區(qū)域高壓配電網(wǎng)近中期規(guī)劃方案的研制

石慶松

摘 要：本文在對(duì)某一地區(qū)現(xiàn)狀及電網(wǎng)現(xiàn)狀評(píng)估的基礎(chǔ)上，多方法進(jìn)行未來負(fù)荷預(yù)測(cè)，并相互比較后確定預(yù)測(cè)結(jié)論。在分層分地區(qū)電力電量需求平衡的基礎(chǔ)上進(jìn)行變電站選址定容，進(jìn)而進(jìn)行高壓配電網(wǎng)網(wǎng)架規(guī)劃，最后通過經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析，并滿足站址、廊道等約束條件下，確立某一地區(qū)近中期逐年規(guī)劃方案并付諸實(shí)施。最后通過試驗(yàn)驗(yàn)證了本技術(shù)的實(shí)用性和科學(xué)性。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)規(guī)劃；網(wǎng)架結(jié)構(gòu)；近中期

0 引言

電網(wǎng)建設(shè)是城市基本設(shè)施建設(shè)的重要內(nèi)容，是經(jīng)濟(jì)社會(huì)進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)保障，尤其是近年來電力工業(yè)發(fā)展迅猛，電量負(fù)荷增長(zhǎng)迅猛，電力建設(shè)速度不斷加快，“電力建設(shè)、規(guī)劃先行”，如何做好電網(wǎng)規(guī)劃，有效指導(dǎo)電網(wǎng)建設(shè)，滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，是電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)企業(yè)所必須重視的工作。

目前我國(guó)許多地區(qū)區(qū)域配電網(wǎng)廣泛存在供電模式靈活性不夠、網(wǎng)損居高不下、線路迂回供電半徑較長(zhǎng)、受電能力不足，甚至成為制約地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸問題，根源都是電網(wǎng)規(guī)劃缺乏超前性或超前性不足。因此為加快區(qū)域電網(wǎng)建設(shè)，合理安排電網(wǎng)建設(shè)計(jì)劃，增強(qiáng)電網(wǎng)供電能力，提高地區(qū)供電可靠性，提高電網(wǎng)現(xiàn)代化水平，積極開拓電力市場(chǎng)，更好的為地方提供經(jīng)濟(jì)發(fā)展保障，區(qū)域高壓配電網(wǎng)規(guī)劃方案研制具有非常強(qiáng)的意義和必要性。

1 現(xiàn)狀評(píng)估

現(xiàn)狀評(píng)估包含區(qū)域電力與國(guó)民經(jīng)濟(jì)關(guān)系和分析規(guī)劃區(qū)高壓配電網(wǎng)現(xiàn)狀評(píng)估。

區(qū)域高壓配電網(wǎng)現(xiàn)狀評(píng)估是準(zhǔn)確、全面認(rèn)識(shí)規(guī)劃區(qū)現(xiàn)狀電網(wǎng)，找出電網(wǎng)的問題及可能存在的問題的有效方法，以便在規(guī)劃時(shí)對(duì)癥下藥，解決電網(wǎng)中存在的問題。主要包括電源情況分析、短路潮流分析、負(fù)荷特性分析、最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)分析等。

2 電量負(fù)荷預(yù)測(cè)

電量負(fù)荷預(yù)測(cè)是城市電網(wǎng)中的基礎(chǔ)工作，其精度的高低直接影響著電網(wǎng)規(guī)劃質(zhì)量的優(yōu)劣。電量負(fù)荷預(yù)測(cè)要求具有很強(qiáng)的科學(xué)性，需要大量反映客觀的科學(xué)數(shù)據(jù)，采用適應(yīng)發(fā)展規(guī)律的科學(xué)方法，選用符合實(shí)際的科學(xué)參數(shù)，以年負(fù)荷水平為基礎(chǔ)，預(yù)測(cè)未來年負(fù)荷。

