大型綜合園區用戶供電策略研究與分析

摘 要：從大型綜合園區用戶供電的策略進行研究分析，提出了對園區“可短時停電”的負荷進行調峰的供電策略，并提出了園區用戶短時電壓質量需求量化的供電策略，從這兩種供電策略進行研究分析，以供業內人士參考借鑒。

關鍵詞：綜合園區；用戶；供電策略

引言

對電力用戶進行調峰，包含兩大部分：各用戶的供電方案應符合調峰要求，及要依靠負荷控制的手段，也就是通常所說的無線控制、音頻控制、載波控制等方式進行調峰。文章僅就前一部分，即電力用戶應具備新的供電方案進行探討。以下將對大型綜合園區電網負荷構成進行分析，以此為依據來對綜合園區用戶供電策略進行詳細分析。

1 園區電網負荷的構成

大型綜合園區通常是企業聚集區，其中也包括了住宅區。因此，園區用戶供電一方面是企業供電，一方面是對住戶供電。首先從園區住戶用電來看，隨著各種各樣電子產品的普及，住戶對于用電的需求早已遠遠不止于照明這一項，而是綜合了電腦、電視、電冰箱、微波爐、空調、凈化器、電熱器等一系列多種多樣的家用電器。通常情況下，在住戶用電過程中，照明、電視等用電功率約為300W左右，而空調、電冰箱等約為1200W。在這里，住戶用電有兩個特點：（1）用電的重要性。其中必須保證的基礎用電包括照明及電視等，還有一種是能短時間停電的，包括空調及電熱器等；（2）比例問題。經調查研究，在電網負荷中，20%為必須保證的用電符合，80%為可短暫停電的符合，在綜合園區中，商業辦公樓及休閑娛樂場所都在比例內。而大型園區中的工礦企業用電結構，按照重要性來進行劃分，可分為兩個等級：（1）連續生產的連續用電負荷必須保證，一旦停電，園區內各個企業的生產無法進行，將會造成巨大經濟損失；（2）可短時停電的用電負荷，例如空調及生產過程中能短暫停電都屬于這種用電負荷。盡管必須保證用電負荷及短暫停電負荷所占比例，在不同地區各不相同。但從整個電力系統來看，園區用戶用電基本可分為兩大部分。因此，對于大型園區用戶供電策略可從這方面入手，另一方面在園區供電短時電壓質量方面進行DVR（DynamicVoltage Restorer）優化配置，提高對用戶供電的質量[1]。

2 園區用戶供電策略

2.1 對可短時停電的負荷進行調峰

2.1.1 調峰實施

現階段，從電源部分對可短時停電的用電符合進行調峰，這對于發電機組有著要求。通常情況下，70%是鍋爐最低帶負荷應達到的額定容量，在這種情況下，也具備30%的調峰能力。此外，從長遠角度來看，還可采取大能力調峰的抽回蓄能電站及機組等，能有效緩解調峰壓力。

假設園區電網可短時間停電的負荷占40%，將整個園區網總負荷用PZF來代表，可短時間停電的負荷用PDT來代表，PDT等于40%的PZF，因此可利用這部分負荷來進行調峰。

調峰方法：將PDT約分為四等份。

PDT等于10%的PZF。

當遇到園區用電高峰期時，可首先將劃分出的一批（1/4）PDT使用負荷的控制裝置進行停電操作，在15min后，將這一批停電負荷的供電進行恢復，同時將第二批（1/4）PDT進行停電。按照此種方法一次類推，每個小時輪流進行一次。如此一來，不但停電時間不長，且對于園區內用戶影響不大，是在可承受范圍內的。必要時，可采取0.5h或20min進行一次輪流，或交錯排列，這樣能保證在園區用電高峰期減小13%或20%甚至更多的用電總負荷。

利用上述方法，對于總負荷為10000MW的電網，可分別達到切除高峰期1000MW、1300W、2000W的調峰效果。

如果這種方法利用得好，相當于建設了一座同負荷容量的發電廠，這樣能大大緩解大型園區調峰壓力。如果短時間停電負荷占到總負荷的20%，也按照上述方法來進行調峰，也等于建設一座容量至少為500MW的電廠。

