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關(guān)鍵詞:配電網(wǎng);規(guī)劃設(shè)計(jì);問題;措施
配電系統(tǒng)是電網(wǎng)的重要組成部分,其作用是以合適的電壓等級將電能輸送到用戶端,配電環(huán)節(jié)作為電力系統(tǒng)到用戶的最后一環(huán),與用戶的關(guān)系最為緊密,對系統(tǒng)的整體性能效率和用戶供電質(zhì)量的影響也最為直接。但長期以來,城鎮(zhèn)配電網(wǎng)投入不足,導(dǎo)致配電網(wǎng)基礎(chǔ)薄弱,可靠性水平較低、線損率較高。
一、配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)存在的問題
1、配電網(wǎng)缺乏前瞻性。規(guī)劃涉及電網(wǎng)本身信息的管理、地理信息勘測與圖像處理以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析等多方面內(nèi)容,研究對象及相關(guān)數(shù)據(jù)規(guī)模龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不確定和未知因素多,并且規(guī)劃往往局限于局部范圍,因此難以驗(yàn)證所規(guī)劃電網(wǎng)對大電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響,對各區(qū)域電網(wǎng)之間的協(xié)調(diào)問題預(yù)測不足,缺乏前瞻性,致使所形成的規(guī)劃方案可能只能在近期有較好的效果,這樣的規(guī)劃方案的經(jīng)濟(jì)性和科學(xué)性較低。
2、配電網(wǎng)技術(shù)落后。配電系統(tǒng)發(fā)展起步較晚,發(fā)展水平較低,建設(shè)相對落后。特別是城鎮(zhèn)電網(wǎng),已或多或少滯后于城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展,成為制約城市發(fā)展的瓶頸。普遍存在電纜、導(dǎo)線、變壓器、電容器、TA、開關(guān)、斷路器等主設(shè)備選型時(shí)沒有進(jìn)行充分的技術(shù)分析和相關(guān)計(jì)算,片面地追求截面和容量;出線間隔、負(fù)荷互帶、供電半徑等沒有按照規(guī)劃導(dǎo)則、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)際負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算分析。有些地區(qū)只是簡單地更換大截面導(dǎo)線或大容量設(shè)備,造成大量的浪費(fèi),甚至存在將所有的設(shè)備重新更換的現(xiàn)象,造成資金浪費(fèi);同時(shí)未對運(yùn)行中的設(shè)備進(jìn)行全壽命技術(shù)分析,不能充分保證設(shè)備安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
3、負(fù)荷預(yù)測及電氣計(jì)算準(zhǔn)確性不高。配電網(wǎng)規(guī)劃中,由于缺乏負(fù)荷預(yù)測方面的專業(yè)知識和科學(xué)的計(jì)算軟件,歷史數(shù)據(jù)又不全,導(dǎo)致負(fù)荷預(yù)測結(jié)果不準(zhǔn)確,造成電源點(diǎn)分布、線路路徑等網(wǎng)架結(jié)構(gòu)方案誤差大;電氣潮流計(jì)算、短路電流、無功電壓等計(jì)算偏差較大;線損率、電壓、短路水平等沒有按照要求進(jìn)行校驗(yàn),甚至有些地區(qū)的規(guī)劃方案沒有進(jìn)行電氣計(jì)算,缺乏必要的理論依據(jù),造成規(guī)劃的科學(xué)性和可行性較差。
二、配電網(wǎng)改進(jìn)的措施和方法
1、完善配電網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)導(dǎo)則和制度。需要進(jìn)一步完善城鎮(zhèn)配網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)導(dǎo)則和制度,增加電纜設(shè)備的使用范圍和技術(shù)原則,增加技經(jīng)原則和取費(fèi)標(biāo)準(zhǔn),指導(dǎo)城鎮(zhèn)配網(wǎng)規(guī)劃工作的規(guī)范有序開展。隨著未來智能電網(wǎng)的發(fā)展,建議城鎮(zhèn)配電網(wǎng)電力裝備選型上要滿足技術(shù)先進(jìn)、運(yùn)行安全可靠、操作維護(hù)簡單、經(jīng)濟(jì)合理、節(jié)約能源及符合環(huán)境保護(hù)等要求,同時(shí)根據(jù)配電技術(shù)發(fā)展趨勢,結(jié)合地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展實(shí)際,適時(shí)試點(diǎn)建設(shè)20kV 的配電網(wǎng),并及時(shí)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)推廣應(yīng)用。
2、加大配電網(wǎng)技術(shù)指導(dǎo)力度。(1)重視變電站的選址。在選擇變電站的位置時(shí),應(yīng)當(dāng)盡量靠近負(fù)荷中心,經(jīng)過相關(guān)規(guī)劃部門的同意之后,在不破壞環(huán)境的前提下,進(jìn)行變電站的設(shè)置,配電網(wǎng)的規(guī)劃。選擇變電站時(shí),需要對周邊小區(qū)環(huán)境以及電源情況進(jìn)行充分了解,以便于日后的維護(hù)和管理。變電站的設(shè)計(jì)應(yīng)盡量節(jié)約用地,用地面積應(yīng)根據(jù)變電站容量接線和設(shè)備的選型確定。(2)處理好配電網(wǎng)系統(tǒng)的無功補(bǔ)償。無功補(bǔ)償按照分層、分區(qū)和就地平衡的原則,采用以就地補(bǔ)償為主、分散就地補(bǔ)償和集中補(bǔ)償相結(jié)合的方式。配電站的無功補(bǔ)償宜采用動態(tài)補(bǔ)償裝置,補(bǔ)償過程中應(yīng)不引起系統(tǒng)諧波明顯放大,應(yīng)避免大量無功電力穿越變壓器。電力用戶處應(yīng)配置適當(dāng)?shù)臒o功補(bǔ)償裝置,應(yīng)避免向電網(wǎng)反送無功電力。35~110 kV變電站,其高壓側(cè)功率因數(shù),在主變最大負(fù)荷時(shí)不應(yīng)低于0.95,在低谷負(fù)荷時(shí)不應(yīng)高于0.95,配電變壓器最大負(fù)荷時(shí)高壓側(cè)功率因數(shù)和用戶處的功率因數(shù)均不應(yīng)低于0.9。接入配電網(wǎng)的各類發(fā)電機(jī)的額定功率因數(shù)宜在0.85~0.9中選擇,并具有相運(yùn)行的能力。(3)注意保護(hù)電器級間配合的選擇和分析。 在目前的l0kV配電電氣設(shè)計(jì)中,保護(hù)配置不能完全滿足上下級保護(hù)的選擇性要求。為實(shí)現(xiàn)變壓器低壓側(cè)總開關(guān)、母聯(lián)開關(guān)和低壓饋線開關(guān)之間上下級的選擇性,應(yīng)滿足如下要求:其一,變壓器低壓側(cè)出線總開關(guān)(第一級保護(hù)電器)選用過載長延時(shí)和短路短延時(shí)保護(hù),母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)選用過載長延時(shí)和短路短延時(shí)保護(hù);其二,低壓饋線開關(guān)(第二級保護(hù)電器)選用過載長延時(shí)、短路短延時(shí)和短路瞬時(shí)保護(hù);其三,第一級和第二級短路短延時(shí),應(yīng)有一個(gè)級差時(shí)間,應(yīng)不小于0.1~0.2s。這樣就不會出現(xiàn)3個(gè)開關(guān)同時(shí)跳開,而是只有低壓饋線開關(guān)動作跳開,從而實(shí)現(xiàn)了保護(hù)級間配合。