電量的增長(zhǎng)是電力企業(yè)發(fā)展壯大的源動(dòng)力，是進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測(cè)的工作。常用的電量預(yù)測(cè)方法主要有增長(zhǎng)率法、人均電量法、、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法等，每種方法都有自己的特點(diǎn)場(chǎng)合，預(yù)測(cè)時(shí)都不可能做到絕對(duì)的準(zhǔn)確，一般需要多方法相互校核。負(fù)荷預(yù)測(cè)是確定未來年份電網(wǎng)建設(shè)中變電站落點(diǎn)的基礎(chǔ)工作，要求有較高的精度。常用的負(fù)荷預(yù)測(cè)的方法主要有、負(fù)荷密度指標(biāo)法、最大負(fù)荷利用數(shù)法、回歸分析法等。

對(duì)區(qū)域電網(wǎng)近中期規(guī)劃而言，負(fù)荷增長(zhǎng)的規(guī)律和歷史年份數(shù)據(jù)具有的關(guān)聯(lián)度，因此采用基于經(jīng)濟(jì)規(guī)律的預(yù)測(cè)方法和基于電力歷史數(shù)據(jù)變化的預(yù)測(cè)方法進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測(cè)，并加以相互校核以確定負(fù)荷預(yù)測(cè)具有較高的準(zhǔn)確性。

3 電力電量平衡

電力電量平衡是確定規(guī)劃目標(biāo)年份及逐年變電容量的手段。規(guī)劃不僅要滿足規(guī)劃區(qū)全局供電需要，還必須要滿足規(guī)劃區(qū)任一局部分區(qū)供電需要。對(duì)區(qū)域高壓配電網(wǎng)而言，電力電量平衡一般遵循以下幾個(gè)原則：規(guī)劃新建變電站宜結(jié)合當(dāng)?shù)匦枰獙?shí)現(xiàn)、系列化、標(biāo)準(zhǔn)化，并滿足容載比需要；應(yīng)盡量避免重復(fù)降壓，須論證110kV和35kV電壓等級(jí)的發(fā)展順序，對(duì)兩電壓等級(jí)的取舍做出選擇及過渡定位，根據(jù)負(fù)荷發(fā)展需要，對(duì)原有35kV變電所進(jìn)行改擴(kuò)建，35kV電壓等級(jí)作為大用戶的直供等級(jí)和部分負(fù)荷無潛在增長(zhǎng)能力地區(qū)的布點(diǎn)電壓等級(jí)；對(duì)規(guī)劃區(qū)大用戶，應(yīng)根據(jù)其裝接容量及供電要求論證供電電壓等級(jí)[1].

4 變電站規(guī)劃

變電站是電能匯集和分配的設(shè)施，在高壓配電網(wǎng)近中期規(guī)劃中，變電站主變選擇一般是3～4 臺(tái)，宜選擇大容量、小型化節(jié)能型設(shè)備，目前在華東地區(qū)110kV 主變?nèi)萘恳话銥?0MVA、50MVA、63MVA。變電站的規(guī)劃建設(shè)應(yīng)滿足規(guī)劃期容載比校核的要求和網(wǎng)架建設(shè)的要求，銜接輸電網(wǎng)和中壓配網(wǎng)的發(fā)展[2]。

5 規(guī)劃期逐年網(wǎng)架規(guī)劃

網(wǎng)架規(guī)劃的目的在于投資及運(yùn)行等費(fèi)用最小的原則，確定新建、擴(kuò)建線路的類型、時(shí)間及地點(diǎn)，保證供電，并且出入線及沿途環(huán)境都可以接受。這是一個(gè)系統(tǒng)優(yōu)化問題。，這些算法在主網(wǎng)及中壓配電網(wǎng)網(wǎng)架規(guī)劃中獲得了廣泛應(yīng)用，在高壓配電網(wǎng)網(wǎng)架規(guī)劃中應(yīng)用很少。目前在高壓配電網(wǎng)建設(shè)和運(yùn)行過程中，已有幾種高壓配電網(wǎng)接線模式得到了廣泛而成功的應(yīng)用，主要有[4]：

