網優化時必須要考慮主網與配電網配合的問題,主網規劃過程中必須要考慮配電網的基礎數據、相關參數,以免影響主網的可靠性、安全性。各級電網規劃過程中必須要充分考慮不同層級電網相互支援及負荷轉移的問題,提高電網整體的協調性及電網的供電能力。合理的規劃供電半徑是減少線路損耗、節約電力能源、提高電網可靠性的有效手段。除此之外,為了盡量減少線路損耗,必須要做好無功功率補償工作,一般來說無功功率補償主要有集中補償、分散補償兩種補償手段,其中集中補償主要應用在高壓電網之中,分散補償主要應用于低壓配電網之中。
合理的安排配電站點分布問題,能夠有效地減少電網線路的損耗、提高經濟效益,從而促進電網建設目標的實現。一般來說,電網后期線路走廊的范圍大多是有限的,常常會出現布局不夠合理的問題,部分城市在后期電網建設過程中為了保證居民的用電需求,往往需要重新鋪設電纜,電網建設成本增加的同時也影響市容,且各種因素影響之下,線路走廊的開發難度比較大,電源點分配不足是我國電力系統建設中最常見的問題,為電網的后期規劃工作帶來了許多的不便。因此,電力部門在電網規劃過程中必須要合理的選擇電源點位置,要能夠從減少電力線路損耗、提升經濟效益等多方面來考慮電源點位置確定問題。線纜鋪設過程中,盡量減少高空線數量,減少電網故障率的同時,也有利于城市美觀。
配電網架規劃過程中必須保證電網建設符合國家有關環境標準的要求,要與電網所在地周圍的環境相協調,盡可能避免破壞綠化帶、植被,重視水土保持。環網接線是配網饋線敷設時最常見的接線方式,接線過程中為了保證各段線路負荷都能夠滿足電力用戶的使用需求,可以采用分段設計負荷的手段,配合以分段開關。除此之外,配網饋線規劃時應始終堅持以下幾點原則:①出線方向原則。為了保證電力系統的靈活性,同一地區的饋線應該從不同的主變出來,如果難以滿足這一條件,同一主變出來的線路需要交叉;②環網及聯絡原則。采用中壓架空線路網絡時,線路的負載率必須要始終小于50%。中壓電纜網絡結構可以分為雙環網絡結構和單環網絡結構兩種,單環網絡結構中,環網的電源應該從同一個變電站不同段的母線之中發出,或者從不同的變電站中發出,每一個環網接線的節點不能太多。雙環網絡結構主要應用于供電可靠性要求較高的電網之中,一般來說,四回電纜線能夠組成雙環網接線方式。這種環網結構之中,如果某一臺主變自動退出,且同一個變電站中其他的主變能夠承擔起該主變的負荷,可以直接將這些負荷轉移到其他的主變壓器之上,如果同一個變電站的其他主變不能承擔該主變的負荷,則可以將這些負荷直接轉移到其他的變電站之上。同理,母線自動退出運行時,通過環網開關,能夠將該母線的負荷轉移到該站點的其他母線或者其他的站點之中。如果配電網中某些線路出現故障,利用環網開關能夠將故障段負荷轉移到其他段路之中,由此可見,環網結構的靈活性很好,有利于保證配電網的可靠性、穩定性。
2.2 配電自動化系統規劃
配電自動化系統規劃過程中需要在原有配電通信系統的基礎之上,結合一些現代化的通信技術,比如EPON技術、工業以太網技術等等對配電通信系統進行優化設計,首先劃出一個配電通信主環,采用工業以太環網通信技術,小區變及一些零散的終端則可以采用EPON通信方式。為了更好的監測管理配電通信網設備及相關的資源,需要同時建立起一個配電通信網一體化的管理平臺,采用混合組網的方式實現這一管理目標。凡是具備光纜敷設條件的線路都可以利用EPON及工業以太網進行組網,混合組網設計過程中必須要對電網所在區域電力線路的實際情況進行細致的勘測分析,要做到因地制宜。當區域數據量需求較大、對于數據安全性、實時性、可靠性要求較高時,工業以太網組網方式比較適合,數據需求比較低時,為了節省電力系統建設成本,可以選用其他組網方式。為了實現配電自動化,電力系統中的環網柜、開關站、配電房等等均需要對應“遙信、遙測、遙控”要求進行配置,相關的數據信息需要連接到配電自動化主站系統、居住區配電一體化智能信息監控系統及用電信息采集系統之中。
當前我國電力系統配電網規劃建設過程中還存在著許多的問題,嚴重影響了電力系統的安全性、可靠性,難以滿足電力用戶的用電需求,因此本文主要就這些問題進行了簡單的歸納總結,從配電網絡結構規劃及配電自動化系統規劃兩個方面就電力系統配電網規劃建設的問題進行了討論分析,希望能夠為電力部門及相關企業的有關工作提供參考。
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1004-7344(2016)36-0075-02
2016-12-14