3、實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的自動化以及節(jié)能措施。(1)自動化開關(guān)工程設(shè)置。為了實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的自動化功能,應(yīng)當(dāng)根據(jù)供電區(qū)域的特點(diǎn)和電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的管理要求,配置各種開關(guān)自動化的功能。電纜線路的開關(guān)和環(huán)網(wǎng)開關(guān),在電纜線路設(shè)置分支開關(guān),根據(jù)開關(guān)配置一遙或者兩遙的功能;對于環(huán)網(wǎng)線路應(yīng)當(dāng)配置三遙功能,使環(huán)網(wǎng)線路的某一段發(fā)生故障時(shí),能夠自動進(jìn)行定位并且自動對故障區(qū)域進(jìn)行隔離,保證非故障區(qū)的供電正常運(yùn)行,縮短其停電時(shí)間。對于架空線路設(shè)置自動開關(guān)功能,需要設(shè)置有就地分合閘操作功能的自動化設(shè)置,同時(shí)進(jìn)行兩遙功能,實(shí)現(xiàn)主站系統(tǒng)對每個(gè)網(wǎng)點(diǎn)的監(jiān)控。(2)配電網(wǎng)規(guī)劃中的節(jié)能措施。對運(yùn)行電壓進(jìn)行有效調(diào)整,通過對變壓器分接頭和在母線上的電力電容器的調(diào)整,保證電壓質(zhì)量不受影響的情況下,對電壓運(yùn)行進(jìn)行調(diào)整,降低有功損耗,以實(shí)現(xiàn)降低運(yùn)行電壓損耗,實(shí)現(xiàn)節(jié)能的配電效果。平衡三相負(fù)荷。如果三相負(fù)荷不平衡,會增加線路、配電變壓器的損耗。各種節(jié)能型的變壓器的使用,顯著降低變壓器的空載損耗。推廣應(yīng)用新技術(shù)、新設(shè)備、新材料、新工藝,降低電能損耗。加強(qiáng)線路維護(hù),防止泄漏電。主要是定期巡查線路,及時(shí)發(fā)現(xiàn)、處理線路泄漏和接頭過熱事故,及時(shí)更換不合格的絕緣子。合理安排檢修,提高檢修質(zhì)量。備檢修要做到有計(jì)劃,要提高檢修質(zhì)量、減少臨時(shí)檢修、縮短檢修時(shí)間、推廣帶電檢修。
三、結(jié)束語
配電網(wǎng)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)要遵循結(jié)構(gòu)合理、安全可靠、經(jīng)濟(jì)環(huán)保、技術(shù)先進(jìn)、信息暢通的原則,要將理論與實(shí)際結(jié)合起來,將當(dāng)前條件和先進(jìn)技術(shù)統(tǒng)一起來,真正做到“以客戶為中心”、提高服務(wù)水平。■
參考文獻(xiàn)
【1】彭小青;;城市電網(wǎng)建設(shè)及低壓配電網(wǎng)改造[J];廣東科技;2011年14期
關(guān)鍵詞:規(guī)劃; 配電網(wǎng);問題分析;自動化
1 配電網(wǎng)現(xiàn)狀
近年來,電力建設(shè)存在“重發(fā)、輕供、不管用”問題,致使配電網(wǎng)絡(luò)十分脆弱落后,由此造成目前我國城鎮(zhèn)供電普遍存在的問題主要是:可靠性低、電能質(zhì)量差、停電時(shí)間長。其根本原因是沒有總體規(guī)劃或者是規(guī)劃執(zhí)行得不好。
電網(wǎng)建設(shè)應(yīng)從建設(shè)初期統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一建設(shè),從根本上解決由于電網(wǎng)規(guī)劃不當(dāng)造成的各種問題。本文著重分析了造成上述不足的原因,并就城鎮(zhèn)配電網(wǎng)規(guī)劃階段應(yīng)注意的幾個(gè)方面,提出了相應(yīng)的解決辦法。
2 配電網(wǎng)規(guī)劃的步驟
按照GB 50293―1999《城市電力規(guī)劃規(guī)范》和Q/GDW 156―2006 《城市電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則》,以及企業(yè)自身的《配電網(wǎng)規(guī)劃編制技術(shù)規(guī)定》要求,電力規(guī)劃要與地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展及城鎮(zhèn)規(guī)劃建設(shè)相適應(yīng)并適當(dāng)超前。因此,在進(jìn)行城鎮(zhèn)配電網(wǎng)規(guī)劃時(shí),必須要堅(jiān)持安全可靠、經(jīng)濟(jì)環(huán)保、節(jié)能可行的原則。
2.1 統(tǒng)籌推進(jìn)配電網(wǎng)自動化改造
配電網(wǎng)綜合的改造是實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)自動化的基礎(chǔ), 沒有穩(wěn)定的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和可靠的設(shè)備是不可能實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)自動化。由于早期的配電網(wǎng)絡(luò)已基本形成,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行改造難度較大, 要想提高自動化水平,必須做好統(tǒng)籌規(guī)劃;同時(shí),目前在配網(wǎng)自動化建設(shè)方面缺乏成熟的經(jīng)驗(yàn),需借鑒先進(jìn)城鎮(zhèn)的經(jīng)驗(yàn),采取逐步推進(jìn)、分步實(shí)施的原則,逐步提高配網(wǎng)自動化建設(shè)水平。隨著未來智能電網(wǎng)的發(fā)展,新形勢下的智能配電網(wǎng)將應(yīng)對更大挑戰(zhàn),更多的分布式能源滲透在配電網(wǎng)系統(tǒng),更需具有新的靈活的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、控制策略及智能電力電子裝置。
2.2 分析電力平衡,制定規(guī)劃方案
