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文档简介
1、城区电网规划建设策略探究摘要:随着城区电网负荷的不断增大,逐渐暴露出诸多的城区电网规划不合理问题,需要针对这些问题,确定科学的 城区电网规划原则、规划思路和规划技术,以保证城区电网 的可持续发展,以促进电力系统的更加安全性和稳定性。关键词:城区;规划;方法中图分类号:tm73文献标识码:a文章编号:1009-0118(2012) 12-0242-02随着城市的迅速发展,用电负荷需求的日趋增大和集 中,对供电质量、可靠性提出了更高的要求,但从目前城区 电网现状来看,还不能充分满足以上要求。特别是随着城市 产业结构的不断调整,第三产业用电和人民日常生活用电负 荷的不断增长,大部分城区配网出现了严重
2、过负荷的情况, 电网有电送不进、供不出、用不上的现象也非常突出,使城 区电网最薄弱且改造难度最大的中、低压电网面临极大压 力,因此城区电网的合理规划在今后的电网改造和建设过程 中显得尤为重要,文章在正视我国目前城区电网规划建设存 在问题的基础上,系统性的提出了城区电网规划相关策略。一、我国城区电网规划存在问题分析(-)110kv电源不足且中低压配电网容量不足。近年 来第三产业迅速发展,人民生活水平的提高,现代化家用电 器大量进入家庭,使原来就滞后电源建设的城市电网不适应 用电负荷增长迅猛的要求。城网建设近年虽然有了很大发 展,仍然存在不少问题。城市城网电源不足、电源可靠性不 够,网架脆弱,城区
3、llokv变电站临时过渡t接较多,一旦 上级变电站或线路发生故障,会造成全部停电。中低压配电 网能力不足,城市内220kv和llokv变电站较少,变电容载 比偏低。配电网主干线导线截面偏小,每年度夏迎峰期,各 地配电网主设备严重过载,不得不采取高峰限负荷或者拉闸 限电措施。(二)供电可靠性不高。配电网建设由于线路通道资源 有限和变压器布点难度大,虽经多年城网改造,但滞后于高 速发展的社会经济,因此线路设备超满栽严重,造成电网网 架脆弱,使得供电质量差,故障发生频繁。配电网自动化程 度低,切除故障时间慢,恢复供电时间长,供电可靠性不高, 大多数城区电网实际10kv供电可靠率仍在99. 8%以下。
4、目前 国际上发达国家供电可靠率在99. 99%以上,平均每年每户停 电时间仅十几分钟。(三)线损率较高。运行维护人员管理水平不够,精细 化管理不到位,设备负荷控制不够,许多城网无功补偿补偿 仍然不足,调节手段落后,同时感性无功补偿装置也配置不 足,无功补偿装置质量也存在一定问题。(四)电压质量不高。城网电压质量仍然较低,少数城 网10kv母线电压合格率停留在86%-90%,多数城网仍存在末 端电压偏低和后夜电压偏高问题。主要原因是负荷增长过 快、无功补偿不足或缺乏无功调节手段、供电线路过长而负 荷过重及配电变压器布点不合理等。另外,烧坏用电设备的 事故时有发牛。由于谐波污染日趋严重,这也影响了
5、电压波 形。(五)城建规划考虑城网发展不够,市区电力线走廊紧 张,扩建困难。城市中低压电网与城市建设规划不协调,与 邮电、有线广播、交通及各种管道等市政设施缺少统一规划, 互相争道,互相制约,市区电力线走廊紧张,扩建困难,交 叉拥挤,在老城区表现的尤为严重,结果供电安全事故增多, 同时使得电网的扩建很困难。二、城区电网规划原则分析针对以上问题,笔者认为在城区进行电网规划时必须要 遵循以下几个方面的原则,以保证规划方向的正确性和科学 性:(一)必须坚持开发与节约并重的原则,坚持将节约放 在第一位,不断提高我国电力工业的经济效益与整体质量水 平,满足人民生活和经济发展对电力供应的需求;(二)坚 定
