江聲琴
(貴州電網有限責任公司凱里丹寨供電局,貴州 丹寨 557500)
對于電力系統(tǒng)建設和電力企業(yè)而言,配電網系統(tǒng)可靠性運行的重要性不言而喻。對于電力用戶而言,配電網系統(tǒng)的可靠性也是用電安全的基本保障。因此,要提高電力服務水平,就要提高配電網系統(tǒng)的運行質量,通過不斷提升配電網的可靠性來實現。目前,隨著配電網的標準化建設推進,配電網運行的智能化和精細化程度不斷提高,這在很大程度上為我國配電網的可靠性提高打下良好基礎。在配電網結構逐漸優(yōu)化的基礎上,穩(wěn)步提高配電網運行的安全性,滿足人們的電力需要和日常生活需求[1-3]。
科學規(guī)劃配電網要注重配電網的設計(以圖1為例),尤其要注重以下幾方面的科學設計。一方面,供電企業(yè)在規(guī)劃配電網的過程中,除了要綜合考慮電網系統(tǒng)的電力密集程度及負荷分布的情況,還要綜合考慮運行管理的需求,進而實現配電網線路的接線、規(guī)劃、優(yōu)化以及電力系統(tǒng)實際需要的統(tǒng)籌??茖W進行配網結構的規(guī)劃,能夠為配電網建設提供基礎支撐,防止發(fā)生供電管理重疊等問題,保障供電管理的科學運維[4]。另一方面,供電企業(yè)在配電網的電力設備設施建設中,要縱觀配電網建設的短、中、長期需求,科學控制電纜信道等,加強科學計算,有效避免因難以滿足功能需求而頻繁發(fā)生電網改造事件。此外,要統(tǒng)籌考慮供電線路的選擇,保證供電半徑的科學性和合理性。例如,在10 kV線路的實際建設中,A類供電區(qū)域半徑要求小于2 km,B類供電區(qū)域半徑要求小于5 km。最后,配電網的科學設計還要考慮電負荷問題,保證符合范圍的科學性。結合工作經驗可知,通過增加10 kV出線的方式,可以維持配電網線路中負荷的科學性和合理性。結合配電網的設計和改造,將供電設備和線路對自然災害的抵御能力納入考量范圍,提高架空線路的絕緣化水平,提高惡劣環(huán)境下的可應用性[5]。
圖1 配電網結構示意圖
對于城網網格化規(guī)劃而言,最重要的也是配電網的規(guī)劃設計。統(tǒng)籌整個網格化規(guī)劃,構建“用電區(qū)域-供電網絡-用電單元”分級分類精細化一張圖,從多維度和各層級分類進行目前配電網的規(guī)劃與建設,推動后續(xù)的運行和維護,對出現的問題進行細致摸排,實現問題管理清單化。合理運用空間負荷預測法劃分電網網格,實現用電網格的遠景飽和和負荷空間分布的科學預測。在此基礎上,形成配電網負荷及空間分布的遠景規(guī)劃,然后對規(guī)劃進行逐年細化,精細化目標網架[6]。
配電網優(yōu)化標準化是配電網優(yōu)化的重要方法和手段,為配電網的集約化和精細化發(fā)展及管理提供抓手,實現資源節(jié)約化和環(huán)境友好型配電網建設。標準化建設過程中,要深入調研,全面分析各個供電區(qū)域的配電網建設需求,針對配電網標準化建設過程中的供電模式、典型設計以及設備設施等,進一步滿足配電網整體規(guī)劃中供電區(qū)域的特點需求。從優(yōu)化標準物料和設備類型等方面入手,通過規(guī)范技術標準、加強接口標準化設備研發(fā),進一步提高設備的通用性和實用性,實現設備維保的可互換。加強高質量設備的研發(fā)、推廣以及應用,實現設備設施的小型化、長壽命以及高質量發(fā)展,全面提高配電網的安全性和穩(wěn)定性[7]。
電力配網的結構設計直接決定著配網運行的正常與否,也是配電網運行的重要依托和基礎。科學的電力配網結構能夠減少外界不利因素的影響和干擾,保證供電運行設備的正常運行。
在目前的電力配網管理中,配網機構設計的不合理主要體現在市政規(guī)劃環(huán)境上,具體表現為電力企業(yè)的電力規(guī)劃未和市政規(guī)劃實現統(tǒng)籌,導致電力企業(yè)的配網結構規(guī)劃和市政工程的電力規(guī)劃設計相沖突,嚴重阻滯了城市電力系統(tǒng)的綜合規(guī)劃和發(fā)展。這也在很大程度上導致了很多的電力企業(yè)的規(guī)劃不能通過審核。修改或重新規(guī)劃將耗費大量人力、財力以及物力,大大增加了電力企業(yè)的運營成本。
電力配網系統(tǒng)的建設必然需要諸多供電設備設施支持,因此供電設備設施質量的好壞直接決定著配電系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。但是,在實際的電力企業(yè)的設備設施采購安裝工程管理存在諸多漏洞,對于供電設備、設施的質量檢驗不夠嚴格,甚至出現了部分設備設施難以滿足配電網運行的需要及用戶用電需求[8]。
