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        關(guān)于城市中低壓配電網(wǎng)規(guī)劃工作探討

        2011-12-20 03:49:24文華龍
        城市建設理論研究 2011年23期
        關(guān)鍵詞:負荷預測配電網(wǎng)規(guī)劃

        文華龍

        摘要:目前,中低壓配電網(wǎng)供電的突出問題是:結(jié)構(gòu)普遍比較混亂導致的可靠性低,電能質(zhì)量差,停電時間長。根本的原因是配網(wǎng)改造與建設長期缺乏規(guī)劃指導。本文結(jié)合作者深圳供電局的實際工作經(jīng)驗,對分析中低壓配電網(wǎng)的現(xiàn)狀及規(guī)劃中幾個較大問題,并提出解決措施。

        關(guān)鍵詞:配電網(wǎng);規(guī)劃;負荷預測;負荷預測

        近年來,隨著深圳市經(jīng)濟的迅速發(fā)展,城市建設的步伐明顯加快,居民生活對電力的需求越來越大,用電負荷也快速增長,要求也越來越高。持續(xù)、穩(wěn)定、高效的電能供應是經(jīng)濟建設的有力保障,而目前薄弱的配網(wǎng)環(huán)節(jié)將會嚴重制約著經(jīng)濟建設及電力發(fā)展,因此,為適應我市建設發(fā)展的需要,保證城市電網(wǎng)投資的有效性和城網(wǎng)可持續(xù)發(fā)展的可能性,近年來,深圳供電局成立規(guī)劃小組負責深圳市城市配電網(wǎng)規(guī)劃編制及滾動修改。本文主要根據(jù)深圳供電局的實際工作經(jīng)驗,分析中低壓配電網(wǎng)的現(xiàn)狀及規(guī)劃中幾個較大問題,并提出解決措施。

        中、低壓配電網(wǎng)現(xiàn)狀分析

        中低壓配電網(wǎng)是未來電網(wǎng)網(wǎng)架發(fā)展的基礎(chǔ)有必要對配電網(wǎng)現(xiàn)狀進行系統(tǒng)分析找出其存在的問題包括電源方面網(wǎng)架結(jié)構(gòu)方面以及設備水平等。至2008年底深圳龍崗區(qū)共有220kv變電站1座,220kv變電站5座,10kv線路130回,總長度1150km,配電總?cè)萘繛?03668MVA,對深圳龍崗區(qū)中、低壓網(wǎng)的配電網(wǎng)設備水平、運行情況、電網(wǎng)結(jié)果以及電網(wǎng)電壓質(zhì)量、供電可靠性和經(jīng)濟性主要技術(shù)指標進行分析所得結(jié)果表明龍崗區(qū)中壓配電網(wǎng)運行情況相對良好,但是也存在一些問題。

        中、低壓配電網(wǎng)存在問題及解決措施

        龍崗區(qū)中、低壓配電網(wǎng)存在問題有:電源點明顯偏少,重載運行情況嚴重;變電站10kv出線間隔利用不充分,在存在較多重載線路的情況下,變電站仍有較多剩余出線間隔。線路存在以下主要問題:

        1)線路主干截面規(guī)格較多,部分線路主干截面不符合《導則》要求;部分線路的出口電纜與主干截面配合不合理,存在卡脖子現(xiàn)象,建議在今后的線路建設中,對主干截面偏小、卡脖子的出口位置進行更換;

        2)所有103回線路均為單輻射接線,不滿足“N-1”運行要求,10kv網(wǎng)架結(jié)構(gòu)單薄嚴重影響變電站之間10kv負荷轉(zhuǎn)移,建議增加10kv線路之間的聯(lián)絡能力,優(yōu)化網(wǎng)架結(jié)構(gòu),提高供電可靠性;

        3)存在一定數(shù)量的負載較重或裝接配變?nèi)萘科叩木€路,建議對這類線路進行分路改造,新增線路或者轉(zhuǎn)移線路部分負荷。

        相應解決措施:根據(jù)市政規(guī)劃建設以及電網(wǎng)建設情況,緊急補充區(qū)內(nèi)的電源點,緩解現(xiàn)狀變電站的負荷壓力;隨著今后城市電網(wǎng)建設改造,增加10kv線路之間的聯(lián)絡能力,加強變電站站間互聯(lián)的能力,提高10kv網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的堅強性。

