德国配电网的规划与评估ppt课件

1、Institut fr Elektrische Anlagen und EnergiewirtschaftRheinisch-Westflische Technische HochschuleAachenFGH Forschungsgemeinschaft fr Elektrische Anlagen und Stromwirtschaft e.V. Aachen/MannheimPlanung und Bewertungvon Verteilungsnetzen in Deutschland德国配电网的规划与评价德国配电网的规划与评价Univ.-Prof. Dr.-Ing. H.-J. Ha

2、ubrich亚琛工业大学 H.-J. Haubrich教授1Struktur der deutschen Stromversorgung 德国电力系统德国电力系统的构造的构造 P 1 MW500.000 Netze Mittelspannung中压10/20 kVP10-20 MW5.000 Netze Hochspannung高压 110 kVP100 MW100 NetzeAusland Hchstspannung超高压 380/220 kV1 Netz P 1000 MWNiederspannung低压 0,4 kV2Zuverlssigkeitskriterien 可靠性规范可靠性规范

3、Reparatur 维修Umschaltung vor Ort 站内手动分合闸操作Umschaltung fernbedient 遥控分合闸操作automatische Umschaltung 自动分合闸操作Ausfall-Leistung 损失功率损失功率0,010,11101001000024 h10 h1 h10 min1 min10 s1 sUnterbrechungsdauer 恢复供电时间恢复供电时间MVANieder-spannung低压Mittel-spannung中压Hoch-spannung高压Hchst-spannung超高压3Netzzuverlssigkeit 电网的

4、可靠性电网的可靠性beeinflusst durch 受以下要素影响：Netzstruktur 网架构造(Topologie und Anlagendimensionierung 拓扑及设备容量)Netzfhrung 网络运转(berwachung监视, Steuerung控制, Entstrung排出缺点)Instandhaltung 系统维护(inkl. Erneuerung包括系统更新)bisher nur qualitative Vorgaben 目前只需确定性的规范(n-1)-Kriterium电网平安(n-1)准那么zuknftig auch quantitative Vorgab

5、en 未来还会引入定量规范Tu Unterbrechungsdauer 恢复供电时间HuUnterbrechungshufigkeit 供电中断频率Qu = Tu Hu Unterbrechungswahrscheinlichkeit (Nichtverfgbarkeit) 供电中断概率 (不可用率)4Deutschland德国德国Niederlande荷兰Frankreich法国Grobritannien英国Italien意大利Spanien西班牙Irland爱尔兰Norwegen挪威Finnland芬兰Portugal葡萄牙050022345970171179197218456500Nic

6、htverfgbarkeit 不可用率min/a300200100Europaweiter Zuverlssigkeitsvergleich 欧洲各国可靠性欧洲各国可靠性比较比较5Nichtverfgbarkeit in Deutschland (2006) 2006年德国电网的不可用率年德国电网的不可用率Verursacher涉及区域strungsbedingt故障引起的断planmig计划性断电380-kV-Netz0,40110-kV-Netz1,4010/20-kV-Netz16,57,80,4-kV-Netz3,56,8gesamt 总计21,8 min/a14,6 min/aVer

7、teilung配电网98 %100 %6Erzeugung und Vertrieb发电本钱及销售36%38%26%Strompreis-Komponenten bei Haushaltskunden居民用户的电价构成居民用户的电价构成GesetzlicheAbgaben赋税Netz网架费用380 kV110 kV10/20 kV400 V50%25%15%10%Verteilung配电网配电网90%7Netzoptimierung 网架优化网架优化Anlagen-MengeVerluste设备及损耗Netz-kosten网架费用Kalkulations-parameter计算参数Versor

8、gungs-aufgabe供电区域情况techn. Planungs-vorgabenSpezifische Anlagen- und Verlustkosten单位损耗及设备费用Netz-konzept网架构造Netzoptimierung网架优化网架优化mZielfunktion目的:minimale Errichtungs- und Betriebskosten 建造及运转维护费用最小化mNebenbedingung约束条件:angemessene Zuverlssigkeit 适当的可靠性Kalkulations-parameter计算参数Kalkulations-parameter计

9、算参数Kalkulations-parameter计算参数810 km110-kV-Netzoptimierung 网架优化网架优化m5000 km lndliches Gebietm28 Stationen 电站m800 MW Lastspitze 最高负荷380-kV-Station110-kV-StationmEinfach- oder Doppelfreileitungm380/110-kV-TransformatorenmSchaltanlagenkonzeptemTrassenwahlVersorgungsaufgabe 供电区域情况供电区域情况Freiheitsgrade 自在度

10、自在度Fixpunkte 固定点固定点9380/110-kV-Umspannstation 变电站Sammelschienenanlage 开闭所Block- / H-Schaltung 次级变电站Kostengnstigstes (n-1)-Konzept 遵守遵守(n-1)准那么的本准那么的本钱最低电网钱最低电网0412Mio. /aVerluste损耗损耗Leitungen 线路线路Stationen(110 kV) 变电站变电站(2x300)(2x300)(2x300) groe Zuverlssigkeitsunterschiede 相当大的可靠性差别Einspeisung(380

11、kV) 馈电部分馈电部分(n-1)-sicheres Netz满足(n-1)的网络8012min/aNichtverfgbarkeit不可用率310Qu 3 min/a im gesamten Netz 不可用率小于不可用率小于 3 分钟分钟/年年(2x300)(2x300)(2x300)Exemplarische Ergebnisse 结果例如结果例如VLSVLS Andere Netztopologie, mehr Einfachleitungen, aufwndigere Stationskonzepte网架拓扑改动，更多的单回道路路，更昂贵的变电站技术EE(n-1) 3 min/a04

12、12Mio. /a8+6,6 %012min/aNichtverfgbarkeit Qu3Block- / H-Schaltung 次级变电站380/110-kV-Umspannstation 变电站Sammelschienenanlage 开闭所11Effizienzvergleich von 110-kV-Netzen 网架效率比较网架效率比较6080%100110-kV-Netze110千伏电网051015202040Netzkosten 电网本钱Istnetz 现有电现有电网网Zielnetz优化后电优化后电网网12OSTWEST110-kV-Station (2)10-kV-Stat

13、ion (265)10-kV-Kabel 电缆1 km10-kV-Netzoptimierung 电网优化电网优化Ist-Netz 现有电网现有电网1310-kV-Zielnetz 优化后电网优化后电网Leitungslnge: 162 km 73 %线路总长Leistungsschalter: 26 34 %断路器数量14Ist现有电网Ziel优化电网0 %50 %100 %Kosten费用Kostenvergleich 费用比较费用比较-24%Ist现有电网00,250,51/a0,360,05Ist现有电网0120240min23025Ziel优化电网lZiel优化电网Zuverlssi

14、gkeitsvergleich 可靠性比较可靠性比较HUTU15Zusammenfassung 总结总结mVerteilungsnetze bestimmen zu ber 90 % 配电网决议着90%以上的mdie Netzkosten und 网架费用和mdie Versorgungszuverlssigkeit 供电可靠性mOptimierung der Netzstruktur durch Minimierung 经过优化网架构造可以降低mder Errichtungskosten und 设备本钱mder Betriebskosten (Instandhaltung, Verluste) 运转本钱 (维护，损耗)mErfolgreich eingesetzte Optimierungsverfahren sind 已胜利运用的优化算法有mGenetischer Algorithmus fr Grundsatzplanung 基因算法(110 kV)mAmeisen Algorithmus