淺談電力配網(wǎng)的管理

楊仕成 熊 楓

摘要:隨著電力系統(tǒng)自動(dòng)化水平的提高,我國城市電網(wǎng)的發(fā)展也越來越快。電力配網(wǎng)作為電力企業(yè)電能輸送的最后環(huán)節(jié),其重要性也日益顯著。文章所闡述的配網(wǎng)管理工作,主要包括配網(wǎng)的規(guī)劃和建設(shè)、配網(wǎng)的運(yùn)行、配網(wǎng)的設(shè)備管理以及新技術(shù)應(yīng)用四個(gè)方面。

關(guān)鍵詞:電力;配網(wǎng);管理

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,人民生活水平的提高以及電力改革的不斷深入,電力的供應(yīng)和消耗已滲透到社會(huì)生產(chǎn)、人民生活的各個(gè)角落,社會(huì)對電力的需求量越來越大。而電力供應(yīng)逐步走向買方市場,電力用戶對配電網(wǎng)的供電可靠性、電能質(zhì)量、工作效率和優(yōu)質(zhì)服務(wù)等方面的要求也越來越高。同時(shí),隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,電力市場的逐步形成以及電價(jià)機(jī)制的完善,也對電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性和可靠性提出了新的要求。

電力系統(tǒng)的發(fā)展關(guān)系著電力工業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)各行各業(yè)基礎(chǔ)動(dòng)力的穩(wěn)固性,在國民經(jīng)濟(jì)中起著非常重要的作用,所以必須高度注重戰(zhàn)略決策及長遠(yuǎn)發(fā)展規(guī)劃,要在綜合分析內(nèi)外經(jīng)濟(jì)環(huán)境的基礎(chǔ)上,對整個(gè)電力系統(tǒng)的發(fā)展及電網(wǎng)的布局做出全局性決策,并在此基礎(chǔ)上制定電力長遠(yuǎn)發(fā)展規(guī)劃。

近年來,隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,城市電網(wǎng)建設(shè)的投資增大,力度加強(qiáng),配電網(wǎng)新設(shè)備和新技術(shù)因其具有提高供電可靠率、提高自動(dòng)化水平、節(jié)省土地資源、降低噪聲污染等優(yōu)點(diǎn),在城市配電網(wǎng)中得到了廣泛的使用。配網(wǎng)作為發(fā)、輸電與用戶設(shè)備聯(lián)接起來的環(huán)節(jié),是電力企業(yè)的電能輸送最后環(huán)節(jié),它點(diǎn)多面廣,電壓等級(jí)豐富,重要用戶對電能質(zhì)量的要求更嚴(yán)格,因此,配網(wǎng)的管理嚴(yán)重影響著供電企業(yè)的收益。

一般來說,配電網(wǎng)提高供電可靠性、保證電能質(zhì)量的手段有四種降低配電線路的故障率,優(yōu)化開關(guān)的位置和個(gè)數(shù),增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)互連的能力,引入配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)。本文主要從配網(wǎng)的規(guī)劃和建設(shè)、配網(wǎng)的運(yùn)行和維護(hù)、配網(wǎng)的設(shè)備管理以及引入新技術(shù)四個(gè)方面來闡述配網(wǎng)的管理工作。

一、配網(wǎng)的規(guī)劃和建設(shè)

城市配網(wǎng)是城市現(xiàn)代化建設(shè)的重要基礎(chǔ)設(shè)施之一,是現(xiàn)代化城市必不可少的能源供應(yīng)系統(tǒng)。其建設(shè)得好壞直接影響到城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人民生活水平質(zhì)量的提高、投資環(huán)境的優(yōu)化等。

對配網(wǎng)規(guī)劃問題進(jìn)行研究,大幅度地提高供電質(zhì)量和可靠性,對提高供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益與競爭力、降低電網(wǎng)電能損耗、節(jié)約能源具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。電力系統(tǒng)規(guī)劃一般可分為三部分:電源規(guī)劃、主網(wǎng)規(guī)劃和配網(wǎng)規(guī)劃。長期以來,配網(wǎng)的建設(shè)未能得到應(yīng)有的重視,所有電力規(guī)劃的研究工作主要集中在電源規(guī)劃和主網(wǎng)規(guī)劃上,我國的配網(wǎng)缺乏合理的規(guī)劃和建設(shè),配網(wǎng)自動(dòng)化水平和發(fā)展?fàn)顩r相對比較落后。城市配網(wǎng),特別是老城網(wǎng),已或多或少滯后于城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,成為制約城市發(fā)展的瓶頸,配網(wǎng)結(jié)構(gòu)不合理,電力設(shè)備數(shù)量多但性能落后、免維護(hù)水平低且不適合自動(dòng)化要求等,導(dǎo)致停電事故頻繁發(fā)生,可靠性較低,嚴(yán)重影響了人民的生活水平和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展。目前,配網(wǎng)存在的主要有網(wǎng)架結(jié)構(gòu)薄弱、電力設(shè)備陳舊、事故率高、線路超載、可靠性差、電壓質(zhì)量低等問題,具體可歸納為以下方面:配網(wǎng)技術(shù)落后;網(wǎng)架結(jié)構(gòu)薄弱;用戶電壓不穩(wěn)定;網(wǎng)絡(luò)損耗過大;自動(dòng)化水平低。針對配網(wǎng)長期缺乏合理的規(guī)劃和建設(shè),電力體制改革以后,國家投入大量的資金對配網(wǎng)進(jìn)行大規(guī)模的建設(shè)和改造。

