基于農(nóng)村電網(wǎng)特性的配電網(wǎng)線路改造研究

(國(guó)網(wǎng)杭州供電公司，浙江 杭州 310000)

0 引言

近10年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，能源枯竭問(wèn)題也隨之產(chǎn)生，分布式發(fā)電作為可再生能源，以發(fā)電資源充沛、較少受地域限制、清潔可靠等特點(diǎn)被諸多地區(qū)采用，各地區(qū)發(fā)揮自身農(nóng)村區(qū)域優(yōu)勢(shì)，大力推行分布式能源并入農(nóng)村電網(wǎng)，問(wèn)題也隨之產(chǎn)生。由于分布式能源隨機(jī)、間歇的特點(diǎn)，并網(wǎng)后對(duì)農(nóng)村電網(wǎng)穩(wěn)定性影響較大。為提升分布式能源接入電網(wǎng)整體運(yùn)行的可靠性。本文將針對(duì)農(nóng)村電網(wǎng)特性提出線路改造解決方法。

1 農(nóng)村各級(jí)線路導(dǎo)線截面的選擇

目前，已有許多學(xué)者研究得出，配電網(wǎng)的線路參數(shù)對(duì)配電網(wǎng)電壓產(chǎn)生影響。節(jié)點(diǎn)電壓與線路長(zhǎng)度及線徑面積有關(guān)。故為提升農(nóng)村配電網(wǎng)在分布式能源接入時(shí)的可靠性，應(yīng)合理選擇各級(jí)線路的導(dǎo)線截面。

1.1 導(dǎo)線截面選擇的基本原則

1)機(jī)械強(qiáng)度能否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求是導(dǎo)線截面選擇的必要條件之一。

2)所選導(dǎo)線截面必須滿足發(fā)熱條件。

3)針對(duì)110 kV及以上的電力網(wǎng)，在線路未出現(xiàn)或不出現(xiàn)全面電暈時(shí)，需提前測(cè)度其相應(yīng)導(dǎo)線的最小直徑。

4)在滿足前三條原則的前提下，可根據(jù)經(jīng)濟(jì)電流密度選擇截面。對(duì)于臨時(shí)性供電線路或架空線路遇大跨越處，可不按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面。

5)未經(jīng)特殊調(diào)壓設(shè)備的高壓配電網(wǎng)、低壓配電網(wǎng)，依據(jù)容許電壓損耗的條件選擇。

6)提前做好未來(lái)5～10年的負(fù)荷預(yù)測(cè)，根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果選擇導(dǎo)線截面。

7)合理控制同一配電網(wǎng)中導(dǎo)線的截面、型號(hào)。針對(duì)農(nóng)村的配電網(wǎng)線路改造中可將各電壓等級(jí)電力網(wǎng)的干線截面定型化。

1.2 按允許電壓損耗選擇導(dǎo)線截面

導(dǎo)線截面公式為：

P—通過(guò)各線段的有功功率，kW

L—線路長(zhǎng)度，km

R—導(dǎo)線材料的電導(dǎo)率

△U—線路電阻上的電壓損耗，kV

UN—線路額定電壓，kV

2 實(shí)例分析

如目前存在一條66 kV線，帶有變壓器一、變壓器二、變壓器三、變壓器四和變壓器五等共7個(gè)變電所，最大負(fù)荷32.96+j15.33 MVA，平均負(fù)11.68+j4.77 MVA，最大電流292.11 A，平均電流137.72 A，首端平均電壓66 kV，線路全長(zhǎng)134.733 km。

該線路所帶各變電所1月份和8月份(冬季和夏季代表月)負(fù)荷情況見(jiàn)表1。且理論線損率2.04%，幾乎是線損率要求的2倍，末端最低電壓63.20 kV。

表1 66 kV線路所帶負(fù)荷情況表

線損率高的原因分析：線路長(zhǎng)，分支多，主干線截面細(xì)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。該線路由6段LGJ-240主干線和9段LGJ-120、LGJ-95、LGJ-70的分歧線構(gòu)成，全線呈樹(shù)狀，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，變壓器之間存在“樹(shù)干”部分絕大多數(shù)是所有負(fù)荷的必經(jīng)之路，然而其導(dǎo)線有效截面卻是240 mm2，且長(zhǎng)度達(dá)15.14 km，電阻高達(dá)1.987 Ω，導(dǎo)線截面的選擇、控制的不合理，構(gòu)成了全線路的“瓶頸”，成為全線損耗的主要部分。

3 研究目的

3.1 拉動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)

配電網(wǎng)的線路改造將增加區(qū)域?qū)τ陔娋W(wǎng)改造材料的需求，推動(dòng)區(qū)域裝備制造業(yè)發(fā)展，為當(dāng)?shù)厝嗣裉峁└喙ぷ鳈C(jī)會(huì)。

3.2 有利于節(jié)能減排落實(shí)

據(jù)發(fā)改委測(cè)算，每產(chǎn)生1MWH電能，會(huì)同步產(chǎn)生0.98 t碳排放。因此在保證分布式光伏接入電網(wǎng)可靠性提升的同時(shí)，可通過(guò)新能源發(fā)電，降低碳排放量。

3.3 可靠性效益

根據(jù)各地區(qū)農(nóng)村配電網(wǎng)規(guī)劃目標(biāo)，隨著供電能力提高和線路優(yōu)化，逐步提升地區(qū)分布式能源接入農(nóng)村配電網(wǎng)供電可靠率。保障用戶用電安全的同時(shí)提升配網(wǎng)設(shè)備的用電可靠性，降低故障率，為電網(wǎng)企業(yè)節(jié)約維護(hù)成本。

4 結(jié)語(yǔ)

目前，我國(guó)農(nóng)村電網(wǎng)的線路仍需進(jìn)一步的改造和提升，這一目標(biāo)的達(dá)成需要我國(guó)各部門(mén)如經(jīng)濟(jì)部門(mén)及電力部門(mén)等的高效協(xié)同，通力合作，提高農(nóng)村配電網(wǎng)可靠性，保障用戶用電安全。