(廣東電網(wǎng)揭陽(yáng)普寧供電局有限責(zé)任公司,廣東 揭陽(yáng) 515300)
城市化進(jìn)程的推進(jìn)離不開(kāi)一個(gè)安全可靠的電網(wǎng)支持,城市的發(fā)展必須重視電網(wǎng)的規(guī)劃改造。然而,由于城市建設(shè)初期對(duì)電網(wǎng)建設(shè)的不重視,電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)往往難以與城市建設(shè)實(shí)現(xiàn)步調(diào)一致,許多城市在發(fā)展過(guò)程中沒(méi)有執(zhí)行“電力先行”的戰(zhàn)略規(guī)劃,導(dǎo)致配電網(wǎng)無(wú)法滿足當(dāng)?shù)鼐用衽c企業(yè)穩(wěn)定用電的需求,而后續(xù)的不科學(xué)改造還惡化了原本存在的問(wèn)題。為了城市建設(shè)的穩(wěn)步發(fā)展,電網(wǎng)建設(shè)必須與城市規(guī)劃保持同步,通過(guò)對(duì)當(dāng)?shù)毓I(yè)、商業(yè)、居民的用電特性以及電網(wǎng)的需求進(jìn)程進(jìn)行深入調(diào)研,更加準(zhǔn)確地判斷供用電矛盾,將電網(wǎng)建設(shè)中存在的問(wèn)題逐漸完善,實(shí)現(xiàn)城市配電網(wǎng)的高效規(guī)劃和改造,進(jìn)而有力推進(jìn)城市的快速發(fā)展。
在進(jìn)行電網(wǎng)改造時(shí)應(yīng)結(jié)合當(dāng)前狀況以及今后的發(fā)展方向,充分考慮當(dāng)?shù)赜秒娦枨蟮脑鲩L(zhǎng)趨勢(shì),掌握城市發(fā)展過(guò)程中新出現(xiàn)的負(fù)荷需求,更加科學(xué)有效地進(jìn)行配電網(wǎng)改造與規(guī)劃。在實(shí)現(xiàn)當(dāng)前負(fù)荷需求之后,要進(jìn)一步對(duì)城市未來(lái)的發(fā)展進(jìn)行規(guī)劃,以更加超前的視角來(lái)審視城市的發(fā)展,根據(jù)城市未來(lái)的規(guī)劃方向,提前做好相應(yīng)的電網(wǎng)覆蓋與規(guī)劃。在選擇變電站的地址以及主變?nèi)萘繒r(shí),必須考慮到今后的用電負(fù)荷增長(zhǎng)點(diǎn),確保在今后的五至十年以內(nèi)能夠滿足城市不斷發(fā)展的用電需求,讓電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)具備超前性。
在進(jìn)行城市電網(wǎng)規(guī)劃時(shí),必須遵循可持續(xù)發(fā)展的原則,盡可能減少電網(wǎng)建設(shè)對(duì)生態(tài)帶來(lái)的不良影響,并盡量減少在工程建設(shè)中的停電時(shí)間。為了不影響城市的發(fā)展進(jìn)程,應(yīng)當(dāng)在保證科學(xué)性的前提下進(jìn)行停電計(jì)劃的制定以及施工過(guò)渡,確保改造過(guò)程中不會(huì)對(duì)當(dāng)前的供電系統(tǒng)產(chǎn)生過(guò)大的影響,保證城市各系統(tǒng)的運(yùn)作不會(huì)被電網(wǎng)改造所影響。此外,還必須科學(xué)地進(jìn)行資源配置,避免資源的浪費(fèi),應(yīng)盡可能協(xié)調(diào)好市政施工與電網(wǎng)改造的步伐,避免重復(fù)改造,浪費(fèi)資源。在城市道路改造施工時(shí)往往可以同時(shí)敷設(shè)電力管線。
由于早期對(duì)城市配電網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè)工作的不重視,制約了部分城市的發(fā)展。城市發(fā)展碰壁后,城市配電網(wǎng)的建設(shè)才逐漸得到重視,針對(duì)配電網(wǎng)的規(guī)劃和改造也漸漸提上了日程。為了避免因?yàn)殡娏?yīng)不足或不均衡影響到城市發(fā)展,配電網(wǎng)規(guī)劃與建設(shè)在技術(shù)層面需要進(jìn)一步提升,而目前亟待解決的問(wèn)題主要有以下幾點(diǎn)。
目前配電網(wǎng)普遍存在著配網(wǎng)電源少、低壓線路供電路徑過(guò)長(zhǎng)、低壓導(dǎo)線選用不合理的問(wèn)題,這將導(dǎo)致低壓線路末端的電壓偏低,影響居民和企業(yè)的正常用電。這一情況的出現(xiàn)往往是由于最初規(guī)劃的不科學(xué),初始規(guī)劃時(shí)沒(méi)有對(duì)電源點(diǎn)的分布進(jìn)行充分的考量,電源點(diǎn)分布不均衡或者偏少,都將導(dǎo)致低壓線路供電半徑過(guò)長(zhǎng)的問(wèn)題。這不但降低了人民的生活質(zhì)量,還會(huì)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益方面的損失。
