肖云凱 蘇培霜 王永奇 陳靜濤
(國網重慶市電力公司銅梁供電分公司,重慶 402560)
我國是一個人口大國,在近期的人口普查中,得到的10 年內人口增長數額為714 萬人的人口發展大數據。而經濟的發展和自動化、智能化設備的普及,使得電力能源的使用量得到了更進一步的提高。能源的大量消耗,給可持續發展計劃帶來了障礙與阻力,隨著2020 年我國“雙碳”目標的設立,節能減排成為我國新時期的又一個主要發展目標。因此,從節能的角度出發,對電力系統能耗進行有效降低,具有非常重要的發展性意義。
配電網作為電力系統能耗的最大環節,一直以來都是各個領域所關注的重點。對配電網設備進行合理設計,探討其網架結構和配電網運行過程中電網內部的潛在聯系,并找到降低電網損耗的規劃性方案,對我國的當代經濟政治發展都有著非常重要的作用。
在新中國成立之后,我國的經濟水平極為低下,因此當時的電網建設過程中,配電系統工作人員把工作的重心放在了變電站的建立和輸電網的安置方面。由于技術方面的局限性,導致電網電線線損率高,城市中經常會出現斷電現象。同時,因為電壓不穩和農村地處偏僻,導致很多鄉鎮無法供電或是經常性停電,給人民的生產與生活帶來了極大的不便。
隨著城鎮化發展政策的興起和電網改造計劃的一步一步實施,我國的供電電網得到了良好的改善,近年來智能電網的配置更是為供電系統帶來了更加穩定安全的供電體驗。歷經了無數次的升級與電網改造,我國的電網系統在節能方面獲得了一定的成就,但是還潛在著極多的問題,需要進一步解決與完善。尤其是在能耗方面,為了在未來的10 年內達到“碳達峰”,電網系統在技術革新方面還有非常長的道路要走,且時間緊任務重。
能源的可持續利用是我國電網事業發展的未來進步方向,而節能減排是我國電網技術革新的最重要工作環節,我國現有的配電網的技術水平在國際上來說,與發達國家相比還有著明顯的差距,且在配電網的降損與節能方面存在一定的方案差異性。近年來,各個電網機構以配電網為參考對象,進行網架重構,并采用分區處理的方式,運用個體化的手段進行各種節能技術的應用性注入,搭建合理的配電網節能方案,實現了差異化的配電網節能規劃技術。
當前的中國正處于資源緊缺的狀況,并且為了在生態可持續發展方面能夠有所突破,國家政府機構先后出臺了多項節能減排的宏觀調控要求,并給各類產業和不同企業下達了節能標準與要求。作為能源消耗的大行業,電力部門壓力重大的同時,開始著手進行能耗問題的分析,從多方位進行節能減排方法的挖掘,并注重節能計劃的實施,盡量減少在配電網絡的建造過程中所產生的各類損耗。
從實用角度出發,配電網的損耗主要源于配電線路和配電變壓器等物理設備。其中,電路電線的損耗最為嚴重。因此,如果想實施配電網節能就必須先從線路的節能與改造開始,采取有效的手段減少配電電線損耗,才能在真正意義上實現節能與減排。目前,我國常見的配電網節能方案有很多,而差異化配電網絡規劃技術是這些方案中效果最佳、且實施成本最低、效益最高的。因此,在綜合考慮實際配電線路情況下,進行模塊化的分區分層配電網設計,具有極高的應用價值。
在進行差異化的配電網絡分區規劃時,首先把整個配電網絡進行模塊化的劃分,每一個模塊都能夠以獨立的形態進行電網系統的供電運作。且各個模塊內,都有獨立的配電網絡管理模式,并在這些模塊內部進行二級層次化配網劃分,使配電線路的電網管理變得更加精簡化、透明化,然后分別差異性地進行每一層次的配電規劃,根據當前電網所處的地理環境和外在影響因素,進行節能化的配網設計。在設計過程中,每一個獨立的模塊,每一個獨立的層次都可以實施不同的配電網規劃,并在模塊集成的過程中,進行配電的進一步優化,使差異化的配電網絡更加適合應用。
在我國的未來發展計劃中,智能化、機械化、科技化項目必將成為未來國家的重點建設項目。而這些項目的一致特點,就是能耗較大。由于能源是有使用壽命的,并且很多能源是不可再生能源,這樣就會給可持續發展帶來強烈的影響,為子孫后代的繁衍生息帶來壓力。因此,在進行配電網了規劃時,要以節能作為網絡規劃的前提。由于配電網絡的技術指標極多,而節能的指標系數又特別復雜,所以在進行系統化分析的過程中,往往要借助大量的數學運算,通過一系列的數據處理,才能夠更好地實現配電網的節能規劃。
