童家鵬
(廣州供電局有限公司,廣東 廣州510620)
配電網(wǎng)規(guī)劃作為一項(xiàng)系統(tǒng)工程,需統(tǒng)籌考慮各功能片區(qū)和電壓層級(jí)之間的配合,但長(zhǎng)期以來(lái)的高壓配電網(wǎng)(主網(wǎng))和中低壓配電網(wǎng)(配網(wǎng))規(guī)劃缺乏協(xié)調(diào)性。本文將分析目前主配網(wǎng)規(guī)劃中存在的問(wèn)題,探討主配網(wǎng)規(guī)劃協(xié)調(diào)發(fā)展的思路。
我國(guó)城市電網(wǎng)中大多以220kV構(gòu)成環(huán)網(wǎng),以110kV作為主力電源點(diǎn),通過(guò)10kV線路向用戶供電[1]。但在城市電網(wǎng)規(guī)劃中,變電站布點(diǎn)受城市規(guī)劃和征地拆遷等因素的影響難以落實(shí),變電站最終的選址通常不是最佳的位置,如遠(yuǎn)離負(fù)荷中心、靠近河涌或高架橋等復(fù)雜的環(huán)境,這直接導(dǎo)致變電站10kV出線困難,甚至出現(xiàn)變電站投產(chǎn)之后由于難以出線而長(zhǎng)期輕載的情況。
由于缺乏負(fù)荷報(bào)裝量化的指導(dǎo)和有效的控制手段,在業(yè)擴(kuò)報(bào)裝環(huán)節(jié)未對(duì)接入負(fù)荷的大小進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān),導(dǎo)致用戶“報(bào)大用小”的情況非常嚴(yán)重,在變電站出線間隔資源非常有限的情況下,導(dǎo)致全部10kV出線間隔被占用但變電站依然輕載。
受地區(qū)負(fù)荷分布不均的影響,變電站重過(guò)載與輕載的情況并存,如果重過(guò)載比較突出的地區(qū)未及時(shí)規(guī)劃新建變電站,則會(huì)極大地制約新增負(fù)荷的接入,出現(xiàn)“卡脖子”現(xiàn)象。城市規(guī)劃的實(shí)現(xiàn)受眾多因素的影響有所滯后,電網(wǎng)公司基層單位對(duì)負(fù)荷報(bào)裝的信息準(zhǔn)確掌握的難度較大,而電網(wǎng)規(guī)劃與建設(shè)的步伐如果沒(méi)有及時(shí)調(diào)整則可能造成容載比偏高,導(dǎo)致電網(wǎng)資產(chǎn)利用率下降。
配網(wǎng)規(guī)劃人員在規(guī)劃10kV出線間隔時(shí)未充分考慮變電站的接線模式及主變?nèi)萘颗渲?,未能?0kV數(shù)量均衡地分配至各主變,導(dǎo)致同一變電站各臺(tái)主變負(fù)載不平衡,甚至同一個(gè)變電站重載主變和輕載主變并存。為提高變電站的利用率,新建110kV變電站的主變通常采用分期投產(chǎn)的方式,如首期投產(chǎn)2臺(tái),待負(fù)荷增長(zhǎng)至一定水平之后再投產(chǎn)第3臺(tái),但在投產(chǎn)后未及時(shí)將原有部分10kV出線改接至新投主變,導(dǎo)致第3臺(tái)主變長(zhǎng)期輕載,而先投的2臺(tái)主變負(fù)荷未能及時(shí)調(diào)整。
為確保中壓配電網(wǎng)存在的問(wèn)題通過(guò)新投產(chǎn)變電站及時(shí)得到解決,同時(shí)使變電站在投產(chǎn)初期的負(fù)載率達(dá)到較高的水平,中壓出線項(xiàng)目通常根據(jù)變電站投產(chǎn)時(shí)間同步立項(xiàng),但輸變電工程的投產(chǎn)時(shí)間頻繁變更,導(dǎo)致10kV出線項(xiàng)目無(wú)法實(shí)施,在不能續(xù)建的情況下必須取消后再重新立項(xiàng),嚴(yán)重影響規(guī)劃的時(shí)效性。
