王樹軍
【摘 ?要】隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展以及人們物質(zhì)生活水平的不斷提高,現(xiàn)階段社會(huì)發(fā)展中,對(duì)于電力能源的需求量逐年上升,與此同時(shí),也對(duì)配電網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)提出更高要求。從目前發(fā)展現(xiàn)狀看,電網(wǎng)建設(shè)水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足我國(guó)實(shí)際發(fā)展需求,基于此,文章對(duì)我國(guó)現(xiàn)階段的配電規(guī)劃現(xiàn)狀和對(duì)策進(jìn)行了研究。
【關(guān)鍵詞】配電網(wǎng)規(guī)劃;電力能源;用電負(fù)荷水平;線路走廊;無功補(bǔ)償
1配電網(wǎng)的基本含義與特征
從科學(xué)角度來說,配電網(wǎng)是一種在電力系統(tǒng)中分配電能并傳輸電能的連接網(wǎng)絡(luò),其的主要構(gòu)成設(shè)施有:架空的電線路、電纜線、桿塔、無功補(bǔ)償器、隔離開關(guān)器以及配電變壓器等。按照不同的電壓等級(jí)來看,配電網(wǎng)主要被分為高壓配電網(wǎng),主要電壓值在35-110kv之間;中壓配電網(wǎng),主要電壓值在6-10kv之間以及低壓配電網(wǎng),主要電壓值只有220kv與380kv這三種形式,其中220kv電網(wǎng)在電力負(fù)載率較大的地區(qū)也有配電網(wǎng)的基本功能。
根據(jù)配電網(wǎng)的基本含義與分類情況來看,具有兩個(gè)基本工作特征且分別是:輻射狀的分布弧較低與所持的電壓等級(jí)也較低。從配電網(wǎng)的基本性能來看,這兩種工作特征卻正好滿足構(gòu)成配電網(wǎng)性能的要件。根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來看,配電網(wǎng)的設(shè)備分布范圍極廣,雖然在某一地區(qū)配電網(wǎng)的占地面積較少,維護(hù)費(fèi)用較低,但是連接起來整片地區(qū)的配電網(wǎng)維護(hù)與保養(yǎng)費(fèi)用就會(huì)極高。
2 我國(guó)配電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀分析
配電網(wǎng)的發(fā)展要與城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、用電結(jié)構(gòu)、供電可靠性要求等因素相協(xié)調(diào)。
(1)城市空間資源的稀缺問題。為了適應(yīng)城市安全舒適和文化生活的需求,為了適應(yīng)建筑高層化、密集化的發(fā)展趨勢(shì),城市電網(wǎng)必須進(jìn)行配電設(shè)施與環(huán)境協(xié)調(diào)的改造(如電纜化改造)。城市電網(wǎng)作為城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分,與其他市政建設(shè),如城市的其他管線建設(shè)、道路交通建設(shè)、環(huán)境景觀等發(fā)生沖突的現(xiàn)象將越來越多,線路走廊和變電站站址的獲取將非常困難,城市電網(wǎng)建設(shè)的難度將加大。
(2)資源和能源短缺問題。為應(yīng)對(duì)我國(guó)的能源短缺問題,我國(guó)將發(fā)展各種分布式發(fā)電設(shè)備,如太陽(yáng)能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電等新能源設(shè)備。這些小規(guī)模的電源將會(huì)接入未來的配電系統(tǒng),這將會(huì)對(duì)配電系統(tǒng)的運(yùn)行、維護(hù)模式產(chǎn)生一定的影響。另外,伴隨著我國(guó)向“循環(huán)利用社會(huì)”的轉(zhuǎn)型,對(duì)配電系統(tǒng)設(shè)備的長(zhǎng)壽命、免維護(hù)和再利用也提出了新的更高要求。