根據(jù)負(fù)荷預(yù)測結(jié)果進(jìn)行電力平衡的分析,對城區(qū)電力平衡按電壓等級進(jìn)行。規(guī)劃方案應(yīng)結(jié)合主網(wǎng)規(guī)劃按目標(biāo)年分階段分區(qū)進(jìn)行電力平衡,同時(shí)應(yīng)與地區(qū)經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展同步并適當(dāng)超前。依據(jù)預(yù)測的負(fù)荷水平、分布情況及電力平衡分析結(jié)果制定配電網(wǎng)的規(guī)劃方案,提出新建變電站的站點(diǎn)位置、線路路徑方案,最終確定分期末及各規(guī)劃水平年的目標(biāo)網(wǎng)架結(jié)構(gòu),并給出電網(wǎng)現(xiàn)狀及各分期末的城網(wǎng)規(guī)劃地理接線圖。
2.3 制定合理的技術(shù)原則
根據(jù)Q/GDW 156―2006《城市電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則》和以及企業(yè)自身的《配電網(wǎng)規(guī)劃編制技術(shù)規(guī)定》要求,結(jié)合當(dāng)?shù)爻擎?zhèn)建設(shè)情況,注重提高城網(wǎng)安全運(yùn)行水平,制定出符合本地區(qū)發(fā)展的城鎮(zhèn)電網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)原則。
2.4 科學(xué)計(jì)算分析,驗(yàn)證規(guī)劃方案
利用科學(xué)計(jì)算軟件對規(guī)劃方案進(jìn)行潮流計(jì)算、N-1 校核、短路電流計(jì)算、無功容量配置、電壓等計(jì)算,必要時(shí)進(jìn)行穩(wěn)定校核,進(jìn)行多方案技術(shù)比較,依據(jù)科學(xué)的計(jì)算方法驗(yàn)證規(guī)劃方案的準(zhǔn)確性與可行性。
2.5 準(zhǔn)確預(yù)測電力負(fù)荷
電力負(fù)荷預(yù)測的準(zhǔn)確性是電網(wǎng)規(guī)劃的基礎(chǔ)和關(guān)鍵,預(yù)測的精確度直接影響電網(wǎng)規(guī)劃質(zhì)量。由于影響負(fù)荷需求的不確定性因素較多, 要求必須采取多種科學(xué)的計(jì)算方法進(jìn)行預(yù)測。根據(jù)地區(qū)歷史負(fù)荷、經(jīng)濟(jì)
發(fā)展?fàn)顩r及經(jīng)濟(jì)建設(shè)規(guī)劃等因素,通常采用3 種及以上的預(yù)測方法, 進(jìn)行近期負(fù)荷預(yù)測和中長期負(fù)荷預(yù)測,最后采用空間預(yù)測法進(jìn)行校核, 誤差值滿足規(guī)定要求。
2.6 進(jìn)行投資估算及重要指標(biāo)的對比
建立注重經(jīng)濟(jì)效益理念,實(shí)現(xiàn)投資效益最大化。利用科學(xué)的計(jì)算方法, 對項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行分析和評價(jià),通過經(jīng)濟(jì)性評價(jià)、風(fēng)險(xiǎn)評估,線損、電壓、供電可靠性等重要指標(biāo)的分析計(jì)算等,進(jìn)行規(guī)劃前后的對比,對項(xiàng)目的投資和社會效益進(jìn)行評價(jià)分析,確定規(guī)劃項(xiàng)目的科學(xué)性和可行性,達(dá)到投資費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用的綜合最優(yōu),避免決策失誤。
3 配電網(wǎng)規(guī)劃中存在的普遍性問題
3.1 配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)問題
配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)對供電可靠性起關(guān)鍵作用,城鎮(zhèn)配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)必須重點(diǎn)考慮負(fù)荷轉(zhuǎn)移能力。對于一般城鎮(zhèn)可以采用環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu),比較簡單易行,電網(wǎng)可靠性和安全運(yùn)行水平較高,可達(dá)到"N - 1" ,負(fù)荷轉(zhuǎn)移率可
達(dá)到50%。對于可靠性要求更高的,可以采用雙回線加備自投結(jié)構(gòu)。值得注意的是,一個(gè)城鎮(zhèn)的配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不能太復(fù)雜,應(yīng)該盡量簡化,結(jié)構(gòu)越簡化,運(yùn)行維護(hù)越方便,可靠性也就越高。
3.2 設(shè)備選型不合理
普遍存在電纜、導(dǎo)線、變壓器、電容器、TA、開關(guān)、斷路器等主設(shè)備選型時(shí)沒有進(jìn)行充分的技術(shù)分析和相關(guān)計(jì)算,片面地追求截面和容量(認(rèn)為越大越好);出線間隔、負(fù)荷互帶、供電半徑等沒有按照規(guī)劃導(dǎo)則、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)際負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算分析。有些地區(qū)只是簡單地更換大截面導(dǎo)線或大容量設(shè)備, 造成大量的浪費(fèi),甚至存在將所有的設(shè)備重新更換的現(xiàn)象,造成資金浪費(fèi);同時(shí)未對運(yùn)行中的設(shè)備進(jìn)行全壽命技術(shù)分析,不能充分保證設(shè)備安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
3.3 配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)問題
配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)對供電可靠性起關(guān)鍵作用,城鎮(zhèn)配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)必須重點(diǎn)考慮負(fù)荷轉(zhuǎn)移能力。對于一般城鎮(zhèn)可以采用環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu),比較簡單易行,電網(wǎng)可靠性和安全運(yùn)行水平較高,可達(dá)到"N - 1" ,負(fù)荷轉(zhuǎn)移率可達(dá)到50%。對于可靠性要求更高的,可以采用雙回線加備自投結(jié)構(gòu)。值得注意的是,一個(gè)城鎮(zhèn)的配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不能太復(fù)雜,應(yīng)該盡量簡化,結(jié)構(gòu)越簡化,運(yùn)行維護(hù)越方便,可靠性也就越高。
3.4 負(fù)荷預(yù)測及電氣計(jì)算準(zhǔn)確性不高