（1）不同母線輻射接線

同電源不同母線輻射接線接線方式簡(jiǎn)單實(shí)用，正常運(yùn)行時(shí)變電所母線上的斷路器開關(guān)斷開，兩條線路分別帶50%負(fù)荷。當(dāng)其中一條線路發(fā)生故障時(shí)，線路退出運(yùn)行，合上變電所母線上的斷路器，由剩下的一條正常線路帶兩臺(tái)變壓器。

（2）不同母線雙T 接線

這種接線主要優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、投資省，但可靠性一般，在目前電力通道緊張的情況下可獲得了廣泛的應(yīng)用。

（3）環(huán)形接線

環(huán)形網(wǎng)接線正常運(yùn)行時(shí)兩變電所間的斷路器打開，這種接線主要特點(diǎn)是靈活簡(jiǎn)單，但可靠性不如輻射接線，不過做為近期過渡性的接線，其投資優(yōu)勢(shì)較明顯，遠(yuǎn)期可以根據(jù)實(shí)際需要改造成輻射接線。

在對(duì)規(guī)劃區(qū)高壓配電網(wǎng)規(guī)劃目標(biāo)年度及逐年網(wǎng)架規(guī)劃完成后，需對(duì)方案進(jìn)行正常運(yùn)行方式下的可靠性分析、潮流計(jì)算及故障情況下的N-1分析、投資估算以及短路校驗(yàn)，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，結(jié)合實(shí)際可操作性等方面綜合分析最終確定某一地區(qū)高壓配電網(wǎng)規(guī)劃方案[5]。

6 實(shí)例研究

本文根據(jù)城市發(fā)展特點(diǎn)，結(jié)合城市中壓配電網(wǎng)規(guī)劃經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出一套較適合經(jīng)濟(jì)發(fā)展較迅速城市的中壓配網(wǎng)規(guī)劃方法，現(xiàn)舉例說明

根據(jù)電力電量平衡結(jié)果及與主網(wǎng)銜接的要求，該規(guī)劃區(qū)需新建220kV 變電站2座、主變5臺(tái)，110kV 變電站10 座、主變17 臺(tái)。網(wǎng)架規(guī)劃主要思想是在220kV 變電站足夠可靠的前提下，220kV 變電站向110kV 變電站供電盡量采用放射模式，兩條線路可采用同桿雙回路建設(shè)，以加快建設(shè)速度、減少建設(shè)費(fèi)用，分層分區(qū)供電范圍清晰，方便運(yùn)行和管理，并盡量利用現(xiàn)有線路，輔以環(huán)網(wǎng)、T 接相結(jié)合，減小投資和通道壓力。最后形成的規(guī)劃方案滿足技術(shù)經(jīng)濟(jì)要求，目前正處于實(shí)施階段。

7 結(jié)論

本文提出的地區(qū)高壓配電網(wǎng)近中期規(guī)劃方案的研制技術(shù)，是在對(duì)規(guī)劃區(qū)現(xiàn)狀及電網(wǎng)現(xiàn)狀科學(xué)、全面、準(zhǔn)確地評(píng)估的基礎(chǔ)上，根據(jù)規(guī)劃區(qū)具體情況多方法進(jìn)行用電量負(fù)荷預(yù)測(cè)，并相互校核后確定預(yù)測(cè)結(jié)論。在電力電量平衡的基礎(chǔ)上進(jìn)行變電站選址定容，而進(jìn)行高壓配電網(wǎng)網(wǎng)架規(guī)劃，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，確立規(guī)劃區(qū)逐年規(guī)劃方案并付諸實(shí)施。該技術(shù)的研制成功為高壓配電網(wǎng)建設(shè)提供了理論依據(jù)和一定的技術(shù)指導(dǎo)，不僅具有較強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值，還具有很強(qiáng)的學(xué)術(shù)意義。

參考文獻(xiàn)

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