(3)用電結(jié)構(gòu)變化的問題。在負(fù)荷水平增長(zhǎng)的同時(shí),我國(guó)的用電結(jié)構(gòu)也發(fā)生了變化,居民用電和第三產(chǎn)業(yè)用電的比例逐步上升。預(yù)計(jì)到2020年,我國(guó)一些大中城市的居民生活用電比例將從10%左右上升到30%左右,將接近經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家目前的水平。用電結(jié)構(gòu)的變化,對(duì)配電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和供電可靠性也提出了新的要求。
3配電網(wǎng)規(guī)劃的發(fā)展策略
在我國(guó)城市快速發(fā)展的過程中,將會(huì)出現(xiàn)新的開發(fā)區(qū)和新的建成區(qū),但是,配電網(wǎng)的站點(diǎn)和線路走廊資源卻越來越緊張,這將嚴(yán)重制約配電網(wǎng)的發(fā)展??傊?,按照電網(wǎng)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的要求,對(duì)我國(guó)城市電網(wǎng)的電壓等級(jí)序列進(jìn)行優(yōu)化配置勢(shì)在必行,因此需要從發(fā)展戰(zhàn)略的高度確定新的中壓配電電壓。
3.1電纜通道規(guī)劃
根據(jù)變電站設(shè)置,主干配電線路布置走向,變電站進(jìn)線電源走向以及其他電力線路情況等。對(duì)穿越或供應(yīng)規(guī)劃區(qū)域的線路進(jìn)行合并及統(tǒng)一。統(tǒng)一規(guī)劃電纜通道,一般6根以上的電纜需設(shè)置電纜通道,在設(shè)置電纜線路時(shí)宜均勻分散,分幾個(gè)方向布置,盡量減少或避免雙排管。以減少地下通道的困難,在配電規(guī)劃中應(yīng)避免使用電纜隧道。所以變電站站址應(yīng)選負(fù)荷中心,能多個(gè)方向出線、交通方便、出線簡(jiǎn)便的十字路口,變電站容量不宜過大,出線不宜過多。在規(guī)劃中由于大部分只進(jìn)行主干線路的布置,對(duì)具體線路及用戶線路均未做安排。所以在進(jìn)行通道規(guī)劃時(shí),需留有余地,對(duì)重要道路及負(fù)荷密集地區(qū)的排管,按規(guī)劃電纜數(shù)增加50%左右設(shè)置。一般地區(qū)按增加30%考慮,排管盡可能設(shè)在主要道路處。因主要道路今后設(shè)置困難,其他道路相對(duì)比較方便,在主要道路中各類排管未貫通的,如相距不遠(yuǎn),盡可能予以貫通,以增加裕度及靈活性。
3.2無功補(bǔ)償規(guī)劃
一般在進(jìn)行配電規(guī)劃時(shí),常常會(huì)忽視無功補(bǔ)償規(guī)劃,主要是因?yàn)椋?/p>
(1)在變配電站布置時(shí),常配置一定數(shù)量的無功補(bǔ)償設(shè)備,需要時(shí)可以投入進(jìn)行調(diào)節(jié);對(duì)用戶亦要求其達(dá)到一定的功率因數(shù);
(2)負(fù)荷密度上升,線路縮短,而且電壓浮動(dòng)大部分能滿足要求,矛盾不突出。然而,隨著用戶對(duì)電壓要求的提高,無功配置更要求合理化,講求經(jīng)濟(jì)性,因此無功補(bǔ)償規(guī)劃將是配電規(guī)劃的一部分。無功補(bǔ)償規(guī)劃主要根據(jù)無功補(bǔ)償裝置的配置原則,進(jìn)行無功需求(無功負(fù)荷)、無功供應(yīng)(系統(tǒng)無功供給及補(bǔ)償裝置)、可調(diào)節(jié)手段及容量問的平衡與協(xié)調(diào)。
3.3繼電保護(hù)、通信及自動(dòng)化規(guī)劃
隨著電力技術(shù)的發(fā)展,繼電保護(hù)與配電自動(dòng)化將逐步合二為一,這會(huì)對(duì)配電網(wǎng)的運(yùn)行條件及一些限額參數(shù)產(chǎn)生影響,從而影響配電網(wǎng)規(guī)劃的配置及布局。使用不同的配電自動(dòng)化規(guī)模、水平、內(nèi)容,會(huì)有不同的配電網(wǎng)規(guī)劃方案及投資水平。這時(shí)繼電保護(hù)配電自動(dòng)化內(nèi)容已作為配電網(wǎng)規(guī)劃的前提及基礎(chǔ)工作,并不可避免地將作為規(guī)劃的重要內(nèi)容,對(duì)規(guī)劃的思路、認(rèn)識(shí)、觀念也將發(fā)生影響。