6、地贯彻和执行国家能源发展战略和电力产业发展政策,必 须遵守国家在能源和环保等相关方面的法律和法规;(三) 电网的规划与发展要适当超前,不断提高电网的输配能力, 形成由不同输电方式和不同电压等级合理配置的电网,从而 促使电力系统整体效率的不断提升;(四)坚持优化电力结 构、统一规划的原则,实现电网和电源的同步协调发展,最 大程度的实现资源的优化配置。三、城区电网规划思路分析城区电网规划在遵循以上原则的基础上,还要采取合理 的规划思路。城市配电网规划是一个城市或一个地区电网总 体规划的一部分,由于城市配电网是处于整个电力系统末端 的位置,直接面对广大工矿企业、第三产业及居民用户,因 此城市配电网是
7、一个十分重要的环节。城市配电网的规划和 设计可以划分为长期规划、网络规划和施工设计三项内容。 长期规划(决策)用于确定未来的主要投资项目和主网架的 结构:网络规划(设计)用于处理近期的各种投资项目;而 施工设计用于考虑各个网络元件的结构设计,以及考虑能否 获得各种设备和材料。(一)由远及近规划。先根据未来远景城市的负荷发展 程度,电源点分布情况等已知条件,参照发展城区地区电网 建设模式,确定远景条件下的中压配网主导供电模式,以此 为指导确定近期中压配电网络的建设目标。各年规划方案中 供电模式的选择、线路的路径和开闭所的选址都应尽量考虑 与远景目标网架的过渡和衔接,尽量减少重复建设和浪费。(二)
8、分区规划。以变电站布点、行政区域、主要地理 特征等为条件,对规划区进行供电分区划分,依据分区内负 荷特性、现状网络等差异进行分区规划,各个分区间保留一 定比例的联络。(三)规范网络接线方式、优化网络结构。随着配网发 展的不断深入,中压配电网规模将迅速扩大,规范网络接线 方式,优化网络结构,在保证可靠性的前提下简化中压配电 网结构,是提髙配电网管理效率的行之有效的措施。对发展 较为成熟地区进行局部优化网络结构,对新开发地区规范其 网络建设,以保证供电可靠性及管理有效性。(四)重视各级电网的协调和安全。在城网规划中,应重视各电压等级电网的协调发展,下一级电网对上一级电网 具有支撑作用,加强220k
9、v电网结构,简化llokv电网结构 和接线,强化10kv配电网的建设和管理,提高负荷转移能 力。以保证终端客户的供电可靠性作为落脚点,不必层层电 网都满足"n-1”标准。另外,要注意不同电压等级的变电 容量、出线回路、导线截面能够相互匹配,不能造成某一电 压等级变电容量闲置或短缺、线路空载或过载。四、城区电网规划技术分析(一)城区电力负荷预测负荷预测是城网规划的基础,包括电量需求预测和电力 需求预测两部分。由于负荷预测受社会、经济、环境、天气 等各种不确定因素的影响,其变化也具有很大的不确定性, 因此要进行完全准确的负荷预测是十分困难的,更多的是对 发展趋势的预测。城区负荷以居民生活
10、、公共设施、工业、 第三产业等负荷为主,占总负荷的90%以上,且每年市区的 用电量和负荷会呈现10%左右的增长,伴随着市区社会经济 的不断发展,需要通过对市区社会经济发展和历史负荷水平 的分析,采用多种方法进行预测,建立负荷预测模型,将收 集到的各种经济预测数据、规划及历史数据,通过调用预测 主库的手段,根据宏观经济形势及经验取各种方法的权数, 将多种预测结果加权取平均值,可得到较准确的负荷预测成 果。(二)电网结构城网结构应充分体现下一级电网对上一级电网的支持, 以坚强的220kv电网、简单实用的110kv电网、可靠的10kv 中低压配电网为发展目标,市区内逐渐取消35kv电压等级。 220
11、rv电网应是城网的电源骨干网架,需根据负荷预测情况 和城网现状,确定在未来数年或十年220kv变电站的数量, 以形成坚强的220kv电网结构。110kv电网可按照分层、分 区、分片的网架结构设计原则,优化电网结构,以220kv变 电站为电源点,城区电网可逐步形成两端有电源的“两线三 变”或“三线三变”互联结构,正常运行时不并列。10kv配 电网应以高压变电所作为供电支撑点,分成相对独立又能互 送的分区配电网,分区配电网应有较明显的供电范围,配网 能支持上一级电网;应有足够的联络容量,即具有充分转移 负荷的能力;应从辐射式和两侧互供线路逐步过渡为多分段 多联接形式。(三)变电站电气主接线的选择城
