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规划电网!配电网现有趋势对规划的要求应对措施

导读:此文是一篇规划电网论文范文,为你的毕业论文写作提供有价值的参考。

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卢道远(广东电网公司揭阳供电局,广东 揭阳 522000)

摘 要:文章对配网负序分量化、数字信号化、自动化等趋势进行了描述,在这些趋势中探讨了若干对于规划的要求,并针对新的要求探讨了诸如全面推进调度管理自动化、制定经济合理的网损率指标、执行电能质量指标这样的应对措施,以期达到配网的最佳规划效果.

国家电网十三五规划:电力电网变电站规划设计三维效果表现

关键词:配电网;负序分量化;数字信号化;电网规划;网损率指标;馈线自动化

中图分类号:TM755 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2011)31-0121-03

一、配电网现有发展趋势

配电网是电力系统发电、输电和配电(也称用电和供电)三大系统之一.与世界的发、输、配电投资平均为1.0﹕0.5﹕0.7的水平相比,我国的投资比例为1.0﹕0.23﹕0.2,这与我国电力系统长期形成的“重发、轻供、不管用”的局面不无关系.目前,我国配电网特别是城市配电网规划主要面临两大问题:一是市政改造与环境美化带给电力通道的限制;另一方面,要满足数量激增的新建商业与住宅小区的新增用电高需求.面对这样的现状,我国配电网有了以下发展趋势:

(一)负序分量化

通过分布式小电流接地保护的研究发现,对于小电流系统地接地故障,负序分量比零序分量具有更大优越性.这是由于各出线的负序阻抗远大于高压侧折算到变电站母线处的负序等值阻抗.进一步说,当负序电流分量通过故障点流入系统,经由故障线于母线处入地,几乎没有被分流到非故障线路上去,这给选线带来了极大的方便性,并且也无需计算5次谐波.

(二)数字信号化

随着以高速数字信号处理器(DPS)为基础的实时数字信号处理技术的迅猛发展,电能质量也相应的得到了突飞猛进的运用.因而,数字量化也自然地开始代替模拟量控制的电能质量控制装置.

(三)馈线自动化

馈线自动化与配电管理系统合称配电网系统保护配电自动化.馈线自动化的核心是通信——以通信为基础可以使得配电网全局性的数据得到采集和控制,进而实现配电SCADA等,同时,SCADA、GIS和PAS的一体化也促使配电网自动化成为全方位自动化运行管理系统,这个管理系统包含了配电保护与监控、配电网管理等,此外,以地理信息系统(GIS)为平台则实现了配电网的设备与图资管理.

(四)主站一体化

这里说的主体一体化即配电网自动化系统,就是把数据采集与监控系统(SCADA)、地理信息系统(GIS)、管理信息系统(MIS)、配电管理系统(DMS)、高级应用软件包(PAS)、变电站综合自动化、馈线自动化以及通信系统集成一个体系结构良好、平台统一、信息共享、高效灵活的信息系统.

(五)功能分层化

为了适应进行功能下放、提高事故响应速度和分级分层的新目标,配电网系统一般分为三层:主站、子站及馈线.其中,根据配电网规模的大小,主站层还可分为主站与区域站两层.

(六)集成化、综合化和智能化

配电网系统是一个十分繁杂、庞大、综合性很高的系统工程,早前单一独立的自动化系统早已不能适应新形势下的需要,因而进行集成化、综合化与智能化的配电网系统是必然之路.

二、新趋势下的电网规划要求

(一)要明确电网规划步骤

作为具有高科学性及高风险性的配电网规划在新趋势下无疑要更加清楚规划的步骤,才能在新的要求中达到最大的效用.电网规划大致有以下三个步骤:

1.分析配电现状,进行负荷预测及电力来电量平衡分析.规划之初要了解清电网的运行状况,包括目前电网的结构、负荷情况及存在的问题等.其次,要根据所整理的电网历史数据和电网自身情况,选用合适的方法进行负荷预测.常用的负荷预测方法很多,比如综合需用系数法、负荷密度法等.无论应用哪种预测方法都应当保证预测结果适中,接近实际发展水平.

2.确定规划建设目标.要结合本地区的经济发展规划,根据国家电网建设的相关原则和方针,参考本地区的实际情况,制定合适本地区发展的电网建设目标.

3.制定规划方案、计算与分析.首先,要根据负荷预测和电力平衡分析的结果制定出配电网的规划方案.其次,对制定规划方案内的电源布点、负荷和无功补偿进行计算,并根据计算结果及时调整规划方案.