配電網(wǎng)規(guī)劃中,由于缺乏負(fù)荷預(yù)測方面的專業(yè)知識和科學(xué)的計(jì)算軟件,歷史數(shù)據(jù)又不全,導(dǎo)致負(fù)荷預(yù)測結(jié)果不準(zhǔn)確,造成電源點(diǎn)分布、線路路徑等網(wǎng)架結(jié)構(gòu)方案誤差大;電氣潮流計(jì)算、短路電流、無功電壓等計(jì)算偏差較大;線損率、電壓、短路水平等沒有按照要求進(jìn)行校驗(yàn),甚至有些地區(qū)的規(guī)劃方案沒有進(jìn)行電氣計(jì)算,缺乏必要的理論依1 據(jù),造成規(guī)劃的科學(xué)性和可行性較差。
3.5 配電網(wǎng)無功優(yōu)化問題
配電網(wǎng)無功優(yōu)化是改善電壓質(zhì)量、降低電網(wǎng)損耗的重要環(huán)節(jié)。功率因數(shù)的高低對過負(fù)荷和網(wǎng)損起著極重要的作用。城鎮(zhèn)配電網(wǎng)無功規(guī)劃應(yīng)該按照分層分區(qū)就地平衡,功率因數(shù)大于0. 9 的原則進(jìn)行。作為配電網(wǎng)規(guī)劃應(yīng)要求各用電用戶及配變就地解決無功補(bǔ)償?shù)膯栴}。
3.6 配電網(wǎng)與主網(wǎng)的建設(shè)發(fā)展不協(xié)調(diào)
主網(wǎng)規(guī)劃對配電網(wǎng)規(guī)劃起著導(dǎo)向作用,配電網(wǎng)規(guī)劃是主網(wǎng)規(guī)劃的基礎(chǔ), 也是配網(wǎng)改造和建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),對電網(wǎng)后期工作起著主導(dǎo)作用。由于近幾年資金主要投入了主網(wǎng),對中低壓配電網(wǎng)投入較少,使得中低壓配電網(wǎng)建設(shè)一直處于落后狀態(tài),地區(qū)城鎮(zhèn)配網(wǎng)規(guī)劃與主網(wǎng)規(guī)劃沒有統(tǒng)籌協(xié)調(diào)發(fā)展,造成了局部地區(qū)供電半徑大、損耗高、電壓低、可靠性差等問題。
4 配電網(wǎng)規(guī)劃工作的改進(jìn)意見
4.1 完善配電網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)導(dǎo)則和制度
結(jié)合本次審核的實(shí)際情況,進(jìn)一步完善某某地區(qū)城鎮(zhèn)配網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)導(dǎo)則和制度,增加電纜設(shè)備的使用范圍和技術(shù)原則,增加技經(jīng)原則和取費(fèi)標(biāo)準(zhǔn),指導(dǎo)城鎮(zhèn)配網(wǎng)規(guī)劃工作的規(guī)范有序開展。隨著未來智能電網(wǎng)的發(fā)展,建議城鎮(zhèn)配電網(wǎng)電力裝備選型上要滿足技術(shù)先進(jìn)、運(yùn)行安全可靠、操作維護(hù)簡單、經(jīng)濟(jì)合理、節(jié)約能源及符合環(huán)境保護(hù)等要求,同時(shí)根據(jù)電網(wǎng)(電力)公司配電技術(shù)發(fā)展趨勢,結(jié)合地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展實(shí)際,在一些地區(qū)適時(shí)試點(diǎn)建設(shè)20kV 的配電網(wǎng),并及時(shí)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)推廣應(yīng)用。
4.2 高度重視配電網(wǎng)規(guī)劃工作
目前,城鎮(zhèn)配網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)缺乏統(tǒng)一指導(dǎo)和資金投入,城鎮(zhèn)配網(wǎng)規(guī)劃落后于主網(wǎng)架建設(shè),落后于地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展,落后于城鎮(zhèn)化建設(shè),所以必須高度重視配電網(wǎng)規(guī)劃工作。今后城鎮(zhèn)配電網(wǎng)的建設(shè)改造中,應(yīng)將修編審定后的規(guī)劃作為投資依據(jù), 避免投資的盲目性和重復(fù)浪費(fèi)。同時(shí),為了保證農(nóng)網(wǎng)改造投資的科學(xué)性、合理性,更好地支持地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和城鎮(zhèn)化建設(shè),建議農(nóng)村電網(wǎng)盡快開展配網(wǎng)規(guī)劃工作。
4.3 加快專業(yè)人才培養(yǎng)步伐
為了提高城鎮(zhèn)配網(wǎng)規(guī)劃質(zhì)量,建議對基層各供電局(縣/市電力公司)從事配電網(wǎng)規(guī)劃的技術(shù)人員進(jìn)行配電網(wǎng)規(guī)劃原則和方法方面的技術(shù)培訓(xùn), 并鼓勵(lì)參加國內(nèi)舉辦的城鎮(zhèn)配網(wǎng)規(guī)劃培訓(xùn)班,學(xué)習(xí)先進(jìn)地區(qū)的配電網(wǎng)規(guī)劃經(jīng)驗(yàn)和方法,開拓規(guī)劃新思路,提高規(guī)劃人員的業(yè)務(wù)素質(zhì),提高配電網(wǎng)規(guī)劃質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:城市配電網(wǎng);規(guī)劃;負(fù)荷預(yù)測;配網(wǎng)自動化
中圖分類號: TU984 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
0 引言
呼和浩特地處環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈、西部大開發(fā)、振興東北老工業(yè)基地三大戰(zhàn)略交匯處,“呼包銀”經(jīng)濟(jì)帶核心及“呼包鄂”金三角中心,還是聯(lián)接黃河經(jīng)濟(jì)帶、亞歐大陸橋、環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)區(qū)域的重要橋梁;不僅是引領(lǐng)內(nèi)蒙古快速發(fā)展的呼包鄂經(jīng)濟(jì)圈內(nèi)重要的增長極,還是國家主體功能區(qū)規(guī)劃 “呼包鄂榆重點(diǎn)開發(fā)區(qū)”中心城市、國家實(shí)施西部大開發(fā)戰(zhàn)略中重要的中心城市之一。城市化進(jìn)程不斷加快,配電網(wǎng)規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)大,配電網(wǎng)在整個(gè)電力系統(tǒng)當(dāng)中的地位越來越重要,受到全社會廣泛的關(guān)注。其運(yùn)行、建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性、可靠性和安全性也急需進(jìn)一步提高。
1 呼和浩特市配網(wǎng)規(guī)劃存在問題
1.1 需結(jié)合實(shí)際情況選擇電纜入地
由于在城市配網(wǎng)規(guī)劃中對電纜入地沒有具體的規(guī)定,在沒有考慮運(yùn)行維護(hù)、事故搶修資金的情況下,政府主管部門片面追求城市的美觀,不切合實(shí)際地提出了城市電纜全部入地的要求。
