周銳杰
摘 要:目前,電力電網設備的需求量在不斷增加,配網的規劃和建設是電能傳送的基礎和先決條件,只有合理布局網架,才能確保電壓達標和供電的安全性、可靠性。對城市配網規劃現狀進行了分析,并在此基礎上,就新形勢下的配網規劃和設計提出了一些建設性建議,以供參考。
關鍵詞:配網;規劃設計;電網設備;電源點
中圖分類號:TM715 文獻標識碼:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2015.07.074
配網的規劃和設計不僅是現代城市發展的必然要求,也是提高人們生產、生活水平的重要保證,可有效滿足人們生產、生活過程中的各種用電需求。在當前的技術條件下,需要對配網進行科學、合理的規劃和設計,采用有效的手段和途徑解決當前的問題。
1 配網規劃現狀分析
長期以來,國內電力建設過程中“重發電、輕配電”的現象非常普遍,將投入重點都放在了供電源頭的投資方面,對配網規劃建設的投入力度明顯不足。近年來,雖然相關部門加大了對配網工作的重視力度,但因發展基礎條件相對較差,加之城郊外擴現象嚴重,導致配網規劃工作中存在很多的問題。
1.1 電源網點分布不均
從實踐中可看到,部分區域的電源點非常多,且電源點難以物盡其用;部分地區的供電半徑非常大,且線損耗較大,增加了系統的建設成本,浪費非常嚴重。同時,配網結構不合理,最初設計時因考慮不周而導致運行方式缺乏靈活性,一旦發生意外事件,則難以采取有效的措施應對,最終造成計劃檢修、高峰用電或故障復電等問題常態化。
1.2 電力負荷增長過快
隨著社會經濟的快速發展和城市建設水平的提升,城市建筑更加密集,可利用的土地資源逐漸減少,這不僅增加了電力負荷密度,還加大了配網規劃的難度,導致國內電力資源供求矛盾日益嚴重。同時,配網線路故障問題發生率不斷升高,加之受技術、環境條件的影響,供電的安全性和可靠性逐漸降低。此外,自然環境在不斷惡化,經常出現天氣突變現象,導致架空線損壞現象頻發。架空線受到損壞后,會在一定程度上加大配網線路修理的難度。
1.3 開關站不足
目前,國內配網存在開關站數量不足的情況,導致供電量難以達標。開關站不足將導致二次配電能力降低,部分線路負荷量降低。此外,大部分配電室的設備陳舊,無法達到安全標準,存在用電安全風險。
2 新形勢下的配網規劃和設計思路
基于上述對當前配網規劃現狀和存在問題的分析,筆者認為,要想有效解決這些問題,必須加強新形勢下的配網規劃和設計,具體可從以下2方面著手。
2.1 加強配網一次規劃設計
在配網規劃和設計過程中,應在統一規劃指導下進行,解決好規劃與分布矛盾的問題,并將區域配網建設成安全、可靠的網絡結構,從而使配網能有效適應經濟發展的要求,適應現代化城市建設和和發展的格調。在配網一次規劃過程中,應充分考慮以下5方面的問題。
2.1.1 供電區域內的電量預測和平衡
在配網規劃過程中,應做好引導工作,使電源布局更加合理,并對其進行優化配置。同時,還要對電力需求進行科學預測,可按區、年度模式預測。在此過程中,應以規劃范圍為基準。在110 kV及以上電壓等級的主網規劃過程中,可按照市、縣區劃分;10 kV及以下配網可按照鎮區或工業園地段劃分。預測電量時可按年段進行,如果需要特殊分析,則應充分考慮夏、冬季節典型日負荷曲線和年度最大應用小時數。在預測電量需求時,應考慮本地的經濟發展水平,并對產業經濟現狀、用電量進行對比分析。在供電區的電量平衡方面,需考慮電廠裝機容量數和電廠可利用容量,同時,還要分析各級電壓等級接入系統的電廠容量規模等,從而實現平衡。
2.1.2 與主網相互協調
對于變電站而言,應有效滿足雙電源的要求,分階段增加變電站布點,優化主網架的結構形式,解決設備過載等問題。在條件允許的地區,建議加快“三T”或“雙T”接線方式的應用和推廣。鑒于當前國內電網規劃已得到優化,日后應逐步由輸電向配電轉化,從而使配網功能得以優化。對于主網與配網的結合,主網規劃對配網規劃具有導向作用,而配網規劃是主網規劃的基礎。從實踐中可看出,合理的主網系統可有效減少配網供電半徑,對配網網損率降低、配網經濟運行效率的提高起著非常重要的作用。通常情況下,高壓電網主要采用集中補償方式,低壓配網主要采用分散補償方式。
