伍忠明
(韶關(guān)市擎能設(shè)計(jì)有限公司,廣東 韶關(guān)512000)
廣東屬于經(jīng)濟(jì)大省,隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,電網(wǎng)建設(shè)也日益完善。目前,廣東經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快地區(qū)的35kV電壓等級(jí)公用電網(wǎng)已逐步退出運(yùn)行,例如廣州、東莞、中山等市已經(jīng)沒有35kV公用變電站,因此,部分學(xué)者認(rèn)為廣東地區(qū)宜盡快取消35kV電壓等級(jí)供電。但是,廣東經(jīng)濟(jì)發(fā)展因地理原因存在不平衡,珠江三角洲地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快,東西兩翼和粵北地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對(duì)較慢,因此負(fù)荷發(fā)展也不平衡。韶關(guān)地處粵北,大部分為山區(qū)農(nóng)村,負(fù)荷發(fā)展較慢,負(fù)荷密度較小,且部分地區(qū)電源布點(diǎn)較少,如果按照經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)電網(wǎng)建設(shè)模式也取消35kV電壓等級(jí)供電,未必是合適的。
韶關(guān)農(nóng)村地區(qū)經(jīng)過近幾年農(nóng)網(wǎng)改造之后,供電網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)有所改善,但農(nóng)村地區(qū)仍然存在供電半徑較長、線徑小、線損大等問題,導(dǎo)致了農(nóng)村供電區(qū)供電質(zhì)量較差。
圖1為韶關(guān)A農(nóng)村與B農(nóng)村日電壓曲線圖。目前,兩個(gè)供電區(qū)僅依靠臨近110kV或者220kV變電站的10kV線路供電。
通過圖1可以看出,韶關(guān)農(nóng)村地區(qū)供電區(qū)電壓質(zhì)量偏低,用電負(fù)荷高峰電壓質(zhì)量甚至不能滿足規(guī)范要求(220V電壓偏差允許值為-10%~+7%),嚴(yán)重影響了供電區(qū)內(nèi)的生產(chǎn)生活用電。
針對(duì)韶關(guān)農(nóng)村地區(qū)供電電壓較低的問題,在工程中主要有以下兩種解決思路:
圖1 韶關(guān)A村、B村枯水期低壓側(cè)日電壓曲線
(1)從上級(jí)電源新建10kV線路到負(fù)荷較集中地區(qū);
(2)在負(fù)荷較集中地區(qū)新建35kV變電站。
第一種思路是部分學(xué)者參照發(fā)達(dá)城市的電網(wǎng)建設(shè)情況,認(rèn)為韶關(guān)地區(qū)也應(yīng)該盡快取消35kV電壓等級(jí)供電,故在農(nóng)村地區(qū)也推行此工作思路。
第二種思路則是在我國現(xiàn)有電壓等級(jí)制度下的常規(guī)工作思路。
下面通過工程實(shí)例來做兩種工作思路對(duì)比。
韶關(guān)周陂鎮(zhèn)目前尚無一座35kV及以上變電站,全鎮(zhèn)負(fù)荷僅依靠北邊的220kV翁江站的10kV周陂線、礤下線、坤山線長距離供電,其主干線長度分別為14.68km、34.6km、22.7km。周陂鎮(zhèn)供電區(qū)由于供電半徑長,電網(wǎng)運(yùn)行效率較低,枯水期小水電站出力劇減,周陂鎮(zhèn)需要主網(wǎng)供電,線路末端電壓水平偏低(圖1中B曲線)。
針對(duì)周陂鎮(zhèn)的供電情況,依據(jù)上述的工作思路,有兩個(gè)方案。
方案一:新建一回較長10kV線路專供居民用電,調(diào)整其他線路負(fù)荷。
方案二:新建35kV變電站,縮短10kV供電半徑,新建較短10kV線路并調(diào)整線路負(fù)荷。
使用電力系統(tǒng)分析綜合程序(PSASP)對(duì)上述方案進(jìn)行潮流計(jì)算。
方案一的潮流計(jì)算顯示,新建10kV線路專供居民用電后,能減輕其他10kV線路供電壓力;但是由于線路長,電壓損耗大,近期冬大方式下礤下線、坤山線及新建線路用戶端的電壓仍相對(duì)較低,其末端的電壓分別為9.08kV、9.55kV、9.69kV,遠(yuǎn)期冬大方式下,三條線路末端的電壓分別低至8.36kV、9.16kV、9.40kV。方案一并不能從根本上解決居民用電供電質(zhì)量的問題。