1.2 負(fù)荷預(yù)測與電氣計(jì)算準(zhǔn)確性有待進(jìn)一步提高
負(fù)荷預(yù)測是配電網(wǎng)規(guī)劃中的重要依據(jù)和組成部分,由于歷史數(shù)據(jù)不全,負(fù)荷預(yù)測結(jié)果不準(zhǔn)確,造成電源點(diǎn)分布、線路路徑等網(wǎng)架結(jié)構(gòu)方案誤差大;電氣潮流計(jì)算、短路電流、無功電壓等計(jì)算偏差較大;線損率、電壓、短路水平等沒有按照《城市電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則》的要求進(jìn)行的校驗(yàn)。
1.3 配網(wǎng)自動化建設(shè)落后
由于我國配網(wǎng)自動化工作起步晚,相應(yīng)的技術(shù)政策、標(biāo)準(zhǔn)等少,同時(shí)由于配電網(wǎng)涉及的范圍多,自動化的點(diǎn)多量大,早期的配電網(wǎng)絡(luò)已基本形成,只在原有配電網(wǎng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造,難度大,為此呼和浩特地區(qū)配電網(wǎng)自動化只是采取個(gè)別線路作為試點(diǎn),沒有與實(shí)際情況相結(jié)合,缺少技術(shù)人才,缺乏完善統(tǒng)一的管理模式。
2 呼和浩特地區(qū)配電網(wǎng)規(guī)劃
2.1 配電網(wǎng)規(guī)劃的原則
城市配電網(wǎng)的規(guī)劃依據(jù)負(fù)荷預(yù)測,首先確定呼和浩特地區(qū)負(fù)荷分布,然后確定各個(gè)變電站的供電區(qū)域及供電范圍,和上一級電網(wǎng)的規(guī)劃緊密結(jié)合起來,最后確定配電線路的網(wǎng)絡(luò)接線方式和走向等。在規(guī)劃過程中,必須堅(jiān)持有長遠(yuǎn)的整體規(guī)劃。
2.2 負(fù)荷預(yù)測
負(fù)荷預(yù)測是城市配網(wǎng)規(guī)劃編制的基礎(chǔ)和重要內(nèi)容,是合理確定城市電源、電網(wǎng)規(guī)模和布局的基本依據(jù)。負(fù)荷預(yù)測要具有科學(xué)性,應(yīng)采用多種方法預(yù)測,互為補(bǔ)充,相互校核。 合理的選擇和使用負(fù)荷預(yù)測方法,是電網(wǎng)規(guī)劃與城市規(guī)劃相結(jié)合能否成功的關(guān)鍵因素之一。
2.3 充分考慮現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)對規(guī)劃的影響
對于各種規(guī)劃,現(xiàn)有配電系統(tǒng)的接線方式是一個(gè)自然的起點(diǎn),如果考慮網(wǎng)絡(luò)未來的發(fā)展趨勢,必須規(guī)劃,考慮各種因素,如果沒有研究網(wǎng)絡(luò)在現(xiàn)行負(fù)荷條件或故障條件下的運(yùn)行情況,就不可能實(shí)事求是地評估網(wǎng)絡(luò)的整體技術(shù)能力,也不可能找出現(xiàn)行網(wǎng)絡(luò)中存在的缺點(diǎn)和不足之處,就不可能在規(guī)劃中對癥下藥,有的放矢地提出解決方案。
2.4 配網(wǎng)規(guī)劃改進(jìn)措施
2.4.1 重視配電網(wǎng)規(guī)劃工作
目前,城市配網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)缺乏統(tǒng)一指導(dǎo)和資金投入,城市配網(wǎng)規(guī)劃落后于主網(wǎng)架建設(shè),落后于地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展,落后于城市化建設(shè)。所以必須高度重視配電網(wǎng)規(guī)劃工作,對于今后城市配網(wǎng)的建設(shè)改造,應(yīng)把修編審定后的規(guī)劃作為投資依據(jù),避免投資的盲目性和重復(fù)浪費(fèi)。
2.4.2 加大人員、資金和技術(shù)支持
政府管理部門和電力企業(yè)要對配網(wǎng)加大人員、資金和技術(shù)支持,充分發(fā)揮電力企業(yè)在技術(shù)和人員的優(yōu)勢,開展對城市配網(wǎng)規(guī)劃的技術(shù)指導(dǎo),并規(guī)范配電網(wǎng)規(guī)劃的編制、評審、實(shí)施的管理程序。
2.4.3 正確處理好城市建設(shè)與電網(wǎng)規(guī)劃間關(guān)系
城市要發(fā)展,電力須先行,城市發(fā)展規(guī)劃中,電網(wǎng)規(guī)劃是重要的一部分。呼和浩特地區(qū)配網(wǎng)規(guī)劃要與城市規(guī)劃同步進(jìn)行,要與政府部門加強(qiáng)溝通,將地區(qū)電網(wǎng)規(guī)劃納入城市總體規(guī)劃。
3 配電網(wǎng)規(guī)劃的意義
3.1 降低配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的損耗,提高配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性
由于線損是電網(wǎng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的重要指標(biāo),配電網(wǎng)規(guī)劃可使配電網(wǎng)運(yùn)行達(dá)到最優(yōu)化,線損可有效降低。我國的線損率在9%左右,高于國外的發(fā)達(dá)國家。35~110kV配電網(wǎng)產(chǎn)生線損在整個(gè)電網(wǎng)損耗中所占比重最大。因此在正常運(yùn)行時(shí),通過網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)規(guī)劃可以有效地達(dá)到降低網(wǎng)損的目的。
3.2 均衡負(fù)荷,消除線路過載,提高電能質(zhì)量
電力系統(tǒng)中負(fù)荷隨時(shí)間變化較快,并且配電網(wǎng)饋線所帶負(fù)荷類型不盡相同,例如電動機(jī)、照明、電弧機(jī)等各類隨機(jī)性負(fù)荷和沖擊性負(fù)荷,各負(fù)荷在同一時(shí)間段內(nèi)的電流曲線差異較大,因此在降壓變和各饋線出現(xiàn)電流波峰和波谷的時(shí)間也是不同,但是通過配電網(wǎng)的規(guī)劃操作,按照需要使負(fù)荷合理轉(zhuǎn)移,可降低部分饋線的過負(fù)荷水平。
3.2 提高供電可靠性
當(dāng)配電網(wǎng)內(nèi)發(fā)生故障時(shí),保護(hù)裝置正確動作,切除故障的同時(shí),還可以靠自動裝置跳開向故障點(diǎn)注入短路電流的聯(lián)絡(luò)開關(guān),將故障線路所帶負(fù)荷轉(zhuǎn)移至其余正常運(yùn)行的饋線上,此動作稱為備用電源自動切換。此快速切除故障、恢復(fù)重要負(fù)荷供電的手段也是配電網(wǎng)規(guī)劃研究價(jià)值存在的重要依據(jù)。
參考文獻(xiàn):
[1] Q/GDW156-2006,城市電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則,中國電力出版社。
[2] 范明天.中國配電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略相關(guān)問題研究.北京.中國電力出版社。
