關(guān)于縣域電網(wǎng)規(guī)劃與建設(shè)的探討

包重華

【摘要】電網(wǎng)規(guī)劃工作是一項(xiàng)具有戰(zhàn)略意義的工作， 電網(wǎng)規(guī)劃的合理性對(duì)電力工業(yè)以后的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行對(duì)起著重要作用。文章結(jié)合以往電網(wǎng)規(guī)劃的相關(guān)資料，就縣域電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)有關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了闡述，并利用電網(wǎng)規(guī)劃的相關(guān)知識(shí)，提出了縣域城市電網(wǎng)建設(shè)改造的措施。

【關(guān)鍵詞】電網(wǎng)規(guī)劃;負(fù)荷預(yù)測(cè);改造措施

1.在大電網(wǎng)規(guī)劃體系中縣域電網(wǎng)規(guī)劃的位置

縣域供電公司是電網(wǎng)公司的基層單位，一頭連著縣級(jí)政府和社會(huì)，一頭連著國(guó)家、省、市級(jí)電網(wǎng)公司。承擔(dān)著行業(yè)電力規(guī)劃與縣級(jí)地方各類(lèi)建設(shè)規(guī)劃的直接對(duì)接工作。電網(wǎng)規(guī)劃體制上，地市級(jí)電網(wǎng)規(guī)劃有經(jīng)研院支撐，而縣級(jí)電網(wǎng)規(guī)劃，經(jīng)研院介入深度不夠，縣域規(guī)劃差距較大。縣域電網(wǎng)規(guī)劃正在不斷細(xì)分為鄉(xiāng)鎮(zhèn)規(guī)劃、片區(qū)規(guī)劃、網(wǎng)格規(guī)劃、地塊規(guī)劃等，且未來(lái)越來(lái)越細(xì)，縣域公司應(yīng)培育規(guī)劃力量，能更好融合各個(gè)規(guī)劃。所以，縣域電網(wǎng)規(guī)劃要重視基層作用，形成行業(yè)編制縣域電網(wǎng)規(guī)劃，上級(jí)電網(wǎng)公司的評(píng)審與地方政府評(píng)審批準(zhǔn)的雙重體制，如圖1所示。

圖1 縣城規(guī)劃評(píng)審體系

2.縣域電網(wǎng)的評(píng)價(jià)

長(zhǎng)期以來(lái)重視高壓電網(wǎng)的規(guī)劃，而縣域電網(wǎng)規(guī)劃的深度、廣度都不夠。縣域城市電網(wǎng)現(xiàn)狀與存在的問(wèn)題往往都是電力負(fù)荷增長(zhǎng)，現(xiàn)狀電網(wǎng)面臨供電能力不足，不能滿足負(fù)荷快速發(fā)展的需求;電網(wǎng)建設(shè)與城市發(fā)展不同步;電網(wǎng)結(jié)構(gòu)薄弱，供電可靠性不高;電能質(zhì)量上，局部低電壓等仍然存在，電網(wǎng)線損高。農(nóng)村地區(qū)還有不少民生工程需解決。縣域城市電網(wǎng)技術(shù)落后、設(shè)備陳舊等。

圖2 現(xiàn)狀電網(wǎng)評(píng)估方法

評(píng)估目標(biāo)是通過(guò)評(píng)估，找到詳細(xì)的薄弱環(huán)節(jié)，明確電網(wǎng)投資的方向性和分階段改造重點(diǎn)。

3.縣域城市電網(wǎng)布局

縣域電網(wǎng)總體布局要有明確的目標(biāo)。如2015年全省各城市電網(wǎng)基本形成以500千伏變電所為支撐的220千伏城市網(wǎng)架，并不斷向城市負(fù)荷中心延伸220（110）千伏變電站布點(diǎn)。縣域電網(wǎng)以500千伏變電站為主電源點(diǎn)，大型電廠包括大型風(fēng)電、大型太陽(yáng)能電站等均列為電源點(diǎn)。

3.1 分區(qū)規(guī)劃方法

按需求響應(yīng)確定區(qū)域電網(wǎng)框架，規(guī)劃實(shí)行分區(qū)差異化。用電需求強(qiáng)弱與電網(wǎng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)弱形成對(duì)應(yīng)關(guān)系，按滿足個(gè)性化的用電需求，實(shí)行個(gè)性化規(guī)劃，地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)越強(qiáng)，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)越強(qiáng)。地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)相對(duì)差時(shí)，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)化。

3.2 網(wǎng)架優(yōu)化布局

3.2.1 合理變電站布點(diǎn)

流程包括根據(jù)縣域負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果及電力電量平衡，考慮容載比，計(jì)算出220KV變電站主變需新增容量;根據(jù)各片區(qū)域的負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果，考慮容載比，計(jì)算出110KV變電站主變需新增容量;綜合考慮負(fù)荷密度、供電范圍與供電半徑、上下級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)以及大型新能源發(fā)電上網(wǎng)要求等進(jìn)行變電站站點(diǎn)布置和容量配置，即選址定容。