通過配網(wǎng)改造,解決以上相應(yīng)問題,優(yōu)化了配網(wǎng)的結(jié)構(gòu),保障了電網(wǎng)的安全運(yùn)行,并且降低了損耗,提高了電能質(zhì)量和可靠性,保證了電力企業(yè)自身經(jīng)濟(jì)效益和適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的要求,使得配網(wǎng)能夠最大限度地滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高對用電的需求。全面的規(guī)劃和改造配網(wǎng),能夠有效地縮小容量要求、降低網(wǎng)絡(luò)損耗、減少施工投入,提高供電企業(yè)人力物力資源的利用率,有效降低建設(shè)投資和維護(hù)費(fèi)用,為供電企業(yè)帶來客觀的經(jīng)濟(jì)效益。

二、配網(wǎng)的運(yùn)行和維護(hù)

配網(wǎng)的運(yùn)行維護(hù)和管理主要在于以下方面:設(shè)備運(yùn)行和操作能力水平;檢修質(zhì)量及試驗(yàn)水平;帶電作業(yè)的水平和能力;處理停電故障能力;通信聯(lián)絡(luò)方式;計(jì)劃停電安排的合理性;人員的素質(zhì)水平及培訓(xùn)工作等。配網(wǎng)的運(yùn)行管理除確保供電安全可靠之外,還應(yīng)盡可能減小運(yùn)行成本。確保供電的安全可靠,必須嚴(yán)格執(zhí)行安全生產(chǎn)的各項(xiàng)規(guī)章制度,杜絕違章行為;完善各項(xiàng)生產(chǎn)運(yùn)行制度,做到定期和不定期巡檢電力設(shè)備,防止各類因素影響供電的可靠,及時(shí)發(fā)現(xiàn)并消除設(shè)備的安全隱患。盡可能減小配網(wǎng)運(yùn)行成本的主要工作是降低配網(wǎng)的線損,本文將著重闡述配網(wǎng)降損的措施。

目前,電力市場已逐步在我國形成,電能作為商品走入市場,各級(jí)供電部門尤其基層供電部門的經(jīng)濟(jì)效益直接與配網(wǎng)的運(yùn)行費(fèi)用相關(guān)。由于以前配網(wǎng)建設(shè)滯后、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)薄弱、設(shè)施老化、供電半徑過長,導(dǎo)致配網(wǎng)線損率居高不下。為提高經(jīng)濟(jì)效益,制定實(shí)施經(jīng)濟(jì)合理的線損率指標(biāo),掌握損耗構(gòu)成與發(fā)展方向,針對電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和調(diào)度、生產(chǎn)技術(shù)、用電、計(jì)量管理、設(shè)備性能及運(yùn)行狀況等方面的薄弱環(huán)節(jié),完善的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備水平是基礎(chǔ),因此要提高設(shè)備的健康穩(wěn)定運(yùn)行,需要加強(qiáng)運(yùn)行維護(hù)、檢修、停電等一系列的工作,在運(yùn)行管理中要做到以下方面:

第一,提高優(yōu)質(zhì)服務(wù)水平,事故報(bào)修中心實(shí)行24小時(shí)輪流值班,對事故搶修做到隨叫隨到,盡量縮短停電時(shí)間。

第二,加強(qiáng)對線路和設(shè)備的定期巡視,對線路和臺(tái)區(qū)內(nèi)的樹木等障礙物及時(shí)進(jìn)行清整,對絕緣瓷瓶和避雷器定期檢查,及時(shí)消缺,減少故障停電,提高線路的安全運(yùn)行水平。

