【摘要】根據(jù)現(xiàn)場配電網(wǎng)運行的實際特點,以《城市電力網(wǎng)規(guī)劃設計導則》為準則,完善城市配電網(wǎng)改造項目規(guī)劃細則,從而制定配電網(wǎng)改造項目規(guī)劃方案,可提高供電可靠性和供電質量。
【關鍵詞】配電網(wǎng)改造電網(wǎng)規(guī)劃
一、改造的目的和目標
城市配電網(wǎng)改造的目的是主要是要改善電網(wǎng)結構,消除存在的薄弱環(huán)節(jié),解決設備陳舊、供電能力不足、供電質量差、供電可靠性低以及線損大等問題。經過幾年的努力,當前配電網(wǎng)中容載的問題已不再突出,因而改造的目標是要使配電網(wǎng)能滿足/“N-1”準則,重要用戶則要滿足/“N-2”準則;配電設備要實現(xiàn)小型化、無油化、絕緣化、智能化、數(shù)字化,采用免維護及節(jié)能型產品;供電系統(tǒng)用戶供電可靠率99199%,綜合電壓合格率99%,低壓用戶(220V)電壓合格率98%,供電有載調壓裝置對終端用戶覆蓋率100%。
二、配電網(wǎng)現(xiàn)狀分析
2.1配電網(wǎng)現(xiàn)狀
2011年,某城區(qū)最大負荷為38MW,全社會用電量為1.31億kWh。從城區(qū)分產業(yè)用電量比例來看,第二產業(yè)用電量所占比例最高,達到了68%,第一產業(yè)、第三產業(yè)和居民用電量比例分別為2%、14%和16%,2011年中心城區(qū)的平均負荷密度為3. 167MW/ km2,人均用電量為2 042kWh/人。向城區(qū)供電的10kV配電公用線路共10回,線路總長87.78km,其中:主干線路長51.39km。
2.2存在的主要問題
對城市配電網(wǎng)的薄弱環(huán)節(jié)進行總結分析,歸納城市配電網(wǎng)存在的主要問題有以下幾個方面:高壓配電網(wǎng)網(wǎng)架結構薄弱、電源點缺乏、供電可靠性差。中心城區(qū)中壓變壓器容量小是影響城市電網(wǎng)供電能力的主要瓶頸;中壓配電線路主干線路過長、供電半徑偏大,多條線路分支過長,存在交叉供電現(xiàn)象,線路供電區(qū)域劃分不明確,網(wǎng)架結構不合理;10kV架空主干線和分支線截面普遍偏小,使中壓線路供電能力十分有限,對負荷增長的適應性不強,正常運行時線損大,電壓合格率不能達標;線路為單電源放射式供電,又缺少線路分段開關,供電可靠率不高;中壓配電網(wǎng)結構薄弱、網(wǎng)架結構不合理:中心城區(qū)10kV線路均為單輻射線路,線路故障及檢修時不能有效的轉供負荷;供電線路負荷分配不均勻,網(wǎng)架結構不合理;兩條10kV線路配變容量超過了15MVA,存在小截面線路帶變壓器容量過大的情況,部分線路所帶配電變壓器是S7型變壓器,損耗偏大,運行狀況較差,影響線路的安全供電;中低壓無功配置不足,不能在配電網(wǎng)運行時對電壓進行有效的動態(tài)調節(jié)。低壓側無功補償容量不足,造成線路末端電壓低、損耗大;線損率高,綜合電壓合格率、供電可靠率距國內先進水平還有一定差距。
2.3電力負荷預測
負荷預測是電網(wǎng)規(guī)劃中的基礎工作,是制定電力發(fā)展規(guī)劃的重要依據(jù),預測結果準確度的高低直接影響著電網(wǎng)規(guī)劃結果的科學性、合理性和可靠性。負荷預測工作必須本著科學嚴謹?shù)膽B(tài)度,需要大量反映客觀規(guī)律性的基礎數(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軟件,預測未來負荷水平。
三、城市配電網(wǎng)規(guī)劃及改造的實例分析
到2013年某市規(guī)劃區(qū)預測總負荷為1705.5MW,10kV電網(wǎng)供電負荷為1305.1MW。該中壓網(wǎng)供電方案包含220 kV高壓配電變電站9座,其中已有7座,新建2座;66kV高壓配電變電站43座,其中已有33座,新建10座。10kV主線508回,其中已有245回,新建143回,改造120回。10kV主干線總長度874.49km,其中已有線路總長度為470.7km,新建線路總長度為403.8km。新建開閉所102座,新建環(huán)網(wǎng)柜97座,新建聯(lián)絡開關16個。
3.1規(guī)劃網(wǎng)架轉供能力分析