從技術角度上來說,配電網節能輔助分析能夠更好地的促進電網系統的供需電力服務,在為用戶帶來方便的同時,更能夠在資源節約方面帶來可喜的收獲。目前我國已有的供需電輔助分析平臺,在硬件架構方面包括兩種模式,分別為C/S 輔助分析服務模式和B/S 輔助分析服務模式。這兩種模式都是通過對電網整體系統結構進行模塊化劃分來實現的,也都是通過把各個子系統引入到輔助分析平臺,以數據的模式進行數學計算,從而獲得的科學結果值。從使用結果來說,配電網節能輔助分析平臺能夠為配電系統的差異化規劃帶來科學的分析結果,并能夠通過對子系統的評估與規劃,實現差異化配電網絡的技術優化與革新。
某公司配電網以提高用戶的供電可靠性為技術研究目標,以節能減排、規范化管理為統一目標,以全面建設經濟高效的節能配電網為理念,進行差異化電網規劃,并采用模塊化(MODEL)設計方案,把整個配電網劃分為多個區域,每個區域獨立使用個體化的節能方法后,通過有效集成的方式,把各個區域的節能型電網進行組合與優化,從而以點帶面,提高整個公司配電電網的運行效率和安全可靠性。
1.明確區域化細分的目標,進行模塊化劃分
公司按照配電網規劃的總體目標,以供電分區為參考點,進行不同供電區域的劃分,并消除重載線路,實現全網自動化終端覆蓋。同時,為了提高供電網絡的速率與安全系數,采用各種絕緣化手段,確保絕緣率的100%實現。與此同時,消除局域電網與主供電網絡聯系薄弱等一些潛在性危險問題。
2.健全組織機構,全面配備規劃人員
由公司規劃組領導作為組織機構的組長,設置“規劃工作領導小組”,小組成員包括調控、營銷、基建等相關部門,且規劃人員均具有一定的專業素養與技術水平。實施“目標責任化”,細化組內人員的責任分工,把任務分工到個人,責任明確到人頭,在各項電網規劃工作中,實現多級審核與專人負責相結合的責任制方式,確保各項相關工作的高效完成,保障規劃實施的時間進度。
3.建立信息化輔助分析平臺體系,強化支撐作用
結合公司的自身特點,與多家相關企業建立數據共享,并通過對行業數據的梳理,規范配電網規劃信息化輔助分析平臺,以配電網差異規劃技術為支撐,建立當前的線網結構體系規劃計劃。同時,結合企業所處地理環境特點,進行差異化線路優化。
4.與政府機構配合,發揮政府機構職能
在配網規劃的過程中,與政府部門緊密配合,通過溝通與協調的方式,把企業的電網系統與政府城市總規劃相融合,在電纜設施和配電站的設置等方面,發揮政府的宏觀調控職能,有效解決城市配電電網差異化規劃產生的結構性差異,使得配電網絡在節能減排的基礎上,在安全可靠性方面,滿足城市一切潛在的供電需求。
1.全過程管理,智慧城市試點
在我國“智慧城市”的戰略性發展規劃中,將電網差異化規劃與智能管理相結合,采用智能化的電網管理設備,以自動化的方式,進行實時有效的配電網絡供電供給,并把Internet 與大數據信息融匯到該配電網絡的規劃中,從而更加方便遠程的集中控制與管理。
2.“差異化”目標設定,對標同業先進管理模式
在提高管理效率,提升配電系統安全性的同時,差異化的配電網規劃在節約能源的基礎上,實現了配電網規劃指標體系的目標要求。對標同行業其他管理模式,在業績和管控方面,差異化規劃都有更優秀的表現,且能夠更好地進行區域化、局部性配電網絡的提高與發展。
3.采用“模塊化”的設計方式,創新規劃建設方案
在進行配電網的差異化規劃過程中,把企業的配電網絡進行了模塊化的劃分,按照地理位置和自然環境因素,把不同條件因素的區域進行差異化空間布局。不同的模塊內部進行個體化的配電網規劃,使配電網絡能夠有效節能減排的同時,在安全可靠性方面獲得更好的作用。
結合我國各地配電企業的配電網規劃情況,綜合考慮投資成本和能耗等潛在因素,可以得知采用差異化配電網規劃能夠實現我國當前的節能減排標準化目標。而信息輔助分析平臺的應用,從技術方面給差異化規劃帶來了更大的方便與安全。在全球網絡信息化發展的今天,通過輔助分析平臺進行差異性配電規劃與方案優化,能夠在滿足能耗的基礎上,實現最佳效果的電力輸送。