可靠性與經濟性相協調的配電網規(guī)劃方法

摘 要：隨著對配電網建設的重視，配電網建設投資占電網總投資的比例越來越大，。面對未來巨大的資金投入，如何做到既滿足配電網運行的可靠性， 又能合理有效地利用資金和資源，取得最大的效益，實現可靠性與經濟性相協調，是各級決策者十分關注的問題。本文從配電網規(guī)劃的主要內容進行分析，提出可靠性與經濟性相協調的規(guī)劃思路與措施。

關鍵詞：可靠性；經濟性；配電網；規(guī)劃方法

社會經濟的不斷發(fā)展，人們對電力的需求和依賴性越來越大，保證電網安全穩(wěn)定運行的可靠性指標是電網規(guī)劃首先要滿足的重要指標。隨著電力體制的改革的推進，在電力市場經濟中，電網建設的經濟性也是電網規(guī)劃必須要考慮的問題。但可靠性和經濟性有時是矛盾的，比如為了提高抵御事故的能力，需要增加線路間的聯絡率，電網投資將相應增大，投資效益會降低；若只考慮經濟性，配置較低的系統(tǒng)備用容量，則會影響可靠性。電網規(guī)劃其實是一個多目標多約束優(yōu)化決策問題，如何實現可靠性和經濟性的相協調是規(guī)劃工作的重點也是難點問題。本文將從系統(tǒng)容量配置、網絡拓撲結構和站址廊道選擇等電網規(guī)劃的主要幾個方面來分析，提出實現可靠性與經濟性相協調的措施建議。

1 可靠性與經濟性相協調的配電網規(guī)劃理念

可靠性和經濟性的協調包含多方面內容，因此電網規(guī)劃首先要立足于全局，綜合考慮全部要素；電網建設是個逐步完善的過程，所以規(guī)劃要考率時間性，不同時期的規(guī)劃方案要根據現實條件采取不同的標準，且各階段的方案要科學斜街，避免重復建設。

1.1 立足“一張網繪藍圖”，綜合考慮全網資源

在解決電網現狀存在問題或滿足發(fā)展需求時，要充分考慮全網的資源來規(guī)劃，比如某一配變重載，解決的措施有很多種，可以更換為大容量配變或新增配變，在本電壓等級范圍內解決，也可以通過新增上一級電網的變電站來重新劃分供區(qū)，將負荷轉移，在上一個電壓等級的網絡中來解決。同樣的當某個110千伏變電站重載，不一定要在本電壓等級的電網中規(guī)劃項目來解決，可以通過新增下一級電網的線路來將負荷轉移。即在滿足可靠性的條件下，充分利用各個電壓等級的變電容量、線路等資源，提高投資的效益。

1.2 基于“飽和負荷規(guī)劃”，分步科學建設電網

對于一個新的供電區(qū)域，其負荷的增長需要一個過程，所以電網也是隨著負荷的增長逐步完善的，而不是按照飽和規(guī)劃網架一次性建設到位。應以飽和規(guī)劃為指導，以近期負荷預測為依據，選擇合適的容載比來配置近期的電網變電容量。以飽和規(guī)劃網架為目標，逐步新建線路，但線徑選擇按飽和規(guī)劃一次性配置到位，避免短期內改造而造成重復建設浪費。

1.3 采取“三步思考法”，充分利用現有電網資源

在解決電網存在的重載問題時，優(yōu)先考慮是否可以采取調整運行方式來解決，即采用“不花錢”的方式，第二考慮是否可以通過技改解決局部卡脖子問題，達到釋放全部容量的目的，即采用“少花錢”的方式。最后才考慮規(guī)劃新建項目來解決問題。通過這“三步思考法”，可以充分利用現有電網資源，既達到了提高供電可靠性的目的又提高了投資效益。

2 可靠性與經濟性相協調的配電網規(guī)劃具體分析

網源協調、系統(tǒng)容量配置、網絡拓撲結構和站址廊道選擇等是電網規(guī)劃的主要內容，下面將這幾個主要方面進行可靠性與經濟性分析。

2.1 變電容量選擇可靠性與經濟性分析

變電容載比反映了配電網的宏觀供電能力，也是安排變電容量的依據，容載比選擇較大時表示系統(tǒng)備用容量多，供電可靠性較高，當然投資也更大。在電網建設初期，因為網絡結構還不完善，線路、設備之間的聯絡互供能力較差，為保證電網運行的可靠性，需要選擇較大的容載比值。隨著網架結構的加強，從節(jié)約資源、提高投資效益的角度出發(fā)，應逐步降低容載比。

2.2 線路線徑選擇可靠性與經濟性分析

在線路廊道日趨緊張，城市配電網施工難度不斷加大，規(guī)劃中對線徑大小的選擇宜一次到位，避免日后因線徑過小不滿足可靠性要求而短期內重復投資，不僅麻煩也造成資源浪費。線徑大小的選擇應根據預測的飽和負荷以及線路在飽和規(guī)劃中的地位來確定，譬如某線路在現階段是分支線，但在飽和規(guī)劃方案中是主干線路，則該線路新建時應按照主干線路的線徑標準來選擇。

2.3 網架結構模式選擇可靠性與經濟性分析

不同的網絡結構其可靠性是不同的，可靠性高的接線方式投資也高，比如雙環(huán)網的接線模式可靠性高，但投資大；雙輻射的接線方式可靠性相對低，投資也相應少些。如何來選擇網架結構模式，首先是要看用戶對供電可靠性的要求，

例如在可靠性要求很高的城市繁華中心區(qū)和對可靠性要求不很高的城郊應分別采用不同的網架接線模式，而不是全部追求高可靠性。另外各個電壓等級的網架結構可以采取互補的模式，如果上一級電網的結構比較堅強，對下一級電網的供電可靠性就較高，出現全停的概率小，那么對下一級電網來說不需要考慮極端情況，這樣網架結構選擇可以不用太強，即相鄰兩級電網之間可以采取“強弱互補”，而不需要“強強組合”。

2.4 考慮分布式能源的可靠性與經濟性分析

分布式電源的引入使得配電系統(tǒng)將發(fā)生根本性的變化，從一個輻射式的無源網絡變?yōu)橐粋€遍布小型電源的有源網絡。這對供電可靠性的影響既有積極的一面（如配電網發(fā)生故障后，部分用戶可由分布式電源繼續(xù)供電），也有消極的一面（如繼電保護控制不好，會影響對用戶的正常供電）。分布式能源的安裝地點、容量和連接方式是影響可靠性的主要因素。在規(guī)劃時，要結合配電網潮流、無功以及網絡損耗等因素來分析接納分布式能源的最大限額、最佳安裝地點與接入系統(tǒng)方式，并通過潮流計算來論證，以指導分布式能源的建設，發(fā)揮其對供電可靠性積極影響的一面，達到既減少配電網的投資又能提高可靠性。

3 結語

綜上所述，可靠性與經濟性是對立統(tǒng)一的關系，是衡量配電網規(guī)劃質量的兩個重要指標，在進行配電網規(guī)劃時，要綜合考慮負荷發(fā)展水平、地域條件、用戶特點、現有電網資源等多方面因素，在可靠性與經濟性之間找到一個平衡點，實現可靠性與經濟性的相協調。

作者簡介：黃心力，男，本科，主要從事電網規(guī)劃工作。