(國網(wǎng)杭州供電公司,浙江 杭州 310000)
近10年來,我國經(jīng)濟高速發(fā)展,能源枯竭問題也隨之產(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,大力推行分布式能源并入農(nóng)村電網(wǎng),問題也隨之產(chǎn)生。由于分布式能源隨機、間歇的特點,并網(wǎng)后對農(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)整體運行的可靠性。本文將針對農(nóng)村電網(wǎng)特性提出線路改造解決方法。
目前,已有許多學者研究得出,配電網(wǎng)的線路參數(shù)對配電網(wǎng)電壓產(chǎn)生影響。節(jié)點電壓與線路長度及線徑面積有關。故為提升農(nóng)村配電網(wǎng)在分布式能源接入時的可靠性,應合理選擇各級線路的導線截面。
1)機械強度能否達到標準要求是導線截面選擇的必要條件之一。
2)所選導線截面必須滿足發(fā)熱條件。
3)針對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,需提前測度其相應導線的最小直徑。
4)在滿足前三條原則的前提下,可根據(jù)經(jīng)濟電流密度選擇截面。對于臨時性供電線路或架空線路遇大跨越處,可不按經(jīng)濟電流密度選擇導線截面。
5)未經(jīng)特殊調(diào)壓設備的高壓配電網(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5~10年的負荷預測,根據(jù)預測結果選擇導線截面。
7)合理控制同一配電網(wǎng)中導線的截面、型號。針對農(nóng)村的配電網(wǎng)線路改造中可將各電壓等級電力網(wǎng)的干線截面定型化。
導線截面公式為:
P—通過各線段的有功功率,kW
L—線路長度,km
R—導線材料的電導率
△U—線路電阻上的電壓損耗,kV
UN—線路額定電壓,kV
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個變電所,最大負荷32.96+j15.33 MVA,平均負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)負荷情況見表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線路所帶負荷情況表
線損率高的原因分析:線路長,分支多,主干線截面細,結構復雜。該線路由6段LGJ-240主干線和9段LGJ-120、LGJ-95、LGJ-70的分歧線構成,全線呈樹狀,結構復雜,變壓器之間存在“樹干”部分絕大多數(shù)是所有負荷的必經(jīng)之路,然而其導線有效截面卻是240 mm2,且長度達15.14 km,電阻高達1.987 Ω,導線截面的選擇、控制的不合理,構成了全線路的“瓶頸”,成為全線損耗的主要部分。
配電網(wǎng)的線路改造將增加區(qū)域對于電網(wǎng)改造材料的需求,推動區(qū)域裝備制造業(yè)發(fā)展,為當?shù)厝嗣裉峁└喙ぷ鳈C會。
據(jù)發(fā)改委測算,每產(chǎn)生1MWH電能,會同步產(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,可通過新能源發(fā)電,降低碳排放量。
根據(jù)各地區(qū)農(nóng)村配電網(wǎng)規(guī)劃目標,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提升配網(wǎng)設備的用電可靠性,降低故障率,為電網(wǎng)企業(yè)節(jié)約維護成本。
目前,我國農(nóng)村電網(wǎng)的線路仍需進一步的改造和提升,這一目標的達成需要我國各部門如經(jīng)濟部門及電力部門等的高效協(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。