        三、負荷預測

        負荷預測是城市電網(wǎng)規(guī)劃中的基礎(chǔ)工作,其準確性直接影響電網(wǎng)規(guī)劃質(zhì)量的優(yōu)劣。負荷預測工作要求具有很強的科學性,需要大量反映客觀規(guī)律性的科學數(shù)據(jù),采用適應發(fā)展規(guī)律的科學方法,選用符合實際的科學參數(shù),以現(xiàn)狀水平年為基礎(chǔ),預測未來水平年數(shù)據(jù)。

        根據(jù)統(tǒng)計,2005-2008年龍崗區(qū)供電量年均增長率14.57%,負荷年均增長率為11.42%的較高速度,居民生活電量年均增長率保持14.24%,隨著人們生活水平的不斷提高居民生活電量將繼續(xù)快速增長。

        1、用電量預測

        龍崗區(qū)全社會用電量預測結(jié)果采用高壓電網(wǎng)規(guī)劃中的負荷預測結(jié)果,高、低方案按照年均增長率超前、滯后3% 所推。龍崗區(qū)2009-2015年用電量高、中 、低方案預測結(jié)果見表1。

        表1 龍崗區(qū)2009-2015 年用電量高、中、低方案預測結(jié)果

        2、負荷預測

        龍崗區(qū)負荷預測采用高、中、低方案并按照年均增長率超前、滯后3%, 所推結(jié)果見表2。

        表2 龍崗區(qū)2009-2015 年負荷高、中、 低方案預測結(jié)果

        中壓配電網(wǎng)供電區(qū)域的劃分

        供電區(qū)域劃分的必要性

        隨著110kV電源點的增多,必須重新劃分各個變電站的供電區(qū)域,使各變電站及10kV線路所帶負荷均衡。合理劃分供電區(qū)域可解決10kV線路供電半徑過長、部分線路負荷過重等現(xiàn)象,提高 10kV 配電網(wǎng)運行水平,使各個區(qū)域所帶負荷合理,并留有一定的預度,滿足該區(qū)域今后一定時期內(nèi)負荷增長的需求。劃分好的供電區(qū)域可為新增用戶電源點的確定提供依據(jù),有利于擴報裝工作的有序進行。合理的供電區(qū)域還有利于發(fā)展配電網(wǎng)自動化、提高供電可靠性。

        2、龍崗供電局配電網(wǎng)供電區(qū)域劃分的原則

        龍崗供電局配電網(wǎng)供電區(qū)域劃分的原則如下:①以變電站為單位,根據(jù)高壓網(wǎng)布局、變電站位置、負荷密度和運行管理需要,分成若干相對獨立又具互送能力的分區(qū)配電網(wǎng),各分區(qū)有相對明確的供電范圍,同時應盡量避免跨區(qū)域交叉供電;②充分考慮城市發(fā)展建設的整體規(guī)劃及電網(wǎng)規(guī)劃,可將現(xiàn)有變電站結(jié)合規(guī)劃中新增的變電站,重新劃分各變電站供電區(qū)域,各區(qū)域的供電能力都有一定的預留,以滿足城市發(fā)展的需要;③使供電負荷均衡分布,不能為就近的便利隨意改變線路的供電范圍;④結(jié)合已建成和即將建成城市主干電纜溝通道來考慮;⑤結(jié)合城市電力負荷預測結(jié)果;⑥考慮城市各開發(fā)區(qū)建設及重要用戶建設;⑦結(jié)合深圳城市市政道路建設和電纜入地工程逐步優(yōu)化配電網(wǎng)網(wǎng)架;⑧分區(qū)配電網(wǎng)的供電范圍將隨著負荷的變動和新建變電站的投入進行調(diào)整。

        變電站及中、低壓配網(wǎng)規(guī)劃

        1、變電站規(guī)劃

        截至2015年,龍崗區(qū)電量、負荷分別5329GWh、10.2643GW,增長率分別為11.11%和11.20%;根據(jù)龍崗區(qū)負荷需求,至2015年龍崗電網(wǎng)共需新建17座變電站,擴建1座變電站,110kv變電站總?cè)萘繉⑦_到17.975GVA,110kv變電容載比為1.82,符合《導則》要求,可以滿未來電力負荷對電源的需求。