城市電網(wǎng)規(guī)劃存在諸多的不確定因素[2],負(fù)荷的增長(zhǎng)及分布情況準(zhǔn)確預(yù)測(cè)的難度較大,從全局范圍來(lái)看,在重主輕配的影響下,負(fù)荷預(yù)測(cè)的結(jié)果通常高于實(shí)際水平,因此,只要條件允許,變電站的建設(shè)進(jìn)程就會(huì)快于負(fù)荷增長(zhǎng)的速度,導(dǎo)致全局容載比偏高;從局部來(lái)看,由于負(fù)載分布的不均衡,在某些負(fù)荷較重的城市中心,變電站建設(shè)的阻力通常也比較大,反而負(fù)荷密度小的地區(qū)變電站建設(shè)比較容易,如果在主網(wǎng)建設(shè)過(guò)程中采取避難就易的工作態(tài)度,則導(dǎo)致城市中心的重過(guò)載變電站長(zhǎng)期得不到解決,而負(fù)荷密度小的地區(qū)變電站普遍輕載,整體的容載比也偏高。
近期投產(chǎn)的變電站通常按照典型設(shè)計(jì)建設(shè)和配置,10kV出線數(shù)量與排序與主變數(shù)目及容量相匹配,但早期投產(chǎn)的變電站由于缺乏指導(dǎo),10kV出線柜的配置比較混亂,規(guī)劃人員在不熟悉變電站接線模式的情況下容易構(gòu)建同一主變內(nèi)的聯(lián)絡(luò)饋線,不利于主變故障及檢修情況下的轉(zhuǎn)供電。
早期變電站布點(diǎn)較少,10kV供電半徑較長(zhǎng),在新建變電站投產(chǎn)后沒(méi)有及時(shí)轉(zhuǎn)接周邊的負(fù)荷,變電站供電區(qū)域存在交叉的情況。在構(gòu)建10kV網(wǎng)架結(jié)構(gòu)時(shí),未充分考慮建立變電站之間的聯(lián)絡(luò)關(guān)系,無(wú)法為變電站在故障和檢修情況下提供有效的轉(zhuǎn)供電支援。
為了使主配網(wǎng)建設(shè)同步實(shí)施,在審查輸變電項(xiàng)目可研的同時(shí)對(duì)10kV出線項(xiàng)目(包括變電站出線走廊)進(jìn)行同步審查。首先,配網(wǎng)規(guī)劃人員深度參與輸變電項(xiàng)目立項(xiàng)前期工作,為變電站建設(shè)提供全面的負(fù)荷報(bào)裝信息及供電范圍內(nèi)現(xiàn)狀的負(fù)載水平,從負(fù)荷發(fā)展情況來(lái)驗(yàn)證變電站的建設(shè)必要性及確定投產(chǎn)時(shí)序,避免變電站投產(chǎn)出現(xiàn)輕載情況,提高設(shè)備利用率;其次,提前規(guī)劃10kV出線走廊,與主網(wǎng)進(jìn)線協(xié)商電力走廊資源,尤其變電站周邊道路復(fù)雜的情況,可采用主配網(wǎng)共溝等方式來(lái)解決走廊資源有限的難題,避免主配網(wǎng)規(guī)劃各自為政的情況;最后,從10kV出線的便利性以及周邊負(fù)荷情況來(lái)分析變電站布點(diǎn)的合理性。
對(duì)于同一變電站各主變負(fù)載不平衡的情況,即重過(guò)載主變和負(fù)荷較輕的主變之間可通過(guò)調(diào)整10kV出線間隔來(lái)實(shí)現(xiàn),此種情況通常出現(xiàn)在主變分期投產(chǎn)的變電站,先投產(chǎn)主變負(fù)荷較重,而后期投產(chǎn)的主變因出線不足導(dǎo)致輕載,可將重載主變的部分10kV出線改接至輕載主變,為避免此類改造需要駁接電纜導(dǎo)致新增中間頭的情況,可在變電站設(shè)計(jì)中考慮將先期投產(chǎn)的主變置于遠(yuǎn)離10kV出口的一側(cè),在后期的主變投產(chǎn)后可直接將電纜01頭斬接來(lái)實(shí)現(xiàn)負(fù)荷的調(diào)整。配網(wǎng)規(guī)劃人員容易忽視的另外一個(gè)問(wèn)題是重過(guò)載的110kV線路也可通過(guò)站內(nèi)主變之間的負(fù)荷調(diào)整或通過(guò)相鄰變電站新出10kV線路進(jìn)行調(diào)整。