(1)線路“N-1”校驗。在10kV線路規(guī)劃過程中,已經把線路正常運行時的負載率和接線模式按“N-1”準則進行了綜合考慮。(2)主變壓器“N-1”校驗。對變電站的校驗主要考慮1臺主變壓器運行的負荷轉帶情況。(3)變電站全停校驗。對2013年該規(guī)劃區(qū)66kV高壓變電站進行變電站全停校驗,進行了44座變電站全停校驗,其中有6座變電站的10kV側負荷完全可以通過10 kV聯(lián)絡線路轉帶,另外38座變電站中除荒山變電無站間聯(lián)絡線路轉帶負荷外,其余變電站均有部分負荷能夠轉帶。
3.2配電網(wǎng)配電設備分析
該規(guī)劃是根據(jù)城區(qū)社會經濟發(fā)展情況、城市總體規(guī)劃和用電負荷發(fā)展預測,并結合該市中低壓電網(wǎng)的現(xiàn)狀,確定了中低壓配電網(wǎng)規(guī)劃建設目標和技術原則。
2007年某市共有10kV出線432條,2009年共有10 kV出線495條,2010年共有10kV出線523條。各變電所供電區(qū)域趨于合理,對配電網(wǎng)分析如下:a.隨著電網(wǎng)的建設改造,10kV主干線平均長度逐漸減小,至2013年,10kV主干線平均長度在2.5km以內,供電半徑趨于合理化。b.至2013年,除10kV南備線、經電線之外,所有線路均實現(xiàn)拉手,并能夠全部轉移負荷,供電可靠性得到全面提高。c.配電線路平均停電時間可降低到1.2h,由于系統(tǒng)影響而造成的平均停電時間可降低到1.4h,由于突發(fā)事故的影響而造成的平均停電時間可降低到0.4h,配電系統(tǒng)的平均停電時間可降低到3.0h,相應的供電可靠性可達到99.965%,達到了預期的目標。d.到2013年某市新建高壓變電站26座、10kV線路160條、開閉所250座,整網(wǎng)的結構趨于合理,從高壓變電站到10kV線路,再到低壓臺區(qū),實現(xiàn)了區(qū)域性/塊狀0供電。e.該次規(guī)劃共新建架空線路54.605km,電纜線路382km,新裝柱上開關194臺,新建開閉箱908座,新建箱變815座。
3.3經濟評價
根據(jù)規(guī)劃,規(guī)劃區(qū)電網(wǎng)將成為一個網(wǎng)架可靠、供電能力強,聯(lián)系緊密,主網(wǎng)符合“N-1”安全準則,電網(wǎng)容量配置滿足容載比要求,可靠性高、運行靈活、安全經濟的現(xiàn)代化電網(wǎng)。在自動化程度、技術經濟指標及與城市社會環(huán)境協(xié)調等主要方面,基本達到城網(wǎng)的現(xiàn)代化水平。針對電能質量,通過電網(wǎng)建設與改造,增加了電網(wǎng)調壓手段,提高了主變壓器調壓能力和調壓范圍,同時變電站內及配電線路低壓側增加無功補償設備,提高了供電功率因數(shù),無功盡量做到就地平衡,減少了全網(wǎng)無功穿越,為改善電能質量提供了物質基礎。
針對環(huán)保效益,在大幅度提高規(guī)劃區(qū)電網(wǎng)供電能力的同時,為規(guī)劃區(qū)未來充分利用電力這一潔凈能源創(chuàng)造了條件,這必將減少空氣污染;通過規(guī)劃改造規(guī)劃區(qū)變電站,將逐步采用室內布置,中心城區(qū)中、低壓配網(wǎng)架空導線絕緣化及電纜化,都將減少城市中心電磁污染、樹線矛盾,為增加綠化、協(xié)調環(huán)境作出較大貢獻。按照規(guī)劃建設與改造電網(wǎng),2013年某市電網(wǎng)可以達到下列指標。a.高壓配供電能力滿足負荷增長的需要,電網(wǎng)220kV、66kV容載比達到1.9。b. 10 kV以上電網(wǎng)供電可靠性達到“N - 1”標準。c.在全市范圍內已沒有非節(jié)能變壓器,超期服役線路全部改造。d.10kV供電半徑不超2.5km,0.4kV新建線路不超過150m、改造線路不超過250 m。e.供電可靠率99.95%。f.電壓合格率99.98%。g.配電線路拉手互帶率95.2%。h.電網(wǎng)線損率控制在5.7%。i電網(wǎng)設備水平大幅度提高,高損耗的電網(wǎng)設備全部更換,、電網(wǎng)開關無油化率達到100%。
四、結束語
通過科學、合理的城市配電網(wǎng)建設改造和規(guī)劃,城市配電網(wǎng)將逐步形成供電可靠、經濟合理的網(wǎng)絡結構,為供電企業(yè)乃至整個社會帶來多方面的效益。
參考文獻
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