第三,加強(qiáng)配變總保護(hù)和末級(jí)漏電保安器的安裝及運(yùn)行維護(hù)工作。避免由于單個(gè)用戶或單臺(tái)配變故障而引起主線停線的情況,縮小停電范圍。

第四,提高新設(shè)備的利用率,盡量采用架空絕緣導(dǎo)線、架空電纜或地埋電纜供電,降低故障率。

第五,對具備條件的配電線路和配電變壓器實(shí)行狀態(tài)檢修,科學(xué)地延長檢修周期,減少由于年度預(yù)檢造成的停電事件,縮短停電時(shí)間。最后,在保證安全的情況下,積極推行帶電作業(yè)。

三、配網(wǎng)的設(shè)備更新與管理

在完善配電網(wǎng)架的前提下,針對配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)的特點(diǎn),配電系統(tǒng)使用的開關(guān)設(shè)備為適應(yīng)系統(tǒng)靈活多變、自動(dòng)化控制和管理的要求,應(yīng)具有安全可靠、維護(hù)方便、遠(yuǎn)程電動(dòng)操作、分合閘功刻氏、操作電源獨(dú)立可靠、運(yùn)行穩(wěn)定等特點(diǎn)。設(shè)備的設(shè)計(jì)、技術(shù)性能、制造和安裝質(zhì)量;設(shè)備老化程度及更新;設(shè)備自動(dòng)化程度;線路的傳輸容量及設(shè)備裕度;繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置動(dòng)作的正確性。由于配網(wǎng)涉及面廣,各地配網(wǎng)管理人員的素質(zhì)參差不齊,以前配網(wǎng)的建設(shè)相對混亂,沒有全面地考慮到設(shè)備的運(yùn)行情況和載荷情況,更不用說科學(xué)的規(guī)劃。由于配網(wǎng)歷來的無序管理,基礎(chǔ)數(shù)據(jù)不全甚至沒有,沒建立設(shè)備的檔案管理,致使配網(wǎng)的設(shè)備管理起步困難重重。從農(nóng)村電力體制改革以后,配網(wǎng)的設(shè)備管理逐漸完善,特別通過農(nóng)網(wǎng)改造,基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性有了很大的提高。線路和設(shè)備的圖紙管理,設(shè)備的臺(tái)賬管理(其中包括設(shè)備的負(fù)荷管理、故障管理、安全隱患管理等等),設(shè)備的固定資產(chǎn)管理都應(yīng)一一健全。

配網(wǎng)方面應(yīng)逐步采用環(huán)網(wǎng)結(jié)線和環(huán)網(wǎng)開關(guān),在開發(fā)區(qū)內(nèi)先做一兩個(gè)試點(diǎn)。首先考慮配電線路自動(dòng)化,當(dāng)發(fā)生故障后能自動(dòng)隔離故障區(qū)段,自動(dòng)恢復(fù)對非故障區(qū)段的供電,然后考慮自動(dòng)抄錄電表。配電導(dǎo)線在開發(fā)區(qū)內(nèi)采用電纜,其他市區(qū)部分有條件的也改用電纜并逐步推廣采用絕緣導(dǎo)線,近郊及遠(yuǎn)郊仍可以架空導(dǎo)線為主。但地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不平衡,使各地對配網(wǎng)的設(shè)備管理的資金投入各不相同,管理的全面性有所不同,經(jīng)濟(jì)富裕的地方已經(jīng)進(jìn)行配網(wǎng)信息化管理,使配網(wǎng)的設(shè)備管理更全面、更準(zhǔn)確;配網(wǎng)設(shè)備的更新或增加能及時(shí)的歸檔,配網(wǎng)圖紙能夠得到及時(shí)的更新,使配網(wǎng)的安全生產(chǎn)有更好的保障;設(shè)備資料的查閱能更加迅速、更加齊全。經(jīng)濟(jì)差的地方還在由人工管理,這對數(shù)據(jù)的更新和查閱有很大的不便。但總體來說,配網(wǎng)的設(shè)備管理已趨向有序、科學(xué)的管理。

四、展望新技術(shù)在配網(wǎng)中的應(yīng)用

中低壓配電網(wǎng)作為輸配電系統(tǒng)的最后一個(gè)環(huán)節(jié),其實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的程度與供電的質(zhì)量和可靠性密切相關(guān)。配電變壓器是將電能直接分配給低壓用戶的電力設(shè)備,其運(yùn)行數(shù)據(jù)是整個(gè)配電網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的重要組成部分。因此,對其運(yùn)行參數(shù)與狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測是非常有必要的。而且電能計(jì)量是現(xiàn)代電力營銷系統(tǒng)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié),而傳統(tǒng)的電量結(jié)算是依靠人工定期到現(xiàn)場抄取數(shù)據(jù),在實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性和應(yīng)用性等方面都存在諸多不足之處。利用現(xiàn)代通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)以及電能量測量技術(shù)結(jié)合在一起,便能夠及時(shí)、準(zhǔn)確、全面地反映電量使用(即銷售情況)?？紤]能否以GRPS作為通信手段,利用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)來進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)呐潆娮儔浩鞅O(jiān)測系統(tǒng)。