我國(guó)許多城市早期在電力系統(tǒng)的規(guī)劃與建設(shè)上并沒(méi)有給予應(yīng)有的重視,配變和線路較為陳舊,部分設(shè)備長(zhǎng)期過(guò)負(fù)荷運(yùn)行,將導(dǎo)致箱體漏油、接線柱發(fā)熱變形,線路老化嚴(yán)重、絕緣受損,這些問(wèn)題將嚴(yán)重影響城市供電的穩(wěn)定性,對(duì)用電可靠性和安全性帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)。此外,由于原先的配電網(wǎng)所使用的技術(shù)已經(jīng)逐漸落后,沒(méi)有實(shí)行自動(dòng)化,在發(fā)生故障之后必須花費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)進(jìn)行人工排查并處理故障,這也導(dǎo)致停電的時(shí)間偏長(zhǎng),影響供電的可靠性。
由于在進(jìn)行早期的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有進(jìn)行充分考慮后續(xù)電網(wǎng)架構(gòu)的延伸,沒(méi)有預(yù)留充足的拓展與維護(hù)空間,使得后期在進(jìn)行電網(wǎng)增設(shè)或是線路設(shè)備維修時(shí),難以實(shí)現(xiàn)高效的調(diào)整,工作過(guò)程效率低下。
在城市發(fā)展的過(guò)程中,伴隨著經(jīng)濟(jì)的飛速增長(zhǎng),一方面帶來(lái)了各類用電負(fù)荷的激增,另一方面造成了城市規(guī)劃用地的日趨減少。這給電網(wǎng)的規(guī)劃改造帶來(lái)了較大的矛盾,負(fù)荷激增帶來(lái)的電力需求亟須通過(guò)增加電力供應(yīng)來(lái)得到滿足,但增加電力供應(yīng)又受到電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)用地的制約。
城市配電網(wǎng)新建設(shè)規(guī)劃時(shí),需要考慮的內(nèi)容多,涉及面廣,環(huán)節(jié)復(fù)雜多變,再加上城市發(fā)展的不可預(yù)知性等造成的變數(shù),使得城市配電網(wǎng)規(guī)劃十分復(fù)雜,工作量巨大。為了制定切實(shí)可行的規(guī)劃改造實(shí)施方案,往往需要經(jīng)過(guò)大量的勘察、設(shè)計(jì)、優(yōu)化、評(píng)價(jià),最后還需要請(qǐng)有關(guān)專家進(jìn)行指導(dǎo)才能最終形成。個(gè)人或者小團(tuán)隊(duì)提交的待審方案通常具有較強(qiáng)的個(gè)人主觀性,考慮的問(wèn)題也不夠細(xì)膩和全面,需要專家進(jìn)行深入分析與評(píng)價(jià),才能挖掘出方案中存在的漏洞與不足,把好最后一關(guān),從而保證城市配電網(wǎng)的規(guī)劃方案具有較強(qiáng)的可行性。
配電網(wǎng)網(wǎng)架規(guī)劃的主要工作內(nèi)容為確定城市的輸電方式、選擇電網(wǎng)電壓、確定變電站布局和規(guī)模、確定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。下文主要論述了配電網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的規(guī)劃中需要注意的幾個(gè)問(wèn)題。
3.1.1 供電地區(qū)電力預(yù)測(cè)及平衡問(wèn)題
在規(guī)劃工作正式開(kāi)展前,應(yīng)當(dāng)對(duì)當(dāng)?shù)馗鲄^(qū)域的電力需求有基本的了解,做好電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測(cè),在此基礎(chǔ)上才能對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行有針對(duì)性的規(guī)劃和優(yōu)化。電力需求預(yù)測(cè)是電網(wǎng)規(guī)劃中重要的一環(huán),往往會(huì)決定電網(wǎng)建設(shè)的規(guī)模與設(shè)備的選擇。電力需求預(yù)測(cè)通常以區(qū)域的性質(zhì)來(lái)進(jìn)行預(yù)測(cè),預(yù)測(cè)周期通常以年為單位,特殊情況下會(huì)以季節(jié)變化來(lái)預(yù)測(cè)。
3.1.2 與主網(wǎng)規(guī)劃協(xié)調(diào)問(wèn)題
目前,我國(guó)已經(jīng)對(duì)絕大部分110 kV以上的電網(wǎng)進(jìn)行了優(yōu)化,剩余小部分較為落后的城市將在今后的工作中逐步優(yōu)化。在電網(wǎng)優(yōu)化改造的過(guò)程中,一般我們需要關(guān)注以下幾點(diǎn):
(1)主網(wǎng)同配電網(wǎng)的配合問(wèn)題。主網(wǎng)和配網(wǎng)之間應(yīng)當(dāng)具有較好的協(xié)調(diào)性,設(shè)計(jì)者在做主網(wǎng)規(guī)劃時(shí)也應(yīng)充分考慮配電網(wǎng)未來(lái)的規(guī)劃問(wèn)題,而配網(wǎng)規(guī)劃有時(shí)也會(huì)在一定程度上影響到主網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè)。