關(guān)鍵詞:低壓配電網(wǎng);電容電流;接地變壓器
0 前言
隨著我國GDP總量的不斷攀升,用電量的需求大大增強(qiáng),對用戶供電的配電網(wǎng)要求也在提高,配電網(wǎng)的輸送能力亟待增強(qiáng)。相比傳統(tǒng)的10kV配電網(wǎng),更高電壓等級的配電網(wǎng)優(yōu)勢明顯。在相同導(dǎo)體截面、輸送相同負(fù)載功率時(shí),20kV 供電距離是10kV的4倍,能有效地增大線路輸電能力,減少線路上功率的損耗,提高線路的供電半徑。
20kV配電網(wǎng)在我國的運(yùn)行時(shí)間不長、經(jīng)驗(yàn)不足,若能對其設(shè)計(jì)及運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)分析、加以探討,會有利于我國配電網(wǎng)輸送水平的發(fā)展。本文對配電網(wǎng)中三種中性點(diǎn)接地方式的特點(diǎn)和范圍進(jìn)行比較分析,考慮了將配電網(wǎng)電容電流進(jìn)行簡化計(jì)算的方法,重點(diǎn)研究20kV 配電網(wǎng)采用中性點(diǎn)低電阻接地方式下的接地電流大小及接地設(shè)備參數(shù)的選擇,為低電阻接地設(shè)備選擇提供一種比較合理的計(jì)算方法。
1 中性點(diǎn)接地的基本方式
目前我國10 kV-35 kV配電網(wǎng)中,中性點(diǎn)基本接地方式有以下3種:中性點(diǎn)采用不接地方式、中性點(diǎn)采用低電阻接地方式和中性點(diǎn)采用消弧線圈接地,每種方式有其各自的應(yīng)用優(yōu)勢及適宜場合。
1.1 中性點(diǎn)采用不接地方式
當(dāng)單相接地故障發(fā)生在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)時(shí),該線路的電壓仍對稱,基本不影響用戶的供電,但要求在2小時(shí)內(nèi)盡快切除故障。因?yàn)榘l(fā)生單相接地故障時(shí),可能會產(chǎn)生較高的工頻過電壓、電弧接地過電壓,長時(shí)間運(yùn)行會燒毀設(shè)備。
10 kV-35 kV配電網(wǎng)中,當(dāng)單相接地電容電流不超過10A時(shí),應(yīng)采用中性點(diǎn)不接地方式[5]。
1.2 中性點(diǎn)采用消弧線圈接地
當(dāng)單相接地故障發(fā)生在中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的配電網(wǎng)時(shí),系統(tǒng)中的容性接地電流會與消弧線圈產(chǎn)生的感性電流相消,大大減小了單相接地故障電流,可有效避免接地電弧的出現(xiàn)。在發(fā)生單相接地故障情況下,允許工作2小時(shí),使得配電網(wǎng)供電有更高的可靠性;但單相接地保護(hù)裝置動作情況復(fù)雜,尋找故障點(diǎn)較難,由單相接地故障引起的工頻過電壓對設(shè)備的絕緣水平要求較高。
10 kV、20kV配電網(wǎng)中,當(dāng)單相接地電容電流可能出現(xiàn)大于10A的情況時(shí),小于100-150A時(shí);35kV配電網(wǎng),當(dāng)單相接地電容電流超過10A,小于100A時(shí);宜采用中性點(diǎn)采用消弧線圈接地[5]。
1.3 中性點(diǎn)采用低電阻接地
中性點(diǎn)經(jīng)低電阻接地方式,可以有效地消除各種PT諧振過電壓、限制工頻過電壓和接地故障電弧過電壓。發(fā)生單相接地故障時(shí),健全相電壓變化較小,其對設(shè)備絕緣等級要求相對較低,可節(jié)約投資;而且零序過流保護(hù)能立即動作,可靠地保護(hù)線路及設(shè)備。但增加了停電次數(shù)和停電時(shí)間,供電的可靠性有所降低。
10 kV、20kV配電網(wǎng)中,當(dāng)單相接地電容電流超過100A-150A或?yàn)槿娎|網(wǎng)時(shí);35 kV配電網(wǎng),單相接地電容電流超過100A-150A或?yàn)槿娎|網(wǎng)時(shí),中性點(diǎn)宜采用經(jīng)低電阻接地方式[5]。
2 電容電流的簡化計(jì)算
對配電網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式進(jìn)行選擇時(shí),主要考慮其配電網(wǎng)電容電流的大小。電容電流由下列電氣連接元件產(chǎn)生,包括配電網(wǎng)中的架空線路,配電網(wǎng)中的電纜線路,以及供給該配電網(wǎng)的發(fā)電機(jī)、變壓器及母線,它們的電容電流可按以下公式計(jì)算[4]:
(1)架空線路,電容電流可按式(1)估算。
Ic=(2.7~3.3)Ue?L×10-3 (1)
(2)電纜線路,電容電流可按式(2)估算:
Ic=0.1Ue?L (2)
(3)在變電站增加部分見表1。
3 配電網(wǎng)中性點(diǎn)低電阻接地方式
根據(jù)城市規(guī)劃和發(fā)展,越來越多的配電網(wǎng)需要采用電纜供電方式,電纜的數(shù)量大增,使配電網(wǎng)中的電容電流出現(xiàn)過大的現(xiàn)象。為解決該問題,工程中采用了中性點(diǎn)經(jīng)低電阻接地的運(yùn)行方式,下面本文將詳細(xì)討論這種接地方式的參數(shù)選擇問題。
3.1 采用中性點(diǎn)經(jīng)低電阻接地時(shí)的接地電流
目前國內(nèi)外工程,在配電網(wǎng)經(jīng)低電阻接地情況下,對于接地電流的大小要求不同,實(shí)際選擇設(shè)備時(shí)范圍的變化較大。
在IEEE143標(biāo)準(zhǔn)中,對于工業(yè)設(shè)施的配電網(wǎng)而言,當(dāng)15kV及以下的配電網(wǎng)接地故障發(fā)生時(shí),其故障電流應(yīng)小于400A的電流。在我國有著不同的要求,如在廣州10kV配電網(wǎng)中,要求其零序電流小于400A,而在上海35kV配電網(wǎng)中,要求零序電流小于1kA或2kA。
在不同的國家,情況各異。美國的配電網(wǎng)主要由中性點(diǎn)經(jīng)低電阻接地方式構(gòu)成,單相接地電流控制在500A左右,或者1000A左右。
在我國,不同的規(guī)范或規(guī)定要求也不一致。國家標(biāo)準(zhǔn)GB50613-2010《城市配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)規(guī)范》中,第5.6條規(guī)定:“當(dāng)單相接地電流超過100A-150A,或?yàn)槿娎|網(wǎng)時(shí),宜采用低電阻接地方式,其接地電阻宜按單相接地電流200A-1000A、接地故障瞬時(shí)跳閘方式選擇”;在南方電網(wǎng)主編的電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL5449-2012《20 kV配電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》中,第3.5條規(guī)定:“20 kV配電系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式,當(dāng)單相接地電容電流超過100A-150A時(shí),可采用低電阻接地方式,接地電流宜控制在500-1000A范圍內(nèi)”;在國家電網(wǎng)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/GDW156- 2006《城市電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則》中,第4.5條規(guī)定:“對于35kV、20kV、10kV電壓等級的中性點(diǎn)經(jīng)低電阻接地系統(tǒng),在發(fā)生單相接地故障時(shí),20kV、10kV接地電流宜控制在150-500A范圍內(nèi)?!?/p>