引入GPRS這種新型通訊技術(shù),GPRS(General Packet Radio Service)即通用無線分組業(yè)務(wù),是一種基于GSM(全球移動(dòng)通信系統(tǒng))無線系統(tǒng)的無線分組交換技術(shù),是一項(xiàng)高速無線數(shù)據(jù)傳送技術(shù),相對于原來GSM撥號(hào)方式的電路交換數(shù)據(jù)傳送方式,GPRS采用分組交換技術(shù)具有強(qiáng)大的優(yōu)勢。采用基于GPRS技術(shù)的電網(wǎng)設(shè)備可以高速傳輸,實(shí)時(shí)在線,按流量計(jì)費(fèi),投資較小,數(shù)據(jù)傳輸量較大,各種電能數(shù)據(jù)和失壓、失流、接線錯(cuò)誤、電壓越限、超負(fù)荷報(bào)警等多種事件可以主動(dòng)上報(bào)。鑒于GPRS技術(shù)在可靠性、安全性及經(jīng)濟(jì)性等多方面的優(yōu)勢,將GPRS技術(shù)用在電力系統(tǒng)設(shè)備的通信中可以提供準(zhǔn)確可靠的電能量數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)10kV電路電量平衡分析,有效降低線損,同時(shí)監(jiān)測配網(wǎng)的負(fù)荷和電能計(jì)量的使用狀態(tài),防止竊電行為的發(fā)生。

目前,電力系統(tǒng)配網(wǎng)自動(dòng)化及配變監(jiān)測的發(fā)展,將GPRS技術(shù)在城市供電網(wǎng)中的應(yīng)用還處于初級(jí)階段,只是在少數(shù)城市進(jìn)行了局部試點(diǎn)。由于建立一個(gè)時(shí)效性強(qiáng)、可靠性高、投資省的通信網(wǎng)絡(luò)困難非常大,使之成為配電網(wǎng)自動(dòng)化及大中規(guī)模用戶用電管理系統(tǒng)進(jìn)行大面積推廣的最主要障礙。所以此方案的推廣還有待進(jìn)一步的研究,隨著Internet的發(fā)展及GPRS網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步完善,系統(tǒng)的通信質(zhì)量會(huì)隨之提高,而系統(tǒng)的后期升級(jí)、維護(hù)成本低,通信費(fèi)用低,采用包月付費(fèi)方式能節(jié)省運(yùn)營成本。因此,此方案若成功那么應(yīng)用前景將非常廣闊。

五、結(jié)束語

當(dāng)前,如何培養(yǎng)高素質(zhì)的管理隊(duì)伍和技術(shù)人才,加強(qiáng)配網(wǎng)可靠性管理,加強(qiáng)設(shè)備的可靠維護(hù),最大限度地提高電網(wǎng)使用效率已成了當(dāng)務(wù)之急。而配網(wǎng)的管理是涉及多方面的管理,管理的完善與否在很大程度上影響著供電企業(yè)的效益和安全生產(chǎn)。設(shè)備是基礎(chǔ),管理是關(guān)鍵,因此領(lǐng)導(dǎo)重視,措施得力是提高供電可靠性管理工作的關(guān)鍵。要轉(zhuǎn)變觀念,由定性管理轉(zhuǎn)向定量管理,由粗放型管理轉(zhuǎn)向經(jīng)營型管理,由經(jīng)驗(yàn)決策轉(zhuǎn)向信息決策。加強(qiáng)配網(wǎng)的管理應(yīng)作為供電企業(yè)管理的一項(xiàng)重要工作,抓好這項(xiàng)工作,維護(hù)供電企業(yè)的良好形象,將新技術(shù)應(yīng)用于配網(wǎng)中,為配網(wǎng)的不斷完善和進(jìn)一步發(fā)展提供有力保證。由傳統(tǒng)管理模式轉(zhuǎn)向科學(xué)管理模式,加強(qiáng)電網(wǎng)的“軟件”建設(shè),只有“軟硬兼施”才能打造國際一流的數(shù)字化城市配電網(wǎng)絡(luò)。

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(作者單位:隨州市區(qū)供電公司)