(2)供電半徑問(wèn)題。在其他條件不變的情況下,線損率通常與供電半徑成正比例變化,供電半徑過(guò)大將導(dǎo)致線損率上升。所以,只有對(duì)主配網(wǎng)的電源進(jìn)行合理的配置,避免供電半徑過(guò)長(zhǎng),才能夠有效提高效益,確保供電穩(wěn)定性。
(3)無(wú)功補(bǔ)償配合。一般情況下高壓電網(wǎng)使用集中補(bǔ)償,而低壓電網(wǎng)則使用分散補(bǔ)償。對(duì)于低壓補(bǔ)償而言,高壓補(bǔ)償?shù)闹饕δ茉谟谔峁?dǎo)向,而低壓補(bǔ)償則能夠起到調(diào)節(jié)作用。
3.1.3 配電站點(diǎn)分布問(wèn)題
為了降低電網(wǎng)故障概率、減少輸電過(guò)程中的線損,增加經(jīng)濟(jì)收益,我們必須在設(shè)計(jì)時(shí)選擇合適的電源點(diǎn)。供電單位在規(guī)劃改造前,都需要提前做好配電電源點(diǎn)的分布規(guī)劃。由于開(kāi)始的布點(diǎn)不合理,后期重新布點(diǎn)成本會(huì)更大,不僅線路走廊更有限,且敷設(shè)線纜的費(fèi)用也會(huì)更貴,后期的二次建設(shè)也會(huì)對(duì)城市的市容市貌造成一定的影響。所以,配電站點(diǎn)的初期分布規(guī)劃問(wèn)題非常重要,必須引起重視。此外,在進(jìn)行線路走廊設(shè)計(jì)時(shí),以往通常以架設(shè)架空線為主,但這種架設(shè)方式所帶來(lái)的故障概率相比電纜更高,同時(shí)架空線路也會(huì)對(duì)市容市貌造成架一定的不良影響。因此,在配電網(wǎng)規(guī)劃與建設(shè)過(guò)程中,在條件允許的情況下,應(yīng)該優(yōu)先考慮敷設(shè)電纜。
自動(dòng)化系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于城市配電網(wǎng)中,在配網(wǎng)規(guī)劃時(shí)需重視以下幾個(gè)方面。
(1)需要充分意識(shí)到自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)必須建立在穩(wěn)定供電的基礎(chǔ)上,在確保供電系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行的前提下,再考慮自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè),讓配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)更好地為供電可靠性服務(wù)。
(2)需要認(rèn)識(shí)到自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)主站和子站在功能方面的差異性。主站能夠收集有關(guān)信息并對(duì)其進(jìn)行處理,從而對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行高效的監(jiān)管與分析。而子站能夠?qū)ζ湄?fù)責(zé)的地區(qū)進(jìn)行調(diào)配。此外,配網(wǎng)自動(dòng)化可以延伸為遠(yuǎn)程工作站,并以此來(lái)進(jìn)行地方監(jiān)測(cè)工作。
(3)在配網(wǎng)規(guī)劃工作的基礎(chǔ)上,所有設(shè)備端口都需要相應(yīng)的設(shè)置,從而保證各級(jí)的安全性都能夠得到保障,以使得電力系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行。
由于配電網(wǎng)中的變電站往往具有長(zhǎng)期使用的特性,因此,在進(jìn)行變電站選址規(guī)劃時(shí)一定要將環(huán)境影響因素考慮進(jìn)去。這里的環(huán)境不僅包括地形、地貌,還包括氣候因子、地質(zhì)特征、土地流轉(zhuǎn)以及人文傳統(tǒng)等。綜合考慮環(huán)境因素后,才能將變電站投入使用的效益最大化,降低發(fā)生故障的概率,減少對(duì)周?chē)h(huán)境的影響,避免產(chǎn)生不必要的糾紛,從而保證變電站能夠穩(wěn)定、安全、可靠地運(yùn)行。此外,變電站選址時(shí)還要遵循方便操作、維護(hù)安全、設(shè)備進(jìn)出便利的原則,主要方向是要靠近道路主路,空間足夠,與污染區(qū)、易燃易爆區(qū)保持足夠的安全距離,能夠滿足預(yù)防不可抗力災(zāi)害的要求。
在我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的進(jìn)程中,電網(wǎng)規(guī)劃改造建設(shè)也是推進(jìn)城市化發(fā)展進(jìn)程的關(guān)鍵動(dòng)力。然而就目前而言,許多城市的配電網(wǎng)依然存在結(jié)構(gòu)與規(guī)劃方面的諸多問(wèn)題,導(dǎo)致電網(wǎng)難以發(fā)揮全部的效用。本文通過(guò)對(duì)配電網(wǎng)的規(guī)劃與改造開(kāi)展研究分析,希望能為安全可靠的配網(wǎng)規(guī)劃改造建設(shè)提供理論支持,讓城市電網(wǎng)能夠更好地服務(wù)廣大用戶,同時(shí)也帶來(lái)更好的經(jīng)濟(jì)效益。