做好配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃確保電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

肖光

摘 要：配電網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃是供電企業(yè)的一項(xiàng)重要工作，為了獲取最大的經(jīng)濟(jì)效益，電網(wǎng)規(guī)劃既要保證電網(wǎng)安全可靠，又要保證電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，所以配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的主要任務(wù)是，在可行技術(shù)的條件下，為滿足負(fù)荷發(fā)展的需求，制定可行的電網(wǎng)發(fā)展方案。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)絡(luò)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

1 負(fù)荷預(yù)測

網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)最終目的是為滿足負(fù)荷需求服務(wù)的，負(fù)荷的發(fā)展?fàn)顩r足以影響網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的每個(gè)環(huán)節(jié)。網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的發(fā)展步驟要以負(fù)荷發(fā)展?fàn)顩r為依據(jù)，使用各饋線負(fù)荷數(shù)據(jù)可以掌握負(fù)荷發(fā)展情況，將過去的負(fù)荷進(jìn)行分析，掌握負(fù)荷的發(fā)展規(guī)律。要對負(fù)荷進(jìn)行分析，確定最高用電負(fù)荷時(shí)間和負(fù)荷率，得出最高用電負(fù)荷時(shí)間和負(fù)荷值，這些數(shù)據(jù)是預(yù)測未來負(fù)荷的基本資料。配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃可以使用兩種常用的預(yù)測方法。外推法就是基于用電區(qū)域的歷史數(shù)據(jù)，假設(shè)負(fù)荷發(fā)展率是連續(xù)變化的，根據(jù)原來的負(fù)荷發(fā)展率推移以后各時(shí)期的發(fā)展?fàn)顩r。在一個(gè)用電區(qū)域里，初期負(fù)荷發(fā)展比較快，但土地資源逐步使用，用電負(fù)荷逐步趨于穩(wěn)定，負(fù)荷發(fā)展率從大到小變化，最終負(fù)荷達(dá)到飽和或穩(wěn)步發(fā)展?fàn)顟B(tài)。但對于經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速的地區(qū)，負(fù)荷發(fā)展率并不是連續(xù)變化的，而是呈現(xiàn)跳躍式的增長，用外推法顯得有一定的誤差。而仿真法與外推法有互補(bǔ)的作用，仿真法是以用電區(qū)域每年的用電量為依據(jù)的，通過調(diào)查每個(gè)用電負(fù)荷類型和每個(gè)類型用戶的數(shù)量來計(jì)算負(fù)荷預(yù)測值。任何負(fù)荷預(yù)測方法都不可能完全準(zhǔn)確，當(dāng)掌握更新的負(fù)荷發(fā)展數(shù)據(jù)后，就必須對原有的負(fù)荷預(yù)測值進(jìn)行修正。

2 確定網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)模型

確定網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)模型，包括確定網(wǎng)絡(luò)是采用架空線路還是電纜供電，確定導(dǎo)線截面大小，網(wǎng)絡(luò)接線方式，負(fù)荷轉(zhuǎn)移方案，網(wǎng)絡(luò)中有關(guān)設(shè)備的選型，網(wǎng)絡(luò)在運(yùn)行期間遇到不適應(yīng)要求時(shí)應(yīng)如何進(jìn)行改造，系統(tǒng)保護(hù)功能，配網(wǎng)自動化規(guī)劃等。

(1)在負(fù)荷分散或發(fā)展緩慢地區(qū)應(yīng)使用架空線供電。在負(fù)荷密度比較大、發(fā)展迅速或基于城市環(huán)境美化建設(shè)考慮，應(yīng)使用電纜供電。

(2)導(dǎo)線截面大小的選擇確定了導(dǎo)線的輸送容量，要選擇足夠大的導(dǎo)線保證線路滿足網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的要求，例如：負(fù)荷發(fā)展時(shí)期，不應(yīng)經(jīng)常更換導(dǎo)線截面。在線路故障時(shí)，可以將故障線路的負(fù)荷轉(zhuǎn)由臨近饋線供電，而不會過負(fù)荷運(yùn)行。另外，導(dǎo)線截面的選擇要保證線路末端電壓降處于合格的范圍內(nèi)。在線路發(fā)生短路故障時(shí)也能承受故障電流。所以導(dǎo)線截面要比最大負(fù)荷電流所需的截面大，但同時(shí)截面的選擇要符合經(jīng)濟(jì)原則，在導(dǎo)線輸送容量與工程投資之間作比較。

(3)具有靈活接線方式的規(guī)劃，可以使供電網(wǎng)絡(luò)最大地發(fā)揮功能。對于架空線網(wǎng)絡(luò)，最有效的方式，是將饋線與鄰近變電所或同一個(gè)變電所的不同母線段的出線在線路末端聯(lián)網(wǎng)，兩回饋線也分別裝上分段負(fù)荷開關(guān)和隔離刀閘。在其中一回饋線出現(xiàn)故障時(shí)，可通過分段開關(guān)將故障段隔離出來，對于電纜網(wǎng)絡(luò)接線方式可以采用兩回饋線組成互為備用網(wǎng)絡(luò)，或采用三回饋線相互聯(lián)絡(luò)組成一個(gè)供電區(qū)域，其中兩回帶負(fù)荷，一回空載，作為兩回負(fù)荷線的備用線。饋線之間可以組成大環(huán)網(wǎng)，一條饋線的負(fù)荷之間也可以組成小環(huán)網(wǎng)，形成大環(huán)套小環(huán)的形式。在負(fù)荷密集地區(qū)還可以建設(shè)開關(guān)站，變電所與開關(guān)站通過電源線連接，再由開關(guān)站向附近負(fù)荷供電，其作用是將變電所母線延長至用電負(fù)荷附近。