方案二的潮流計(jì)算顯示,新建35kV變電站后,10kV供電半徑縮短,整個(gè)供電區(qū)域內(nèi)的電壓質(zhì)量從根本上得以改善,近期冬大方式下,礤下線、坤山線、新建居民線路末端的電壓分別為10.08kV、10.05kV、10.08kV,遠(yuǎn)期冬大方式下,三條線路的電壓分別為9.75kV、9.62kV、9.77kV,各運(yùn)行方式下潮流分布合理,電壓質(zhì)量處于合理水平,也能滿足遠(yuǎn)期負(fù)荷增長的要求。
通過對(duì)比可以看出,方案一不能從根本上解決供電半徑過長的問題,遠(yuǎn)期適應(yīng)性較差。而方案二可以縮短供電半徑,能從根本上解決該供電區(qū)域供電質(zhì)量的問題,能適應(yīng)供電區(qū)內(nèi)負(fù)荷增長的需求,遠(yuǎn)期適應(yīng)性較好。雖然從工程經(jīng)濟(jì)上對(duì)比,方案二投資較多,但是方案二的建設(shè)可以有效解決周陂地區(qū)的供電質(zhì)量問題,社會(huì)效益明顯。在實(shí)際工程中,方案二也作為了周陂鎮(zhèn)改善供電質(zhì)量的首選方案。
由工程實(shí)例可知,僅依靠上級(jí)110kV或220kV電站10kV線路供電,供電質(zhì)量將得不到保障,韶關(guān)農(nóng)村地區(qū)仍然需要保留和適當(dāng)發(fā)展35kV電網(wǎng)。
總結(jié)以上分析,在我國現(xiàn)有電壓等級(jí)制度下,韶關(guān)地區(qū)仍有必要保留和適當(dāng)發(fā)展35kV電壓等級(jí)的必要性,這主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn):
(1)采用35kV電壓較10kV電壓具有輸送容量大、距離長、可靠性高的優(yōu)勢(shì);
(2)35kV電壓可滿足負(fù)荷密度較小地區(qū)的布點(diǎn)需要,改善當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)結(jié)構(gòu);
(3)韶關(guān)水電資源豐富,小水電發(fā)電季節(jié)性強(qiáng),用35kV電壓剛好能滿足小水電送出的需要,經(jīng)濟(jì)性亦較好;
(4)相對(duì)110kV輸變電工程,35kV的輸變電工程具有投資省、占地少的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。韶關(guān)地區(qū)某些地區(qū)負(fù)荷密度目前尚不能達(dá)到新建110kV輸變電工程的標(biāo)準(zhǔn),若取消35kV電壓等級(jí)直接新建110kV變電站,將造成經(jīng)濟(jì)與資源上的浪費(fèi)。
農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟(jì)落后,負(fù)荷增長相對(duì)緩慢,從輸電容量與供電距離上考慮采用35kV電壓等級(jí)供電具有合理性。
當(dāng)然,各種電壓均有一定的適用范圍,在實(shí)際規(guī)劃中要掌握負(fù)荷的發(fā)展情況,使當(dāng)前方案具有發(fā)展余地并便于向遠(yuǎn)景過渡,因此,部分35kV變電站的建設(shè)可以考慮將來就地升壓為110kV變電站的可能,或者有些線路可根據(jù)預(yù)測(cè)考慮先按110kV建設(shè)降壓35kV運(yùn)行,或
采用35kV簡易站的建設(shè)模式。
此外,目前部分學(xué)者專家也在討論采用20kV電壓作為中壓配電網(wǎng)從而取消35kV和10kV這兩個(gè)電壓等級(jí)的供電方案,屆時(shí),農(nóng)村地區(qū)的供電質(zhì)量問題也將會(huì)得到更好的解決。
韶關(guān)地處粵北,大部分地區(qū)為農(nóng)村山區(qū),屬于低負(fù)荷密度地區(qū),電源分布點(diǎn)少、供電質(zhì)量較差。韶關(guān)地區(qū)電網(wǎng)建設(shè)情況與廣東珠三角等發(fā)達(dá)地區(qū)有很大差別,不能參照發(fā)達(dá)地區(qū)取消35kV電壓等級(jí)供電的電網(wǎng)建設(shè)經(jīng)驗(yàn),在韶關(guān)農(nóng)村地區(qū),仍然有保留和適當(dāng)發(fā)展35kV電網(wǎng)的必要性。
[1]秦媛媛.論我國電壓等級(jí)和提高中壓的必要性[J].武漢交通科技大學(xué)學(xué)報(bào),1999,23(1):63-66.
[2]張新民,吳凱邁,程暉.取消35kV電壓等級(jí)在網(wǎng)架優(yōu)化中的實(shí)例分析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2009,30:52.
[3]何春庚,鐘清.廣東35kV電壓等級(jí)電網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J].廣東電力,2005,18(5):21-25.