(二)要充分考虑现有网络和负荷预测对规划的影响虽然配电网有着众多的新的发展趋势,但对于规划,还是应从现有配电系统作为起点.从网络未来的发展趋势来说,必须对现有网络进行深入细致的分析和了解,尽可能规划区域内的未来负荷增长趋势和信息.如果负荷预测过大、过猛,会让电力建设投资过早,同时过多的电力供应不能发挥作用,不能产生经济效益;相反,负荷预测过低,则会让配电网建设无法符合发展的需求.

(三)要充分进行配电网二次规划

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配电网二次规划主要指配电网自动化规划.自动化也是配电网发展的新趋势之一,也是中、低压配电网发展的方向.因而,在制定配电网规划、建设的技术原则时,应尽量考虑到配电自动化实施的可能性与必要性,尤其在通道建设时应充分考虑配电自动化的需要,避免不必要的投资.

(四)电网规划应适应国民经济和城乡发展、滚动修编随着城乡经济的快速发展,区域的负荷增长、城乡规划的调整等不确定性增强了.规划者应及时掌握各个时期内城乡市政建设及区域负荷的变化,及时地修订与确认各时期的电网建设项目及资金走向.

三、应对措施

(一)将节能降损作为重要的配电网技术经济指标我国目前正在向“资源集约型,环境友好型”的社会形态转变.顺应这一形式,应当把节能降损作为重要的配电技术的经济指标,将其作为配电网规划的重要量化指标来进行新设备的设计与改造.

(二)制定经济合理的网损率指标

网损率指标是配电网降损节能、经济运行的重要因素.在进行配电网规划时,应当根据现有电网的实际情况以及将来一段时期内电网规划制定相应合理的网损率指标.特别是处于负荷增长期的电网,在安装新增容量前网络负荷可能会过量,从而致使线损的增加,因而应当动态修正网损计算参数.具体说来,有这样一些有效的方法:

1..配电网运行电压的提高.

当配电网的电流流过阻抗R+jX(线路、变压器)时,产生的功率损耗可以表达为:

从式(1)中可以看出,当经由网络流动的电流功率是P+jQ时,运行电压与有功功率损耗的平方成反比.这就表明在电压合格范围内提高运行电压,可以降低功率损耗.

2.由式(1)可知,有功功率损耗与P2+Q2成正比,即线路上传输的功率越大,功率损耗就越大.因而,进行无功补偿一方面能够为中枢点提供无功及电压支撑,降低功率损耗,另一方面还能够改善电网的电能质量.

3.变压器的经济运行.电网常会出现2台及以上变压器并列运行的情况,这对降低配电网的功率损耗有很大影响.因此,在实际中应尽可能避免不同型号和容量变压器的并联运行.

(三)着力加强配电网规划的投资成本效益分析

相比于国外,我国过去的配电网规划的投资成本效益分析方法相对来说较为简单,多注重可靠性,常常导致事倍功半的反效果.对于此,非常有必要学习国外先进系统的配电网规划的投资成本效益分析方法,达到规划期内可靠性与经济性的协调发展.具体方法,比如有:通过在主干线上安装电容器来提高功率因数(0.95或更高);更换不变损耗(磁化或空载损耗)高的配电变压器;对配电变压器进行负荷水平管理;降低主干线路负荷水平等.

(四)采用合理的节能降损措施

节能降损的措施有很多,比如使用低损耗变压器,投入无功补偿装置或谐波率波器等.应当在经过全面综合考量后,选择合理适当的降低网损的方法,以达到节能降损的目标.此外,对于10V开关室的支持绝缘子、刀闸支柱瓷瓶、连杆瓶等,可以加装防污罩,这样可以防止污染问题.

(五)谐波标准中规范节能降损指标

应当严格执行电能质量指标,建立电能质量监测网,并将电网的损耗指标纳入监测范围.如果还没有建立标准,应考虑给出这类极限的严格的表达式,以充分考虑短期和长期内电网的谐波畸变率等指标.

四、结语

综上所述,面对发展迅速的配电网发展,运用更为灵活多变的配电网规划早已提上议事日程.因此,做好电网规划、优化电网系统的结构,全面推进调度管理自动化、制定经济合理的网损率指标、执行电能质量指标等已成为电力发展的需要.此外,建议电力公司、供电公司等相互紧密配合,优化电网结构,做好电力行业规划与电网中长期规划,拓展规划新思路.

参考文献

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[2]宋红泽.我国配电自动化的现状及发展趋势[J] .价值工程,2010,(36).

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(责任编辑:刘晶)

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