3.2.2 簡(jiǎn)化電壓層次

從500KV變電站作為電源點(diǎn)開(kāi)始，縣域電網(wǎng)逐步形成以500/220/110/10KV為主體，如圖4所示結(jié)構(gòu)，此電壓序列對(duì)用戶電壓等級(jí)的選擇會(huì)帶來(lái)一定的難題，即在廣大的10KV網(wǎng)絡(luò)下，用電容量在2萬(wàn)以上，可能用戶電壓要選擇110KV。圖3所示結(jié)構(gòu)主要考慮原35KV、20KV系統(tǒng)逐步過(guò)渡到部分區(qū)域性配網(wǎng)，適應(yīng)用戶電壓的需求，35KV電壓重點(diǎn)適應(yīng)老用電戶，20KV電壓重點(diǎn)適應(yīng)新園區(qū)。

圖3 電壓序列簡(jiǎn)化

3.2.3 網(wǎng)架型式規(guī)范

220KV網(wǎng)絡(luò)要采用高可靠性電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，避免大面積停電事件發(fā)生。目標(biāo)網(wǎng)架主要為雙環(huán)網(wǎng)，如圖4所示。變電站主結(jié)線主要為雙母線分段、雙母線。

圖4 220千伏雙環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)

110V網(wǎng)架要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)用。目標(biāo)網(wǎng)架主要為單環(huán)網(wǎng)、雙輻射，如圖5所示。變電站主結(jié)線主要為單母線分段、橋式接線等。

圖5 110千伏單環(huán)網(wǎng)與雙輻射結(jié)構(gòu)

10kV電網(wǎng)要求滿足供電安全要求，具備一定的負(fù)荷轉(zhuǎn)移能力，支撐提供110KV站間負(fù)荷轉(zhuǎn)移。目標(biāo)網(wǎng)架主要為雙環(huán)形、單環(huán)形、多分段適度聯(lián)絡(luò)、雙輻射和單輻射等結(jié)構(gòu)，縣域電網(wǎng)主要用單環(huán)形、多分段適度聯(lián)絡(luò)結(jié)構(gòu)，如圖6、圖7所示。變電站主結(jié)線主要為單母線多分段、單母線分段等。

圖6 10千伏單環(huán)形結(jié)構(gòu)

圖7 10千伏多分段聯(lián)絡(luò)結(jié)果

3.3 網(wǎng)架布局協(xié)同

3.3.1 內(nèi)部環(huán)節(jié)協(xié)同

在電網(wǎng)規(guī)劃中有許多專(zhuān)業(yè)規(guī)劃，主網(wǎng)架規(guī)劃、配電網(wǎng)規(guī)劃、通信網(wǎng)規(guī)劃、智能化規(guī)劃等專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃要有機(jī)銜接。

3.3.2 外部環(huán)境協(xié)同

電網(wǎng)規(guī)劃統(tǒng)籌考慮各類(lèi)電源和用戶接入對(duì)電網(wǎng)的影響。存在發(fā)電電源的縣域電網(wǎng)，其電網(wǎng)結(jié)構(gòu)更加依賴(lài)大電網(wǎng)，電網(wǎng)的可控性要求更高，如頻率、無(wú)功、潮流控制。一是新能源上網(wǎng)消納水平的提升。電網(wǎng)規(guī)劃與新能源發(fā)展同步，如大型風(fēng)電場(chǎng)與大型光伏電站的接網(wǎng)。

4.縣域城市電網(wǎng)建設(shè)與改造的措施

4.1 模塊化設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)

國(guó)網(wǎng)發(fā)展策劃部《配電網(wǎng)典型供電模式》結(jié)合A+～E各類(lèi)供電區(qū)域中不同的功能劃分，選取典型區(qū)域，形成29個(gè)配電網(wǎng)典型供電模式方案，其中B、C、D區(qū)17個(gè)，220KV、110KV、35KV、10KV系統(tǒng)方案均細(xì)化到配電網(wǎng)典型供電模式中，促進(jìn)配電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化。縣域電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)按先試點(diǎn)、后推廣開(kāi)展，即分別在城區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和農(nóng)村選擇分區(qū)進(jìn)行智能電網(wǎng)、一流配電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的試點(diǎn)，使典型設(shè)計(jì)與建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)具體實(shí)施到不同類(lèi)型區(qū)域，讓縣域公司摸索與掌握，以及結(jié)合實(shí)際應(yīng)用，鍛煉出電網(wǎng)建設(shè)管理隊(duì)伍和施工隊(duì)伍。待取得應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)推廣。

4.2 完善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)

根據(jù)供電安全準(zhǔn)則，變電站中失去任何一回進(jìn)線，不損失負(fù)荷，加強(qiáng)220KV、110KV主網(wǎng)架的建設(shè)，提升供電能力，按雙環(huán)網(wǎng)和單環(huán)網(wǎng)的要求完善電網(wǎng)，避免單線供電。