從以上給出的國內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)和標(biāo)準(zhǔn)來看,針對低電阻接地系統(tǒng)的故障電流的取值,各標(biāo)準(zhǔn)是采用“一般”或“宜”給出取值的上下限,其推薦的取值范圍是不同的,特別是南方電網(wǎng)主編的《20 kV配電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》和國家電網(wǎng)的《城市電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則》中,對20 kV中性點(diǎn)經(jīng)低電阻接地的接地電流推薦的控制范圍差異很大,其重合部分只有500A。
因此,本文認(rèn)為,配電網(wǎng)低電阻接地時(shí),應(yīng)綜合考慮過電壓、繼電保護(hù)、通信干擾等方面的問題,在不同的國家和地區(qū),可以有不同的接地電流選擇。
3.2 接地變壓器的設(shè)置
由于常規(guī)變電站的主變壓器都采用Yd或YNynd聯(lián)接組別,10kV或20kV配電網(wǎng)系統(tǒng)一般均無中性點(diǎn)引出,為實(shí)現(xiàn)低電阻接地,需要采用接地變壓器。
該變壓器采用了Z型(或稱曲折形)的繞組接法,其中性點(diǎn)可加電阻R或消弧線圈,還可根據(jù)需要,設(shè)置一個(gè)400V的次級繞組,供站用電。
4 工程實(shí)例
本文作者設(shè)計(jì)的東南亞某150 kV/20 kV變電站,其20 kV是向當(dāng)?shù)卦信潆娋W(wǎng)供電,設(shè)計(jì)時(shí)考慮維持原有配電網(wǎng)設(shè)備的絕緣水平,采用了原配電網(wǎng)一樣的接地方式,低電阻接地方式,接地電阻為40Ω,單相接地時(shí)保護(hù)動作于跳閘。該變電站的主變壓器采用星三角的聯(lián)接方式,在20kV側(cè)上,沒有中性點(diǎn)引出。因采用中性點(diǎn)經(jīng)過低電阻接地的方式,該站使用了Z型接線的干式接地變壓器,即在接地變壓器的中性點(diǎn)上將低電阻接入。
4.1 20 kV接地電阻的參數(shù)選擇
當(dāng)選定接地電阻為40Ω時(shí),單相接地時(shí),流過20kV接地變壓器中性點(diǎn)及電阻的接地電流為:
(3)
式中Un為系統(tǒng)電壓,取21kV;R為接地電阻。
接地電阻的額定電壓的計(jì)算公式為:
(4)
接地電阻的消耗功率的計(jì)算公式為:
Pr=Id×UR≥303×12.73=3857kW (5)
單相接地故障出現(xiàn)在該系統(tǒng)時(shí),保護(hù)柜發(fā)出保護(hù)跳閘信號,為滿足系統(tǒng)可靠性穩(wěn)定性的相關(guān)要求,此時(shí)設(shè)置接地電流持續(xù)時(shí)間最多為10 s。
4.2 20 kV接地變壓器的參數(shù)選擇
對Z型接線三相接地變壓器,若中性點(diǎn)帶電阻,接地變壓器的容量為:
SN≥Pr (6)
式中Pr為額定容量,僅限接地電阻。
按照《導(dǎo)體和設(shè)備選擇設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》規(guī)范條文中的說明:接地變壓器的型式以選擇干式配電變壓器為宜。在確定其容量時(shí),利用接地變壓器的過載能力進(jìn)行考慮,設(shè)置接地保護(hù)動作于跳閘時(shí)間。當(dāng)現(xiàn)場的廠家資料缺乏時(shí),采取表2所列數(shù)據(jù)。
表中所列過載持續(xù)時(shí)間最少都是5min,沒有10 s時(shí)變壓器的過載能力,國內(nèi)其它的規(guī)范和接地變壓器廠家資料中也未標(biāo)明該參數(shù),如果直接用5min的過載能力來計(jì)算,其接地變壓器容量選擇較大,不經(jīng)濟(jì)。
可以參照IEEE-C62.92.3標(biāo)準(zhǔn),它對過載系數(shù)有著明確的規(guī)定,即持續(xù)容量采取變壓器短時(shí)容量,具體換算方式如表3所示。
從表2和表3中的數(shù)據(jù)對照可看出,IEEE標(biāo)準(zhǔn)的過載能力要求更高。
結(jié)合作者實(shí)際經(jīng)驗(yàn),需要與國內(nèi)接地變壓器生產(chǎn)廠家協(xié)商,只要訂貨時(shí)提出明確要求,廠家是能保證達(dá)到IEEE標(biāo)準(zhǔn)的, 即保證10s,10-10.5倍的過載能力。在實(shí)際計(jì)算時(shí),過載持續(xù)時(shí)間取10 s,當(dāng)接地電阻采用40Ω時(shí),其需要接地變壓器的短時(shí)容量為:
SN(10 s)≥Pr =3857kVA (公式5的計(jì)算值)
折算到接地變壓器的持續(xù)容量為:
SN≥386 kVA (按10 s,過載倍數(shù)10考慮)
另外考慮了接地變壓器的低壓側(cè)帶站用電,低壓側(cè)為容量200 kAV,因此計(jì)算干式接地變壓器高壓側(cè)容量還應(yīng)包括站用電部分。實(shí)際選用的干式接地變壓器的額定容量:高壓側(cè)/低壓側(cè)為630/200 kAV,電壓:21±2*2.5%/0.4 kV,聯(lián)接組別:ZNyn11。該變電站已投運(yùn)4年,至今運(yùn)行良好。
5 結(jié)論
中壓配電網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式的選擇討論由來已久,但目前尚無準(zhǔn)確定論。對于三種主要的中性點(diǎn)接地方式,有其各自的應(yīng)用優(yōu)勢及適宜場合。本文對配電網(wǎng)的中性點(diǎn)接地方式的選擇上進(jìn)行了相應(yīng)探討,重點(diǎn)研究了20kV 配電網(wǎng)中性點(diǎn)采用低電阻接地的電流及接地變壓器的參數(shù)選擇問題。
參考文獻(xiàn):
[1]錢云,王洋.發(fā)展中壓20kV電壓等級必要性的探討[J].安徽電力,2006,23(03):17-19.
[2]汲亞飛,侯義明.20kV配電網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式選擇的研究[J].供用電,2008,25(05):9-12.
[3]孫西驊.城市電網(wǎng)改造和推廣20kV電壓的問題[J].供用電,1996,13(03):17-19.
[4]西北電力設(shè)計(jì)院.電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊[S].中國電力出版社,1991.
[5]GB50613-2010,城市配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)規(guī)范[S].