3.4配電可靠性估計(jì)
配電系統(tǒng)供電可靠性直接反映對(duì)用戶的供電能力,它是以用戶停電幾天為標(biāo)準(zhǔn)。供電可靠性及設(shè)備的選型、安裝調(diào)試、運(yùn)行維護(hù)等環(huán)節(jié),亦涉及網(wǎng)架結(jié)構(gòu)及負(fù)荷性質(zhì)等因素的制約。有條件及需要時(shí),規(guī)劃中還要進(jìn)行必要的可靠性估計(jì)。
3.5分年度安排
在進(jìn)行總體規(guī)劃后,根據(jù)需要及要求,進(jìn)行分年度安排,特別是近期的年度安排。年度安排的目有使規(guī)劃先后可銜接,有一個(gè)逐步過渡問題;使近期項(xiàng)目安排更具體、更明確;適應(yīng)經(jīng)濟(jì)分析的需要。分年度的具體做法,即是以一個(gè)年度作為一個(gè)斷面,按前述的內(nèi)容再進(jìn)行一次規(guī)劃安排,具體內(nèi)容計(jì)劃可適當(dāng)簡(jiǎn)化,并受前一年(或幾年)和后一年(或幾年)的制約。
3.6優(yōu)化方案比較
進(jìn)行規(guī)劃時(shí)對(duì)布點(diǎn)(變電站)布線已進(jìn)行了優(yōu)化,但還是存在不同方案的優(yōu)化,即原始設(shè)定的不一樣,選用參數(shù)的不一樣,如變電站容量、供電電壓、選用線路容量、配電的供電接線模式。不同的方案及設(shè)定,按上述內(nèi)容,分別進(jìn)行規(guī)劃,然后按結(jié)果進(jìn)行比選優(yōu)化。工作量比較大,若有適合計(jì)算機(jī)輔助規(guī)劃程序,則大量工作可由計(jì)算機(jī)替代,會(huì)方便許多。但在成熟區(qū)域及已有統(tǒng)一模式的區(qū)域,則可按統(tǒng)一方案規(guī)劃,不再多方案優(yōu)化,以求一致。至于統(tǒng)一方案是否合適及優(yōu)化,則宜統(tǒng)攬全局專題研究,不必在各單個(gè)規(guī)劃中再一一優(yōu)化。
4 結(jié)束語
有資料顯示.重要用戶70%一80%的停電事故是由城市電網(wǎng)故障引發(fā)的。大部分的線損也在這部分網(wǎng)絡(luò)中。因此必須加強(qiáng)配電網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)和管理工作。建設(shè)現(xiàn)代化的城市配電網(wǎng),必須有與城市總體發(fā)展目標(biāo)相適應(yīng)的電網(wǎng)規(guī)劃。為此,建議政府部門、電力公司及各供電局要緊密配合,加強(qiáng)各級(jí)規(guī)劃報(bào)告的編制、評(píng)審、實(shí)施的管理。電網(wǎng)規(guī)劃中心要擔(dān)負(fù)起配電網(wǎng)規(guī)劃的技術(shù)指導(dǎo)重任。與各級(jí)規(guī)劃部門相互配合.做好電力行業(yè)規(guī)劃與電網(wǎng)中長(zhǎng)期規(guī)劃、配電網(wǎng)規(guī)劃的銜接工作.拓展規(guī)劃新思路。積極開展電網(wǎng)規(guī)劃工作.做到“超前規(guī)劃、提前分析、合理實(shí)施”,從而保證電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)、可靠運(yùn)行。
參考文獻(xiàn):
[1]喬石銘.基于三維GIS技術(shù)的電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)可視化系統(tǒng)開發(fā)實(shí)現(xiàn)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2015(1202):13-16.
[2]俞亮.基于GIS的電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)及系統(tǒng)運(yùn)行案例分析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2015(1217):64-65.
(作者單位:阿拉善電業(yè)局額濟(jì)納供電分局)