4.3 提高裝備水平

4.3.1 新建與改造相結(jié)合，以遠(yuǎn)景規(guī)劃為指引，按飽和負(fù)荷密度選擇導(dǎo)線截面，提高配電網(wǎng)對(duì)負(fù)荷增長(zhǎng)的適應(yīng)能力。提高中、低壓線路絕緣化率，降低故障發(fā)生概率。設(shè)備選擇減少設(shè)備種類(lèi)，控制同一地區(qū)設(shè)備類(lèi)型（3～5種），優(yōu)化設(shè)備序列，實(shí)現(xiàn)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化。

4.3.2 加強(qiáng)設(shè)備入網(wǎng)檢測(cè)管理，明確用戶建設(shè)并移交的電網(wǎng)設(shè)備技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，提高設(shè)備質(zhì)量。 如安裝分界開(kāi)關(guān)，使用戶內(nèi)部故障就地隔離，減少中壓線路跳閘。

5.規(guī)劃目標(biāo)和規(guī)劃效果分析

我市縣域2012年電網(wǎng)主要運(yùn)行指標(biāo)和網(wǎng)架指標(biāo)如表1所示：

表1

供電可靠率（RS-3） 綜合電壓合格率 綜合線損率 中壓線路聯(lián)絡(luò)率 滿足中壓線路“N-1”比例

99.882% 99.767% 7.23% 35.53% 34.52%

通過(guò)2013-2020年規(guī)劃方案實(shí)施，規(guī)劃目標(biāo)年主要運(yùn)行指標(biāo)和網(wǎng)架指標(biāo)如表2所示：

表2

供電分區(qū) 核心目標(biāo) 具體規(guī)劃目標(biāo) 2015年發(fā)展目標(biāo) 2020年發(fā)展目標(biāo)

B類(lèi)供電區(qū) 供電可靠率 變電站單變比例 25% 0

RS3指標(biāo) 99.977% 99.992%

中壓線路聯(lián)絡(luò)率 95.05% 100%

中壓線路平均分段數(shù) 4 4

中壓線路非故障段恢復(fù)供電時(shí)間 2h 1h

中壓線路“N-1”通過(guò)率 90.25% 100%

自動(dòng)化覆蓋率 26.7% 60%

絕緣化率 70.52% 94.1%

綜合電壓合格率 指標(biāo) 99.942% 99.973%

主干平均長(zhǎng)度 ≤3 Km ≤3 Km

線路重過(guò)載比例 0 0

配變側(cè)無(wú)功補(bǔ)償配置比例 20%-40% 20%-40%

戶均配變?nèi)萘?4KVA/戶 5 KVA/戶

線損率 指標(biāo) 5.93% 5.45%

主干導(dǎo)線截面合格率 95% 100%

配變重過(guò)載比例 0 0

C類(lèi)供電區(qū) 供電可靠率 變電站單變比例 40% 0

RS3指標(biāo) 99.924% 99.984%

中壓線路聯(lián)絡(luò)率 72.67% 100%

中壓線路平均分段數(shù) 4 4

中壓線路非故障段恢復(fù)供電時(shí)間 3h 1h

中壓線路“N-1”通過(guò)率 50% 95%

自動(dòng)化覆蓋率 0 25%

絕緣化率 13.12% 20.1%

綜合電壓合格率 指標(biāo) 99.899% 99.965%

主干平均長(zhǎng)度 ≤5Km ≤5Km

線路重過(guò)載比例 0 0

配變側(cè)無(wú)功補(bǔ)償配置比例 20%-40% 20%-40%

戶均配變?nèi)萘?3.5 KVA/戶 4 KVA/戶

線損率 指標(biāo) 6.35% 6.21%

主干導(dǎo)線截面合格率 95% 100%

配變重過(guò)載比例 0 0

D類(lèi)供電區(qū) 供電可靠率 變電站單變比例 40% 0

RS3指標(biāo) 99.911% 99.971%

中壓線路聯(lián)絡(luò)率 55.38% 78.29%

中壓線路平均分段數(shù) 3.7 4

中壓線路非故障段恢復(fù)供電時(shí)間 3h 1h

中壓線路“N-1”通過(guò)率 40% 70%

自動(dòng)化覆蓋率 0 10%

絕緣化率 7.37% 10.91%

綜合電壓合格率 指標(biāo) 99.824% 99.931%

主干平均長(zhǎng)度 ≤12Km ≤12 Km

線路重過(guò)載比例 0 0

配變側(cè)無(wú)功補(bǔ)償配置比例 20%-40% 20%-40%

戶均配變?nèi)萘?3.3 KVA/戶 4 KVA/戶

線損率 指標(biāo) 6.95% 6.63%

主干導(dǎo)線截面合格率 83% 100%

配變重過(guò)載比例 0 0

通過(guò)實(shí)施電網(wǎng)規(guī)劃，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)進(jìn)一步完善，城市電網(wǎng)供電可靠性等指標(biāo)有效提高。

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