董 澄, 陳宵雪
(1.國網河南省電力公司光山縣供電公司, 河南 信陽 465450;2.國網河南省電力公司新縣供電公司, 河南 信陽 465550)
隨著時代變遷,中國城鎮與鄉村電力系統的配置也在不停更新,政府對于配電網線路的規劃和設計的重視程度也在逐步加大。尤其是最近幾年電力企業為了規劃城市配網線路投入了大筆的資金,目標就是想要將城市配網線路進一步優化更新,逐漸攻克城市配網的種種缺點,讓整個配網線路提升能力作用發揮到極致。
在早期的城市配網線路建設時,沒有意識到后來的城市化所需要的線路規劃,但是這樣的配網線路顯然和后來的城市化規劃需要的線路是不匹配的。由于城市規劃建設與早期的城市配網線路建設不是同時進行的,因此傳統的配網線路的結構對后來的維護和使用過程中造成了很大的負面影響。例如無法便捷得調度以及使用等,讓城市化前進與規劃城市配網線路的過程都變得步履維艱,在二者匹配的過程中造成了很多的阻礙。
在城市化過程愈加快速這樣的背景下,中國建設城市配網線路確實較晚才開始,傳統的城市配網線路早已無法達到現在城市的需求。之前傳統方式建設城市配網線路時,沒有全面考慮如何合理高效地安排電源的分布,正是由于這些早前分布的雜亂電源點,讓供電線路變得過于長過于密,甚至在一些供電線路中還會發生不均衡的主負電荷分布的狀況,給部分線路造成不小的損失。早期的傳統城市配網線路不僅僅使得城市居民的生活質量受到很大影響,而且還造成了大量的能源浪費和經濟上的損失。
由于我國的國土面積大,地域廣闊,每個城市的地形地貌都不盡相同。現如今運輸電力最主要的方式是依賴于高架線路完成,這種方式本來就會存在一些出現故障的幾率,與此同時復雜的地形地貌對城市配網線路的規劃過程會造成很大影響,讓建設過程變得更加艱難。還有,我國對于城市配網線路的建設本來就開始得晚,在技術方面本就有很大欠缺,一旦出現故障,故障的維修將會非常復雜,難度也會相應提升很多,導致無法保證整體的供電效果和質量,這樣在很大程度上使得城市居民的生活水平有所降低[1]。
早期傳統的城市配網線路規劃遵守的原則是適當超前,但是對于當下我國城市化的發展而言,這種原則已經不能滿足需求,只有遵循蓋白原則的理念,才可以正確地匹配現如今城市化進程的需求。相較于之前蓋白原則理念的優化方面在兩點[2]。
1)由于中壓配網線路一般是對城市中電腦類的電子科技產品進行供電,當上級的電壓可以滿足時,就能夠對配網線路的結構進行調整完善,優化簡化,所以,在設計與規劃中壓配網線路的結構時,應該建設便捷優化、可靈活調度、可靠安全的配電網絡。
2)如果上級的電壓供電不穩定,沒有辦法達到要求,就要在一定程度上優化配電網的結構。現在每個城市和地區的情況有所不一樣,但是,在同一地區的中壓配電網絡結構中,它的主要干線、次級干線以及分支線的線路截面必須是匹配相同的。配電網絡結構應當能夠很好地適應各種情況,且可以靈活地進行調度調用。另外,要讓環網絡的多條支線和網絡站點的反饋線路融合為一張環網。將中壓配網線路構成環網的時候,會有單環網或者雙環網兩種結構可供選擇。單環網結構,各個電源之中沒有交叉的節點,第一種單環網的結構中,電源都是從不一樣的變電站中發出,第二種是電源從一個發電站中多條母線發出來。恰恰相反,雙環網的結構與單環網完全不同,存在交叉節點,兩者的選擇都是基于電源的可靠性。環路分配具有突出的優點:當主變壓器不能承受全部負荷時,它可以通過開關將部分負荷傳遞到站內的其他主變壓器。因此,環網供電的靈活性很高,是城市配電網規劃的良好選擇。
城市配電網線路的規劃與設計中有很多因素必須要考慮,這項工作涉及到不同種的專業知識,所以不同部門的人員需要互相配合,以保證城市配電網線路變得安全且穩定。在規劃中應考慮到下面幾個點:
1)配電站的優化配置。配電站的優化配置主要包括電源點和線路的優化分布和配置。在城市配電網整體規劃設計的過程當中,第一步需要科學合理地優化功率點配置,用于降低能耗,提高整個電力系統運行的效率。由于客觀條件的限制,電力企業第一步要對電源點的地址安排進行合理的安排與選擇,之后用科學合理的方式對線路進行配置布置,與此同時要提前預測好用電的情況。在規劃設計城市配網線路以前,必須要對這個地區之前的用電狀況和電力系統現狀進行評測分析,還要全面完整地考慮這個地區的行政級別以及經濟情況等因素。不僅如此還要考慮到此地區未來一段時期的經濟發展情況,還有最近幾年地區內城市居民的用電情況和整體電力企業收支的走向和趨勢等因素。這也是吸取之前傳統的城市配網線路規劃考慮不周,未能提前設計可以匹配未來城市化過程所需要的城市配網線路的教訓。
2)各配電網的布局應與主網的設置相協調。變電站是連接主網與配電網的紐帶,其選址的科學性決定了變電站的選址和容量,因此應特別注意變電站的選址和容量。電容值的合理與否,將直接影響配電網的供電能力和可靠性。配電網供電半徑的確定和電源半徑的選擇與供電方式有關。
3)損耗和供電需求。如果電源半徑過大,則功率損耗和線路損壞將增加。如果電源半徑過小,則不能滿足供電要求,否則會重復浪費電能資源。因此,應合理確定供電半徑,以確保供電范圍內的供電安全穩定,為配電網自動化建設、城市配電網線路規劃最大限度地利用自動化帶來便利,并努力建設配電網規劃、維護、管理一體化的自動化配電網系統。
在城市配網線路合理規劃設計過程中,不僅吸取前車之鑒,反思早期傳統的城市配網線路規劃的不足,還要在解決問題的基礎上,考慮得更加全面更加周到,為未來的發展夯實基礎。電力企業要深化自身改革,承擔重要的社會責任,努力分散城市配電網線路的規劃與設計,這樣才可以保證城市供電更加安全更加穩定,可持續地為城市化進程服務,讓城市居民的用電更加便捷。