配电网网格化管理方法及应用

发表时间:2020/9/24   来源:《当代电力文化》2020年13期   作者:阮皓哲
[导读] 近年来,高可靠性、高质量的用电需求,对传统的粗放式管
        阮皓哲
        云南电网有限责任公司红河弥勒供电局 ,云南 弥勒 652399
        摘要:近年来,高可靠性、高质量的用电需求,对传统的粗放式管理方法提出挑战,寻求一种更科学的配电网管理方法势在必行。网格化概念的提出,为配电网末端设备的管理提供了一种新的思路。配电网网格化作为一种精细的管理方法,将网格化应用到配网设备管理和规划中,把供电区内复杂的配网设备分配到单元内,以单元为最小单位,实现设备的清晰化管理。
        关键词:网格化;配电网;设备管理;电网规划
1配电网网格化管理方法
        网格化管理是将一个大的供电区域,划分为若干小的供电单元,在空间上将10kV线路、配电变压器、断路器等电力设备分配在各单元内,实现大数量的电力设备在空间上的“分组”,一个单位为一组,将每个单元作为最小管理单位,对单元内的设备建立信息台账,实现单元内的电力设备管理。网格化作为配电网管理方法的另一个应用层面,对照配电网的规划目标,对该供电区的10kV目标网架和上级变电站规划布点,提供了一种“自下而上”的规划建议。这种“自下而上”的管理方法,作为传统的“自上而下”规划方法的辅助和校核方法,也有其实际意义。供电分区:明确区域配电网的供电范围、电力设施布局、上级电源等区域配电网的基本情况。单元划分:综合考虑供电区的地理信息(小区分布、电力管廊等)、空间发展规划、变电站等因素后,将大的供电区合理的划分为若干单元。负荷预测:以单元为管理单位,进行单元内饱和负荷预测。可通过趋势外推法、空间负荷预测法、自然增长加大用户法等多种负荷预测方法,并相互校验。配电网规划:按照配电网规划导则的要求,逐单元规划电力设施布局,包括10kV线路组网模式供电半径、装载容量等,并提出对上级变电站的需求,给出变电站选址建议。
2以某一供电区为例
2.1供电区基本情况
        某供电区为C类供电区,供电面积约21km2,现有10kV供电线路26回,配电变压器486台,断路器58台。该区域内供电的110kV变电站1座,35kV变电站1座,另区外为该区域区内供电的110kV变电站2座。该供电区2019年用电负荷68MW。
2.2单元划分。
        综合考虑该供电区内各地块开发程度、小区用电负荷预测、10kV线路现状布局、电缆管廊、变电站供电范围诸多因素,将该供电区划分为5个单元。
2.3单元内设备管理及规划。
        电力设备分单元管理,及电力设施布局规划。以10kV线路和变电站为例。现状年中,10kV线路中存在单辐射、多联络情况,且存在交叉供电现象,10kV线路无清晰的供电边界,而实际现场更为复杂,更依赖于个人经验,用户申请报装且要求双电源供电的,就近选择两供电路线为其接入系统,造成10kV线路供电混乱,达不到配电网规划导则中“单联络、三分段”、线路N-1转供、供电范围清晰的要求。现状年中因该区域中仅1座110kV变电站和1座35kV变电站,受限于35kV变电容量小、负荷重的现状,无法实现10kV联络线的负荷转供。单元划分后,分布在单元内的10kV线路的走径、分段、联络情况、来源变电站、为该单元供电的区域等基本情况梳理完成后,对标《配电网规划导则》中要求的“三分段、单联络、满足N-1转供、供电范围清晰”典型接线要求,根据单元中负荷大小及分布,规划10kV线路走径及供电范围。以单元边界为10kV线路的供电边界,实现单元内线路两两一组,并来自不同变电站的典型10kV线路组网模式,单元和单元之间不互供,使10kV线路的供电边界清晰。在满足单元内用电需求和10kV线路典型组网模式的同时,提出对上级变电站的管理需求,并根据单元用电情况,提出变电站选址的建议。