(4)制定負(fù)荷轉(zhuǎn)移方案的原則是減少停電范圍，盡量減少停電時(shí)間。在發(fā)現(xiàn)回饋線發(fā)生故障時(shí)，必須盡快查找到故障點(diǎn)，并將故障點(diǎn)前后的負(fù)荷轉(zhuǎn)由鄰近饋線供電，以使故障點(diǎn)的負(fù)荷隔離出去。

(5)國內(nèi)外對各種電氣設(shè)備都制定了詳細(xì)標(biāo)準(zhǔn)，為設(shè)備選型提供了可靠依據(jù)。

①在配電網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃和改造中，要合理配置變壓器的容量，配電變壓器容量與用戶用電設(shè)備容量之比控制在1∶1.5左右為佳，防止出現(xiàn)“大馬拉小車”或“小馬拉大車”的現(xiàn)象，否則會使電能損失增加，并且會降低設(shè)備的使用壽命，甚至燒壞設(shè)備；實(shí)踐表明：變壓器實(shí)際負(fù)荷控制在其額定容量的60%是最經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行方式，超過或低于這個(gè)指標(biāo)運(yùn)行都會增大變壓器的電能損耗。如配電變壓器的負(fù)荷率經(jīng)常低于40%，應(yīng)更換容量較小的變壓器，如果變壓器經(jīng)常過負(fù)荷運(yùn)行，應(yīng)換成大容量變壓器。另外還應(yīng)大力推廣節(jié)能型變壓器，在城農(nóng)網(wǎng)改造之后 ，配電網(wǎng)絡(luò)中仍然存在部分高耗能變壓器未改造，因此，對于那些不符合國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，空載損耗和斷路損耗都較大的變壓器，應(yīng)及時(shí)更換，雖然會增加投入，但從長遠(yuǎn)來看是經(jīng)濟(jì)的。

②對于開關(guān)設(shè)備應(yīng)選用具備配網(wǎng)自動化功能，在設(shè)備中先安裝配網(wǎng)自動化設(shè)備或者為以后發(fā)展預(yù)留空間。

總之，作為配網(wǎng)規(guī)劃應(yīng)選用運(yùn)行效益好，損耗低，可靠性高，免維護(hù)的新型設(shè)備。有些新型設(shè)備的購置費(fèi)用雖然高，但運(yùn)行可靠性高，故障率低，維護(hù)費(fèi)用少，總體經(jīng)濟(jì)效益是相當(dāng)理想的。

(6)配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃在實(shí)施過程中隨著負(fù)荷的發(fā)展?fàn)顩r穩(wěn)定，在饋線負(fù)荷超出安全電流或沒有足夠的備用容量時(shí)，應(yīng)該增加饋線，對用電區(qū)域的饋線正常供電范圍進(jìn)行調(diào)整。同時(shí)，配網(wǎng)規(guī)劃內(nèi)容也應(yīng)作相應(yīng)修改。

(7)為確保電網(wǎng)正常運(yùn)行，必須建立健全的保護(hù)系統(tǒng)，如：過流保護(hù)、接地故障保護(hù)、距離保護(hù)法、自動重合閘裝置的方法、過電壓保護(hù)等，在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，通過最少的操作次數(shù)將故障點(diǎn)隔離，保證非故障點(diǎn)盡早恢復(fù)用電。

(8)加快配電網(wǎng)絡(luò)自動化管理系統(tǒng)使用進(jìn)程：利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，將自動控制系統(tǒng)和管理信息系統(tǒng)結(jié)合起來，建立系統(tǒng)控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，為全面管理網(wǎng)絡(luò)安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供依據(jù)。

3 效益評估

配網(wǎng)規(guī)劃經(jīng)濟(jì)效益評估，包括電網(wǎng)投資與增加用電量所產(chǎn)生收益的比較，以及為了使電網(wǎng)供電可靠性，線損率，電壓合格率達(dá)到一定指標(biāo)與所需投入費(fèi)用之間的比較，采用投資與收益的研究可以確定使用那一種供電方式。

加快電力建設(shè)為地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了有利條件，但是電網(wǎng)投資與增加的用電量作比較，以此確定這些投資是否值得。所以電網(wǎng)投資要以分地區(qū)分時(shí)期發(fā)展，用電量發(fā)展快的地方相應(yīng)電網(wǎng)投資也大，用電量發(fā)展慢的地方，相應(yīng)電網(wǎng)投資也少一些。

對于用戶來說，供電可靠性越高越好，但相應(yīng)電網(wǎng)的投資也會大大增加。對于大用電量或重要用戶，為確保有更高的可靠性，可以加大電網(wǎng)投資，因?yàn)闇p少停電時(shí)間可以同時(shí)減少用戶和供電企業(yè)的損失。線損率是用來反映電能在電網(wǎng)輸送過程中的損耗程度，公共電網(wǎng)中的損耗是由供電企業(yè)來承擔(dān)的，通過對電網(wǎng)設(shè)備的技術(shù)改造，可以讓供電企業(yè)直接得到經(jīng)濟(jì)效益。為了使供用電設(shè)備和生產(chǎn)系統(tǒng)正常運(yùn)行，國家對供電電壓質(zhì)量制定了標(biāo)準(zhǔn)，對電壓的頻率、幅值、波形和三相對稱性的波動范圍作了規(guī)定。穩(wěn)定的電壓質(zhì)量可以使供用電設(shè)備免受損害，讓用戶能正常生產(chǎn)，相比之下用戶得到的好處會更多。