【關(guān)鍵詞】城市;配電網(wǎng)規(guī)劃;負(fù)荷預(yù)測
一、傳統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測方法分析
負(fù)荷預(yù)測方法主要分為傳統(tǒng)的預(yù)測方法和基于數(shù)學(xué)模型的預(yù)測方法。傳統(tǒng)預(yù)測法主要有用電單耗法、電力彈性系數(shù)法、負(fù)荷密度法、外推法、回歸預(yù)測法、人均用電量指標(biāo)法等,基于數(shù)學(xué)模型的預(yù)測方法有灰色預(yù)測法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測法、模糊負(fù)荷預(yù)測法等等。傳統(tǒng)的負(fù)荷預(yù)測方法如用電單耗法、電力彈性系數(shù)法、負(fù)荷密度法是依靠專家的經(jīng)驗(yàn)或一些簡單的變量之間的相關(guān)關(guān)系對未來負(fù)荷做一個(gè)方向性的結(jié)論,預(yù)測精度較差,但在實(shí)際的中長期負(fù)荷預(yù)測時(shí),結(jié)合工作人員的具體經(jīng)驗(yàn),可用這些方法進(jìn)行預(yù)測結(jié)果的驗(yàn)證。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測法基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論,利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)功能,讓計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)包含在歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)中的映射關(guān)系,再利用這種映射關(guān)系預(yù)測未來負(fù)荷。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測應(yīng)用于短期負(fù)荷預(yù)測比應(yīng)用于中長期負(fù)荷預(yù)測更為適宜,模糊預(yù)測法應(yīng)用模糊邏輯和預(yù)報(bào)人員的專業(yè)知識將數(shù)據(jù)和語言形成模糊規(guī)則,單純的模糊預(yù)測法的結(jié)果不夠準(zhǔn)確,因?yàn)槟:A(yù)測沒有學(xué)習(xí)能力,因此模糊預(yù)測法常和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等預(yù)測方法組合使用。但以上方法不能體現(xiàn)具體負(fù)荷增長點(diǎn),不能有效指導(dǎo)中低壓配電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)。
二、空間負(fù)荷預(yù)測方法分析
對于城市配電網(wǎng)規(guī)劃而言,更重要的是負(fù)荷的局部空間分布情況。福州配電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測采用了結(jié)合城市發(fā)展情況的空間負(fù)荷預(yù)測方法,不僅要預(yù)測負(fù)荷的飽和值,而且還要預(yù)測負(fù)荷增長的空間和時(shí)間,即空間負(fù)荷分布。在確定了負(fù)荷空間分布的基礎(chǔ)上,布局配電變壓器,再規(guī)劃變電站,由下而上逐級規(guī)劃城市電網(wǎng)。結(jié)合福州城區(qū)負(fù)荷發(fā)展特點(diǎn),可將負(fù)荷分為若干個(gè)單元區(qū)塊,并對其進(jìn)行負(fù)荷類型、負(fù)荷性質(zhì)的定義,在此基礎(chǔ)上建立數(shù)學(xué)模型進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測。
首先應(yīng)明確負(fù)荷單元區(qū)塊的劃分原則,單元區(qū)塊劃分是空間負(fù)荷預(yù)測的首要步驟,其目的是預(yù)測負(fù)荷增長的位置,為配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)提供空間信息。單元區(qū)塊劃分得越細(xì),負(fù)荷預(yù)測的空間分辨率越高,配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)也會更準(zhǔn)確詳細(xì)。對于每個(gè)單元區(qū)塊,城市規(guī)劃均對其用地性質(zhì)、負(fù)荷密度、占地面積以及容積率作了規(guī)劃,通過向政府規(guī)劃部門收集各預(yù)測地塊未來的土地規(guī)劃方案,得到每個(gè)地塊各類負(fù)荷相關(guān)因素的歷史資料。其次對各單元區(qū)塊負(fù)荷類型進(jìn)行定義,福州城區(qū)負(fù)荷類型主要分為居民用電負(fù)荷、商業(yè)負(fù)荷及工業(yè)負(fù)荷。最后對各單元區(qū)塊性質(zhì)進(jìn)行定義,可將負(fù)荷區(qū)塊分為負(fù)荷基本飽和區(qū)塊、負(fù)荷半飽和區(qū)塊、負(fù)荷新建區(qū)塊。
在完成負(fù)荷單元區(qū)塊劃分、負(fù)荷類型、負(fù)荷性質(zhì)定義等工作的基礎(chǔ)上,對不同類型、不同性質(zhì)的負(fù)荷單元區(qū)塊,采用不同的負(fù)荷預(yù)測方法。對居民用電負(fù)荷:負(fù)荷基本飽和區(qū)塊一般就是成熟社區(qū)(建成5年及以上),人口和用電情況已趨于穩(wěn)定,在較短時(shí)間內(nèi)負(fù)荷變化的空間不大,可以在現(xiàn)有負(fù)荷的基礎(chǔ)上乘以一個(gè)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展和居民生活水平提高相匹配的負(fù)荷增長系數(shù),便可得到負(fù)荷預(yù)測數(shù)據(jù)。負(fù)荷半飽和地區(qū)一般是新建社區(qū)(建成2年及以上),有一定的負(fù)荷基礎(chǔ),但是存在很大的負(fù)荷上升空間。負(fù)荷新建區(qū)塊主要是指建成2年以下社區(qū)和在建社區(qū),負(fù)荷在短期之內(nèi)基本無增長。對于居民用電飽和負(fù)荷的預(yù)測可參照《城市電力規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則》等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),選定適合福州地區(qū)發(fā)展定位的飽和負(fù)荷密度進(jìn)行測算。對商業(yè)負(fù)荷:這部分負(fù)荷往往是市政建設(shè)的重點(diǎn)地區(qū),許多大型的寫字樓、商場、高級娛樂場所和高層居住小區(qū),由于容積率比較高,成為空間負(fù)荷分布中的重要負(fù)荷和大負(fù)荷,這些大項(xiàng)目的新建所引起的負(fù)荷的跳躍式增長,對空間負(fù)荷分布的影響很大,必須在空間負(fù)荷預(yù)測中予以考慮。根據(jù)《城市電力規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則》等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及國內(nèi)其他城市在不同發(fā)展階段下的負(fù)荷的用電指標(biāo),選擇福州城區(qū)此種類型負(fù)荷用地在負(fù)荷預(yù)測年的用電指標(biāo),以此進(jìn)行測算。對工業(yè)負(fù)荷:根據(jù)福州市“十二五”規(guī)劃綱要,未來福州中心城區(qū)主要發(fā)展服務(wù)業(yè)和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè),工業(yè)逐步向南北兩翼轉(zhuǎn)移。因此,未來福州城區(qū)工業(yè)負(fù)荷應(yīng)無較大增長,主要采用用戶報(bào)裝容量數(shù)據(jù)進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測。根據(jù)以上原則建立數(shù)學(xué)模型,選定合適的負(fù)荷增長率等參數(shù),進(jìn)行各單元區(qū)塊目標(biāo)年份負(fù)荷預(yù)測。在完成單元區(qū)塊負(fù)荷預(yù)測的基礎(chǔ)上,對選定區(qū)域考慮同時(shí)系數(shù)后進(jìn)行數(shù)據(jù)疊加,得到的就是任意目標(biāo)區(qū)域的目標(biāo)年份負(fù)荷預(yù)測值。