首先,考慮到變電站建設(shè)阻力較大的問(wèn)題,在某些現(xiàn)狀負(fù)荷不高但遠(yuǎn)期負(fù)荷發(fā)展?jié)摿Υ蠡蛑苓呑冸娬境鼍€間隔已用完的情況,可采取先建設(shè)變電站土建及10kV高壓室,等負(fù)荷釋放到一定程度再投產(chǎn)主網(wǎng)進(jìn)線及主變,既可解決變電站建設(shè)阻力大的難題和10kV間隔緊張的局面,又可使變電站分期建設(shè),使投資效益最大化。
其次,考慮到變電站投產(chǎn)時(shí)序的易變更性,針對(duì)新投產(chǎn)變電站,配套10kV出線項(xiàng)目應(yīng)提前做好規(guī)劃,但在編制可研和立項(xiàng)時(shí),可配合變電站規(guī)劃投產(chǎn)的時(shí)間節(jié)點(diǎn)先立項(xiàng)10kV站出線電纜走廊工程(走廊工程必須包含規(guī)劃出線涉及的絕大部分路徑),線路走廊建設(shè)是配網(wǎng)工程難度最大、周期最長(zhǎng)的一個(gè)環(huán)節(jié),在走廊建成投產(chǎn)后,電氣部分的施工在較短的時(shí)間內(nèi)即可完成。
高壓輸電網(wǎng)通常是環(huán)網(wǎng)運(yùn)行,但高壓配電網(wǎng)一般是環(huán)網(wǎng)布置、開環(huán)運(yùn)行,為了避免110kV電壓等級(jí)開環(huán)運(yùn)行在故障或檢修過(guò)程中存在的風(fēng)險(xiǎn),在規(guī)劃10kV網(wǎng)架結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮構(gòu)建站間聯(lián)絡(luò),在變電站布點(diǎn)較少的情況下,可搭建同一變電站不同主變之間的聯(lián)絡(luò),但應(yīng)盡可能避免出現(xiàn)同一主變下的10kV饋線聯(lián)絡(luò)。需要說(shuō)明的是,為實(shí)現(xiàn)10kV饋線分片區(qū)供電的目的,并非所有線路都需要實(shí)現(xiàn)站間聯(lián)絡(luò),因此,建議在城市配電網(wǎng)的規(guī)劃中,10kV站間聯(lián)絡(luò)率宜維持在55%~70%的水平。
配網(wǎng)規(guī)劃人員應(yīng)掌握有最詳細(xì)的負(fù)荷報(bào)裝數(shù)據(jù),包括負(fù)荷的大小及分布情況,將管轄范圍劃分為弱干功能片區(qū),分析各功能片區(qū)的負(fù)荷特性,以此作為負(fù)荷預(yù)測(cè)的參考標(biāo)準(zhǔn)。在用戶報(bào)裝過(guò)程中要嚴(yán)格審查報(bào)裝的數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,避免用戶“報(bào)大用小”導(dǎo)致變電站10kV出線間隔資源浪費(fèi)的情況。
主配網(wǎng)作為一個(gè)整體,不能將其分開單獨(dú)進(jìn)行規(guī)劃,主配網(wǎng)規(guī)劃人員應(yīng)加強(qiáng)溝通,確保主配網(wǎng)規(guī)劃的協(xié)調(diào)發(fā)展。由于配網(wǎng)現(xiàn)狀存在的問(wèn)題及欠賬相對(duì)較多,應(yīng)將工作重心從主網(wǎng)規(guī)劃適當(dāng)向配網(wǎng)規(guī)劃傾斜,規(guī)范配網(wǎng)規(guī)劃與建設(shè),并力求通過(guò)配網(wǎng)的建設(shè)來(lái)解決主網(wǎng)存在的問(wèn)題。
[1]陳章潮,唐德光.城市電網(wǎng)規(guī)劃與改造[M].北京:中國(guó)電力出版社,1998
[2]朱海峰,程浩忠,張焰,等.電網(wǎng)靈活規(guī)劃的研究進(jìn)展[J].電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化,1999,23(17)