针对本文提出的河北南网某供电区,考虑要满足各单元的用电需求。
3新时期配电网规划及管理的基本思路
3.1综合考量各方面影响因素
        开展城市配电网规划管理期间,需要对城市的实际状况以及将来发展的趋势进行综合考虑,使其有一定性的前瞻性,可以达到城市可持续发展的用电需求。解析目前城市各个方面的用电需求量合理规划配电网的结构,保证每个区域的供电正常。另外,对城市已经有的配电设施开展筛选,这些设备中能够改造运用的加以使用,这样可以有效减少成本,同时还能避免资源的浪费。另外一方面,依照目前城市发展的状况预测,将来很长一段时间内城市发展的趋势以及方向,规划配电网过程中留存一定的空间,便于后期的优化。
3.2实用与超前相结合
        目前我国城市配电网在短时间内出现了很多问题,主要是由于缺乏更加长远的思虑,没有考虑到后期的用电需求变化,同时也没有留足多余的空间,以及升值空间,所以现阶段需要大量改造才能达到新社会生产生活的要求。在现代城市配电网规划设计以及管理改造过程中,一定要具有超前的思维,对将来的用电需求量以及电力技术提前做出预测,并且留够充足的空间以及升级空间。与此同时,也不能盲目的追求高功能以及高技能水准,这样的情况很容易导致成本浪费现象,因此需要做到实用且超前相互结合,从而达到社会生产生活的要求,同时也能够为将来的供电需求和升级提供良好的基础,并且合理把控成本,以免资金以及资源出现浪费现象。
3.3构建检测系统,加大系统维护
        合理运用配电网技术,可以将城市配电的质量提高,但是由于设备长时间的运行,一定会给系统带来一定的耗损。所以构建完善的配电网检测体系,能够为员工定期保护以及维修设备提供便捷,从而确保设备能够正常运转。需要不定期的对系统开展维护工作,有效将系统设备的磨损现象降到最低,增长配电系统的使用年限。针对设备开展维护期间,要求有关员工具有丰富的专业技能,能够很好在短时间内判断出设备状况,及时知道故障发生的原因,并且积极地对其进行维修工作,保证设备的安全稳定运转。构建配电网检测监督体系,能够将城市配电质量提升,这种方法具有可行性。政府部门可以设立专业的工作人员实时监督检验体系出现问题,要快速的进行回馈。并且对该人员进行招聘期间可以适量的提高录用要求,针对有关工作人员的从业资格证书要进行检验,确保有关工作人员具备丰富的专业技能。
3.4科学预测配电电力负荷
        通过实践证明,若配电网电力负荷的预测误差非常大,会给城市配电网的规划管理带来严重影响,如果预测电力负荷很大,致使规划管理期间盲目开展,并且配电网规划管理的投资费用也会超标,针对电力企业而言,无疑会加大管理成本,收益也会降低下来。如果对电力负荷预测很小,同样会导致配电网根本没有办法达到城市的用电需求,给城市的发展带来影响。所以规划管理配电网前期,一定要科学合理的对城市,目前和将来很长一段时间内的电力负荷进行科学的预测,找到其中的平衡位置,保证城市用电需求量,以此为基础,合理规划管理配电网络,以免发生资源损耗或者供电不足的现象,发生不仅要确保城市的发展,而且还要考量电力企业的收益。
结束语:
        将网格化概念引入到配电网管理中,可将设备数量多、结构复杂的配电网分单元管理,实现单元内配电网设备状态的精确化、10kV线路组网结构清晰化,在设备管理时减少经验依赖。提出一种“自下而上”的配电网规划方法,并将单元内的配电网目标固化,为新增负荷提供接入点,保障10kV线路组网结构清晰不乱,为建成坚强智能的配电网提供有效的方法。
参考文献:
[1]李海涛,孙波,王轩.配电网规划的网格化方法及其应用[J].电力系统及其自动化学报.2015,12(27):33-37.
[2]尹作劲.YF城市配电网网格化分区规划方法研究[D].广东:华南理工大学,2016.
[3]苏悦平,朱志芳,李志铿.基于网格化的广州配电网规划改造策略研究[J].电工电气,2017(06):16-20+24.
       
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