摘要:对于城市供电系统而言,配电网作为基础设施,其好坏会直接影响到供电能力的水平,严重的直接影响城市的供电安全。该文阐述了城市配电网供电能力的主要理论,智能配电网具备快速转供网络的能力。提出在配电网规划下,容载比与效率方面存在的问题与优化供电能力的新办法。
关键词:智能电网;供电能力;电网规划
0引言
中国经过了改革开放的几十年不断的发展,城市的配电网也在不断的更新换代,在我国多地配电网发展迅速,一些城市的配电网容载比即便很高,但是其可靠性并不是很高。对于我国配电网规划而言,并没有很详细的介绍每种配电网容载比的正常值,能够有效协调配电网的方式与衡量新建配电网水平等等。目前在中国有许多城市的交通线路通道与站点都不是十分充足,因此在讨论拆建的前提下,要及时优化网架结构以此迎接新的负荷挑战。
1配电网供电能力理论
在一定范围内,供电能力是指配电网需要满足相关标准的前提下,涉及到变电站和配电网的传输水平与在运行时符合供电规定的能力。对于配电网容量的研究主要分为三个不同的阶段。第一阶段是使用变压器容量(主要是使用容量比的方式)来测量电源容量值。第二阶段是使用负载容量方法或最大负载来计算和评估配电网的实际电源容量值。该方法不仅仅评价了变电站的变电容量值,还研究了将电力传输到配电网的方式。负载主要是保证配电网运行前提下,在节点的电压极限满足各支路限流时计算节点的最大电压容量。第三阶段是评价供电能力理论,可以在相对标准的前提下进行有效的规划工作,规划配电网供电水平以及配电网和变电站的转移能力。通过对供电理论的不断研究与理解,可以解决供电容量指标和温度的问题,在不清楚负载的情况下可以进行定量计算,以满足配电网的要求。供电容量理论可以将变电站的供电容量与网络负荷转移容量结合起来。利用其技术指标能够从不同的层面进行分析与评估配电网,并为后续工作提供新方法与新指标。供电容量对于配电网非常重要且与配电网的输电容量同样重要。研究电力供应能力理论能够对配电网的规划与发展工作提供理论的指导。
2智能配电网具有快速转供网络的能力
智能配电网改变配电网的实际意义非常重要。提升配电网传输的水平是衡量智能电网速度的先决条件。尽管中国许多城市已经拥有了配电网,并且配电网系统也能够通过变电站来进行负荷的传输,但是许多配电网并不是高度自动化的,并且必须要有专门的团队前往现场手动控制配电网。开关操作要花费很长时间,并且当在电源故障状态下打开开关时,难以满足用户的需求。现如今,许多变电站都有自动化的操作系统。当变电站发生故障时,负荷将及时切换到其他主变压器,这可以确保对用户继续供电。因此,在中压配电网的传输系统和变电站的负荷传输之间存在很大的时间间隔。在电网的实际运行中,一旦发生故障,则仅考虑变电站的内部负荷切换,并且负荷不会通过配电网进行传输。普通配电网的结构无法在不同的配电网中发挥其转换功能,自动化设置是改变当下情况的重点。未来的发展将为智能电网构建先进的调度控制系统,该系统应能够自动化并为配电提供有效信息。低层次的数据能够快速传输到中央调度系统,此系统能够调度整个配电网,提升系统自动化的水平,并缩短因手动操作而导致长时间的停电,这样会提高客户满意度。
3配电网规划在容载比与效率方面存在的问题
当今中国许多城市已经进行了大规模的配电网改造。负荷已经正在走向快速发展的时期,容量负荷比已经达到2.0或者更高的值。