若全國范圍做到這一點，目前總負荷約150000MW，當“可短時停電”負荷占40%或20%，則調峰效果相當于建設15000MW或7500MW容量的電廠。建一座火力發電廠，涉及到煤、水資源條件，投資大，建設周期長，技術復雜，還需輸變配套工程，總投資也很大，而從用戶實行調峰，技術不算很復雜，且只在低壓電網進行，只是面廣、工作量大，可組織隊伍較大面積進行。以后，還可進一步考慮，對于納入調峰的負荷與保證用電的負荷分別實行不同電價。

2.1.2 實施意見

（1）在對園區內電力用戶新型供電策略進行設計時，需遵循以下四點原則：a.將必須保證用電及可短時間停電的用電負荷進行分線路供電；b.將可控制的開關裝置在可短時間停電的線路上，由負荷控制器進行操作；c.將計量電度表進行分部安裝；d.園區住戶應從配電變壓器的出口實行總控制。

（2）制定相關政策，在經過審批后立即公布實施。在大型園區施工的新建企業及住戶等都根據現有相關規定進行實施，這十分重要。

（3）對大型園區內的原有用戶進行改造。其中包括了工廠企業及園區住戶，如果要對原有的進行改造，就是一項巨大工程，無論工程量還是費用都較大，牽扯范圍廣，需對此進行認真研究討論。

（4）園區電網改造的資金問題。歸根究底，受益者是園區所有用電戶，而且園區電網有很大一部分是住戶所共享的，屬于公共設施。因此，園區電網改造資金合理的籌資方式是攤入各個用電戶的電費中。

（5）對于園區電網的改造。a.按照新方案對新建用戶進行施工；b.對園區內原有低壓供電用戶進行方案改造。第一點在園區越早實行越好，在提出新的供電方案后，對其標準進行確定，之后在園區內開始試點推行，繼而進行推廣[2]。

因此，從上述分析中可看出，調峰對于園區用戶用電負荷的控制十分重要且有效。

2.2 用戶短時電壓質量需求量化方法

在工業園區中，經常存在電壓短時中斷等短時間電壓變化，這給園區內工廠企業帶來了巨大損失。現階段，為解決園區用戶供電問題，發展出了一種優質電力園區，它是通過電力統籌優化技術的制定，來對園區不同用戶提供不同供電方式。其中，定制電力設備配置方案的確定，直接影響園區內電能質量改善水平和投資成本，是建設優質電力園區的基礎。隨著高新技術的大量應用，工業園區中的電壓暫降和短時中斷等短時電壓變化問題給用戶帶來了巨大損失，已成為迫切需解決的重大電能質量問題。動態電壓恢復器（Dynamic Voltage Restorer，DVR）是最常用的補償短時電壓變化的定制電力設備。因此，研究優質電力園區中的DVR配置方案，具有重要理論價值和現實意義。

3 結束語

在全國電力用戶中，工業企業向來是用電量最大的一部分，占據了全社會用電量的78%。在園區電力用戶中，也不例外。大型綜合園區通常是大量工廠企業聚集的地方，對于用電量的需求可想而知，其與一般居民用電也不相同，對于供電有著特殊要求。為能更好地確保園區內工廠企業及住戶的用電，對園區用戶供電的兩種策略進行研究與分析，即對可短時間停電的用電負荷進行調峰，更好地保證園區企業連續供電，并對用戶短時電壓質量需求量化進行優化配置，滿足園區用戶需求，降低投資成本，有效地達到園區用戶供電的穩定性與可靠性，促進了園區與企業的雙向發展。

參考文獻

[1]鄭穎，劉旭娜，劉陽，等.基于過程免疫時間和可接受后果狀態的優質園區供電質量等級劃分[J].電網技術，2014，38（1）：3813-3818.

[2]肖湘寧.電能質量分析與控制[M].北京：中國電力出版社，2010：231-234.