硬件系統(tǒng)管理缺失不僅會導致線路故障,而且會導致供電設備故障。其中線路故障的發(fā)生主要是由于人為或者自然等不可抗因素導致的破壞,如最常見的惡劣天氣、人為拉扯以及人為破壞等因素導致的線路破損,導致電力線路輸送中斷,給人們的生產和生活帶來阻礙。而對于供電設備故障而言,出現該類型故障的原因主要是定期維保不到位、設備更新換代不及時以及設備本身質量不過關等,將嚴重影響電力用戶的正常用電。
配電網軟件操控系統(tǒng)的落后主要體現在以下3個方面。一是操作人員技術水平不夠,一旦事故發(fā)生,難以在第一時間采取科學合理的措施排除故障,并且由于專業(yè)技術不足,因此導致在事故處理過程延長。此外維保工作開展的積極性不高,應急處置能力不足,無法保障供電可靠性。二是自動化程度不夠,控制系統(tǒng)落后。雖然電力企業(yè)設備不斷更新,系統(tǒng)逐漸完善,但是部分企業(yè)仍然存在控制系統(tǒng)落后的問題,事故處理的效率有待提高。落后的操作系統(tǒng)難以滿足目前電力系統(tǒng)發(fā)展的需求,自動化程度不夠,甚至難以準確實現遠程控制,維保人員一旦難以及時到達現場,將延誤維保時機,供電系統(tǒng)可靠性得不到保證[9]。三是配電網的系統(tǒng)模式自身存在周期時間長的問題,難以達到維護與運轉的平衡。這也導致企業(yè)在運轉上的決策上會存在誤區(qū),投資容易失敗。
要切實提高配網供電的可靠性,就要結合實際的供電需求,綜合分析影響供電可靠性的因素。針對目前配電網存在的典型問題,提出合理化解決策略,優(yōu)化配網結構,提高供電可靠性。
分析影響配網供電可靠性的影響因素,立足實際工作,可以從以下7個方面加強配網供電可靠性管理。一是針對配網的改造標準,要加強統(tǒng)一規(guī)劃,防止出現供電區(qū)域和配電線路負荷不均問題。二是要結合實際的配電網改造工程,充分分析和研究用電負荷的中心區(qū)域考量,尤其是用電負荷的快速變化情況,可以采取減少線路長度或者增大線路截面的方法進行改善。三是要統(tǒng)一配電變壓器和線路的開放容量以及裝接容量,以方便電力維保人員的檢修維護。四是隨著自動化和智能化設備發(fā)展與應用,設備的選型和后期的設備更換都應優(yōu)先選擇密封性好、智能化程度高以及集成化程度高的設備,較大程度地減少了人為因素對配電網的影響,提高了配電網的可靠性。五是要加強線損管理,通過改善電壓質量和更換耗能高的設備,減少電壓損耗。六是要合理采用高質量的真空斷路器,及時隔離故障,提高開關的操作壽命。七是在開關選用上可以選用移動免維護負荷開關,保證設備的免維護性能,提高設備的過故障能力[10]。
在配電網的規(guī)劃和優(yōu)化過程中,提高配網供電可靠性不僅要加強統(tǒng)籌規(guī)劃和設備科學選型,而且還要合理采用分區(qū)、分層運行技術,讓配電網線路和設備的運行都處于最佳狀態(tài)。因此,要提高供電可靠性,就要重視配網的運行檢修,可以采用無功分層就地平衡措施,保持最佳的無功運行狀態(tài)。與此同時,在配網的運行檢維修的過程中可以根據配網實際運行狀態(tài)和系統(tǒng)需要,合理進行環(huán)網結構改造。
配電自動化系統(tǒng)運行中,要加強應用系統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)測,通過故障自動隔離技術和故障快速定位技術,為故障排除提供保障,并通過加強網絡重構自愈能力研究與建設,有效提供電網維護能力。但是,隨著系統(tǒng)研究和開發(fā)的深入,還要進一步加強對高級功能的深度開發(fā)和實踐探索,讓配電網的生產調度、運維檢修以及科學用電等業(yè)務環(huán)節(jié)管理真正能夠實現閉環(huán)。全面分析研究用電信息的采集環(huán)節(jié)、供電流程以及配電環(huán)節(jié)等全過程,統(tǒng)籌實現互聯互通,有效借助于大數據技術分析,快速判斷配電網的設備狀態(tài),分析確定故障信息,實現配電網的經濟優(yōu)化運行與協同調度[11]。
配網的不斷完善和優(yōu)化是持續(xù)提高供電可靠性的長效手段,也是結構性能發(fā)揮作用的助推劑。這就要求電力企業(yè)和專業(yè)技術人員要根據配電網的實際運行狀態(tài)和線路特征,加強質檢和優(yōu)化,協調配電設備設施和供電負荷承載能力的平衡,減少電壓對設備的危害,降低絕緣設備損毀等問題出現的概率,加強專業(yè)技術人員培訓,提高供電可靠性。
電力事業(yè)是我國現代化建設的重要組成部分,也是我國社會經濟發(fā)展的重要決定因素,在近些年也得到了長足的發(fā)展。但是,目前我國仍有很多地區(qū)在電力輸送和應用過程中仍然存在諸多問題,致使供電的穩(wěn)定性和可靠性下降。因此,在我國的電力事業(yè)發(fā)展過程和電力工程實際中,科學研判工作中存在的各種問題,加強配網運行管理,科學采取針對性與合理化策略,提升配網運行的效率和穩(wěn)定性,提高供電的可靠性。