许多配电网络的负荷存在不平衡的现象,有些配电网的容量负荷率很低,则有些配电网的容量负荷率会特别高,很难改变负荷的分布,因此在配电网结构中可以调整和优化负荷。配电网的负荷可以通过更改各部分的接触位置,更改配电网开关的运行模式及选择用户的配电网的位置来更改主变压器,从而协调主变压器和变电站之间的供电范围。假如这些更改仍就没有达到预期效果,则可以尝试对使用变电站容量增加的方式。对于一些新的城市地区,土地很有限,变电站的建设成本很高,而且很难获得新的发电站,那么优化电网的供电能力就会具有重要意义。可以使用优化技术的方法,这种技术具有很强的承载能力。为了提高配电网效率,还可以合理地协调配电网,由于变电站是两级电网的关键一环,要协调两级电网,就必须要协调变电站及其下级电网。
4最大供电能力理念的提出对电网的规划
以往中国传统的规划方法采用分析现状,根据预测的负荷情况,然后规划配电网与变电站的情况。以前这一传统规划为中国城乡电网的建设做出了重要贡献。但伴随着配电网结构变得日益复杂与配电网负荷变得加剧严重,这样的方法很难满足人们的需求。传统规划必须要预测负荷,然后根据预测的结果来研究配电网方案。但实际上,有许多因素会影响负荷,精准预测负荷基本是不可能实现的。由于要增加变压器的容量以适应新增加的负荷,所以用电设备的利用率会很低。供电容量与过去的传统规划方法之间的最大区别是,当最大供电容量是未知负荷时,对已知配电网进行科学分析,优化配电网并充分利用原始配电网。配电网可以满足更高负荷的要求,为了增强原始配电网的能力和加快配电自动化的步伐,配电网络可以快速转移荷。因此,在规划和改造已经建立的城市地区的配电网时,必须注意配电网的自动化研究,以提高供电是水平。配电网分配方法有两种关键技术。一种是优化原始配电网结构并探索其最大的供电潜力,另一种是优化负荷并合理分配负荷在配电网中的位置,以有效地匹配负荷水平和供电能力。在实际规划中,必须使用现有配电网来吸收新加的负荷。具体地讲,可以验证负荷和最大容量之间的匹配程度,并且可以验证每个变电站的配电网容量和负荷的匹配度。要调整变电站主变压器之间的负荷分配,可以首先重组配电网,然后调整新添加的负荷在电网中的接入位置,最后更改使用馈线。供电能力理论使用了新的规划概念,它优先考虑了现有配电网的使用并节省了使用智能电网的成本。从使用阶段的角度来看,过去的传统规划方法更适合于快速负荷的增长。处于发展时期,最大的供电容量适用于负荷增长缓慢的条件,即配电网规模相对稳定的时期,假设运用最大供电容量的方法,则需要注意其可以在配电网中建立该方法以快速转移负荷,并且其对智能化的设备和配电网有一定要求。
5结束语
我国的配电网系统经历了漫长的筹建与规划。在当下,对于智能化的配电系统中最显著的特点就是提出与供电能力相关的观念。在目前新型配电网主要对于建设的精细化研究尤为重要,注意发现现有配电网中供电潜能,合理的优化目前配电网,提升较高的运行负荷水平。
参考文献:
[1]肖峻,张婷,张跃,王成山.基于最大供电能力的配电网规划理念与方法[J].中国电机工程学报,2013(10).
[2]肖峻,李振生,张跃.基于最大供电能力的智能配电网规划与运行新思路[J].电力系统自动化,2012(13).
[3]翟玮.基于供电能力的城市配电系统优化研究与应用[D].天津大学,2010.
[4]肖峻,郭晓丹,王成山,祖国强.配电网最大供电能力模型解的性质[J].电力系统自动化,2013(16).
[5]叶剑.基于最大供电能力的智能配电网规划与运行新思路探究[J].广东科技,2012,12(23):74-75.
[6]韩军林.城市配电网若干问题的分析探讨[J].陕西电力,2010(11).
作者简介:许桂青(1978-),女,壮族,籍贯:广西靖西,研究生,工程师,主要从事电网规划,设计方案审定,工程验收及管理工作。