        2中、低壓配網(wǎng)規(guī)劃

        截至2015年,龍崗區(qū)10kv 配網(wǎng)線路共306回,其中新建線路203回,新增及改造線路長度947.8km,新增柱上開關(guān)480臺。包括新建及改造10kv線路,開關(guān)柜、配電變壓器、低壓線路等。中、低壓配電網(wǎng)規(guī)劃建設情況匯總見表3、表4。

        表3 2009-2015 年龍崗區(qū)中壓配電網(wǎng)規(guī)劃建設匯總

        表 4 2099-2015年龍崗區(qū)低壓配電網(wǎng)規(guī)劃建設匯總

        由表4可知,截至2015年,龍崗南區(qū)共新增及改造配電變壓器1978臺,新建及改造低壓線路1061km,新增無功功率補償為159633kvar,新增配電室64座。

        對中低壓配網(wǎng)規(guī)劃的幾點建議

        改造現(xiàn)狀電網(wǎng)運行中問題突出的線路

        對于目前重載運行的變電站,應逐漸向新建變對于轉(zhuǎn)供電站或輕載運行的變電站進行負荷轉(zhuǎn)移;對于轉(zhuǎn)供能力差的線路,應向聯(lián)絡接線模式過渡,注重對線路負荷水平的控制,保證聯(lián)絡線路的負荷轉(zhuǎn)供達到100%;對負荷過重或所帶配備容量過大的線路,應縮短其供電距離或通過負荷的重新分配,與周圍線路取得平衡,降低負載率;對于供電距離過長線路,應依據(jù)其電源變電站的供電范圍進行限制,從全電網(wǎng)的角度來優(yōu)化;對線路老舊、線徑偏小問題應進行改造,并納入改造項目之中。

        2、從整體角度對規(guī)劃區(qū)的配電網(wǎng)絡進行優(yōu)化

        網(wǎng)絡優(yōu)化的重點在于合理劃分變電站以及線路的供電區(qū)域,并在輻射線路、環(huán)網(wǎng)線路間進行合理的負荷分配,盡量減小負荷在線路上的不均勻分布。新建變電站應合理確定供電范圍,按照負荷預測,合理考慮出線數(shù)量、供電方向和區(qū)域,適當時間增加線路的環(huán)網(wǎng)建設。通過優(yōu)化網(wǎng)絡,區(qū)內(nèi)所有范圍過大、負荷過重的變電站經(jīng)過供電范圍限制,使負載達到合理水平。

        3、梳理網(wǎng)架結(jié)構(gòu),提高10kv網(wǎng)架的互倒、互帶能力

        對各分區(qū)網(wǎng)絡現(xiàn)狀進行詳細分析后,最終確定架空多分段單聯(lián)絡,2分段、2聯(lián)絡和電纜單環(huán)網(wǎng)作為區(qū)內(nèi)未來發(fā)展的主要接線模式。通過改造,規(guī)

        劃區(qū)10kv線路單輻射接線的簡單模式得到了進一步的提升,使10kv網(wǎng)絡從現(xiàn)在的樹狀結(jié)構(gòu)發(fā)展成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),極大地提高了10kv線路之間負荷的倒帶能力,

        供電可靠性得到一定的提高。

        4、加強變電站之間的互供能力為上級電網(wǎng)提供有效支持

        通過優(yōu)化規(guī)劃,盡量形成變電站之間的聯(lián)絡。整個供電區(qū)已經(jīng)形成了較為完善的網(wǎng)架結(jié)構(gòu),站間的聯(lián)絡得到加,完全可以做到在變電站故障情況下,將其重要負荷通過配電網(wǎng)絡轉(zhuǎn)移到其他變電站供電,提高變電站間負荷的轉(zhuǎn)帶能力,也能簡化變電站高壓側(cè)接線,減少設備占地。

        電網(wǎng)規(guī)劃完成后,實際的實施是否能夠到位還與城市市政建設、變電站建設、負荷發(fā)展的不確定性等因素有關(guān),要應對這些問題就必須根據(jù)實際情況不斷地調(diào)整、滾動和修編網(wǎng)絡規(guī)劃方案。

        注:文章內(nèi)所有公式及圖表請以PDF形式查看。

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