12、网中变电站的规模和电气主接线应根据变电站所处 的地位、性质决定,力求简化,以减少占地面积和节省投资。建议220kv变电站采用一倍半接线,其可靠性高、运行 灵活、有较丰富的运行经验。220kv变电站数量的增加和gis 设备的采用,为简化220kv主接线提供了可能。“十二五” 规划中的220kv变电站可按照双母线接线、gis设备建设。随着220kv变电站布点的增加和llokv电网网架结构的 加强,应在llokv电网推广应用线变组、环进环出、三“t” 等接线形式。(四)主变压器和导线截面的选择根据城区负荷密度情况,220rv主变容量主要采用 120mva和180mva,变电站规模远期可按2台或3台1
13、80mva 主变容量考虑,近期可按2台120mva或180mva主变容量考 虑。220kv导线截面以3x300mm2为主,少量采用3x400mm2 导线。随着线路输送容量的增大,大截面导线的采用已成为 趋势。llokv变电站最终规模应考虑5-15年的负荷发展。城 网中的llokv变电站主变压器台数选取2-3台,主变压器容 量系列为 63mva、5omva 和 31. 5mva。llokv线路采用同杆多回架设,以节约线路走廊,其中 以同杆双回线路为主。llokv双回线路应能满足2座变电站 的容量需要,并根据网架结构考虑在事故情况下具有一定的 转供能力。110kv线路导线截面以300m2为主,在负
14、荷密度 增大后,根据需要采用大截面导线。五、结语城区电网规划建设是一个长期性、系统性的过程,需要 综合性的考虑诸多的因素,文章只是结合笔者实际工作经 验,提出了城区电网规划策略,在实践过程中,还需结合地 区实际进行综合考虑。(上接第241页)(2)现场管理利用 技术装备进行代替。肯定又不少单位对于安全基础工作以及 现场管理不够注重,以为凭借自己设备性能的优良就可以完 全把现场管理代替,因此长期不对数据进行备份,不指定反 事故措施,这些问题的出现就是为系统的安全稳定运行埋下 了隐患;(3)对技术没有进行有效的管理,对其运行规程的 内容编写简单,并且不够完善等这些问题都普遍存在4。(三)电力调度自
15、动化系统的有效安全防护措施。1、 对于自然灾害的影响,我们只能以预测为主,对其进行有效 的防范,最大化对其危害性进行降低。其中电力监测系统一 定要做到早发现、早报告、早预防和早治理;2、对于硬件 故障,首先各部门应该先把安全应急措施以及故障恢复措施 制定好,并且对一些关键数据提前进行备份和妥善管理;其 次还要对病毒软件以及操作系统中漏洞及时进行进行升级 程序和修补程序,对关键部位配备检测以及警告措施,对电 子邮件加强管理;最后如果遭到黑客攻击、人为破坏等,采 取应急措施、对现场进行保护,并尽快恢复系统运行,以减 少事故影响,再向有关部门报告;3、对于盗用和偷窃现象, 首先建立分级负责安全防护责任制,对网络进行安全管理; 其次建立网络安全管理防护小组,并对其相关人员进行专业 培训,以提高安全管理能力;4、不但要保证系统的安全运 行,还要确保其数据具有一定的机密性、完整性以及不可否 认性,所以不但要对外来用户进行限制,并加强身份验证, 还要在服务器上配备回拨功能,对拨号用户进行限定;5、 根据数据专用网络的不同业务系统,采用不同的技术管理; 6、加强调度人员的业务素质。四、结语电网调度自动化系统,目前已经成为电力生产行业的重 要组成部分,所以一定要对其进行严格的管理,以免其存有 隐患,而造成不必要的损失。我们只有对
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