2.1.3 配網結構
供電安全在很大程度上取決于配網的結構形式,并考慮配網的負荷轉移能力。以中壓配網為例,應根據變電站的分布情況,劃分相對獨立的配網,每一個變電站均應明確自身的供電范圍,禁止交錯或重疊。在配網饋線上按照“主干線分段”的基本原則,對干線分段開關和分支線開關進行安裝,從而使業擴接火工程施工建設過程中不出現整條饋線停電的現象。同時,還要加快推進架空網“2-1”或者三分段三聯絡結線方式,從而提高饋線環網率,增強配網轉負荷效率和能力。
2.1.4 合理布設配網站點
布設配網站點時應考慮劃分供電范圍、選擇路徑和開關、站配變選址等內容。從實踐中可以看到,路徑、配變選取決定了供電半徑。因此,在布設配網站點時,應與城市規劃結合,以經濟發展規劃、用地規劃為基礎進行負荷預測、布設,劃分供電區域,確定導線截面、配變容量和開關站規模;同時,還要與城建規劃配合,明確線路走廊、配變位置和開關站位置。預留電纜溝道、開關站、變壓器和電纜分接箱的布設位置和空間應留有富余。
2.1.5 配網無功優化
對于配網無功優化而言,其主要是為了有效改善電壓質量、降低電網損耗,其功率因數對過負荷和網損等起著非常重要的作用。在規劃配網無功時,應嚴格按照“分層、分區平衡”的原則,且功率因數應超過0.9. 在配網無功優化過程中,應對配網各區的容性以和感性無功平衡進行檢核,并基于電網優化提出無功補償設備調整方案。在配置過程中,應強化電壓無功薄弱、減少網損節點的配置。
2.2 二次規劃
配網自動化結構應具有安全性、可靠性、開放性和簡化性,并建立營配一體化模式,從而提高協同能力。配電自動化主站負責配網運行數據的采集和控制,并執行分析、計算和決策;配電自動化子站為中間層,負責配電終端信息數據的集中、轉發,并對配網信息進行匯集、處理;配電自動化終端負責遠方監測和控制,遠程工作站按供電的可靠性和一次設備的現狀分步進行饋線自動化建設。通信規劃是配網自動化建設的關鍵,也是配網自動化核心。根據一次規劃和配網自動化規劃的設備、系統,可滿足接口標準化和開放性的要求,從而保證系統正常運行,并在實時安全基礎上,規劃配置通信性能指標。投運后一段時間的發展需要與通信性能指標要求一致。
3 結束語
綜上所述,配網的規劃和設計非常重要,不僅關系著城市發展,還關乎著人們生活質量的提升。因此,應提高配網規劃和設計的科學性,綜合考慮規劃和用電負荷等因素,從而全面推進我國社會經濟的可持續發展。
參考文獻
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〔編輯:張思楠〕
Abstract: At present, the demand for electricity is increasing grid equipment, planning and construction of the distribution network is the foundation and prerequisite for power transmission, the only rational distribution grid, in order to ensure that the voltage compliance and security of supply and reliability. The status of urban distribution network planning is analyzed, and on this basis, the distribution network planning and design of the new situation made some constructive suggestions for reference.
Key words: distribution network; planning and design; power equipment; power point