提高供电能力的配电网协调规划方法探讨

发表时间:2021/7/12   来源:《科学与技术》2021年第29卷第8期   作者:邱永浩
[导读] 目前我国配电网发展遇到了新的问题和挑战,其中最为要紧的就是许多配电网的供电能力有所不足,这些配电网的供电能力还有非常巨大的提升空间。通过优化配电网协调规划,形成更高效的配电网系统和运行模式,实现降低容载比和电网投资利用率的目的
        邱永浩

        国网四川省电力公司威远县供电分公司  四川省内江市  641000
        
        摘要:目前我国配电网发展遇到了新的问题和挑战,其中最为要紧的就是许多配电网的供电能力有所不足,这些配电网的供电能力还有非常巨大的提升空间。通过优化配电网协调规划,形成更高效的配电网系统和运行模式,实现降低容载比和电网投资利用率的目的,建立具有安全监视、报警、控制、优化安全框架等多种功能的现代化配电网运行体系,为以提高供电能力的配电网协调规划新方案提供可供参考的建议。
        关键词:提高供电能力 配电网 规划方案
        引言:配电网是现代化城市基础设施建设的重要组成部分,一座现代化城市的正常、高效运转离不开科学设计、稳定运行的配电网系统。近年来,由于社会各个行业、各个领域发展对于能源的需求量快速增加,而电能本身具有稳定、清洁的优势,我国对于发电、供电配套建设的投资一直在逐步增加,而配电网作为其中重要的安全事故控制环节以及占用资源较大的环节,也越来越受到重视,配电方案规划与管理已经成为现阶段的重要工作之一。
        一、当前配电网协调规划的问题与挑战
        在近十数年中的大力发展下,我国城市的电网建设得到了较大的发展,但是随之而来的,也有一些新的发展问题和挑战,这些问题已经严重影响了我国当下城市电网的进一步发展。首先,当前我国城市配电网的容载比普遍高于2.0,但是相比于东京、香港、新加坡等容载比较低的城市,我国配电网的可靠性并不高,关于在电网规模的持续扩大与建设质量关系的协调上,存在一定的问题。在国家电网公司新的下级配电网容载比规划中,指出较强的下级配电网可以取较低的容载比,但是对于具体的容载比量化水平的计算没有给出明确的方法,精准计算配电网的容载比水平,以实现配电网上下级的协调,形成更好的电网建设水平评价指标与体系,还需要不断的进行探索。
        其次,我国当下许多城市的核心区域的站点与线路通道资源的使用已经趋于饱和,需要在现有变电站和配电网的数量水平与规模下进行配电网结构与运行模式的优化,以实现降低配电网符合,提高配电系统运行效率的目的。尤其是在配电网结构日益复杂、配电系统内部联系越发密切的情况下,许多城市的电缆网呈现整个中压配电网都“粘连”在一起的混乱、无序的状态。这一状态为提高配电网供电的可靠性与灵活性带来了新的问题,同时也增加了配电网运行维护的成本和难度,在保持现有电网可靠性、安全性以及负载能力的前提下,对电网结构进行精简优化,是当前配电网协调规划工作中的重要问题之一。
        除此之外,现阶段配电网协调规划方案以及下一阶段的配电网升级改造工程,势必要使配电网朝着智能化、自动化的方向发展,利用现代化科学技术,推动配电网的大规模发展,以配电网自动化提高配电系统的可靠性、安全性以及供电效率,能够进一步推动我国供电系统的科学化。然而配电网协调规划以及改造成本的投入如何、何时能够回收,如何保障现代化配电网系统的经济效益与社会效益等问题也变得十分迫切。在具体的配电网规划与改造工作中,同一地区的配电网接线标准的制定、网络接线模式与变电站主变压器配置的相互影响关系、配电网导线的型号标准等也是必须要详细探讨的现实问题。
        最后,由于近十年的快速发展,许多行业和领域对现有的配电网系统已经习惯甚至形成了依赖,传统的规划模式近年来的社会经济发展中发挥了较为重要的作用,如何处理现有经济发展格局与配电网规划调整的关系,是新的配电网协调规划方案需要深思熟虑的。配电网的供电能力是现代化配电网建设质量评价的重要指标之一,也是配电网协调规划的重要导向,随着现代化供电理念以及供电技术的发展,配电网供电能力的进一步提高具有坚实的基础与十分的必要性,形成设施可行的配电网协调规划方法已经成为现阶段电力行业发展的必然要求。


        二、提高供电能力的配电网协调规划方法探讨
        1.提高供电能力的配电网协调规划理论
        现阶段,供电能力已经成为配电网建设质量的重要评价标准之一,而对于配电网供电能力的提升理论研究也大概经历了三个阶段,第一个阶段是以变电容量作为评价配电网供电能力的依据,常用的方法有容载比法等,这一阶段的评价方法计算量比较小,也因此忽视了对下级网络的考量。而第二阶段则进入了网络供电能力评价阶段,其中的代表方法有最大符合倍数法、负荷能力法等,其中的网络转移能力构想大幅度提高了配电网供电能力评价的准确性,但是以馈线负荷作为估计网络转移供电能力的唯一标准仍然是不够的。第三阶段则是近年来出现的N-1安全准则、变电站与网络转移供电能力相结合计算方法,比较常用的有基于变电站主变互联的解析计算法和建模计算法。
        新的配电网协调规划理论为现阶段的配电网系统协调规划提供了坚实的理论依据,首先在变电站选址定容以及网架布线这两个问题的解决上,新的配电网供电理论给出了与传统规划理论不同的方法,传统的配电网规划理念一般采用容载比法来估计所需的变电容量,在应用N-1安全原则确定变电站主变容量配置时,没有充分考虑配电网络中负荷互供的影响。出于这一考量,传统配电网规划理论往往给出较为保守的规划方案,即通过增加变电容量提高电网负荷承载能力,以达到控制电网容载比的目的,但这一方案也往往会导致设备的整体负载率偏低。
        而新的配电网规划理论实现了对网络负荷转移能力和变电站站内供电能力的协同考量,以配电网的整体角度为出发点进行分析与评估,形成更为严谨、精细的规划指标和方法。除此之外,现代化的配电网规划理论更加重视电网本身的升级改造空间,降低了传统配电网规划理论中对于负荷预测的依赖,从而减少了对供电能力预测的不确定性。最后,相比于传统配电网规划理论中的N-1仿真检验下以给定负荷水平,逐个进行元件退出情况下供电状况的测试方法,现代化配电网规划理论采用了在未知负荷水平下,直接测试满足N-1安全要求前提下的最大符合,能够充分挖掘电网潜力,探索配电网供电能力的提升空间。
        2.提高供电能力的配电网协调规划方法
        配电网协调规划可以大体上分为负荷再分配、馈线规划、变电站规划。首先负荷再分配规划的优先级最高,这一规划方法不需要改变网架结构,只需要重新调整符合在馈线与主变间之间的重新分配,以此达到提高N-1安全性和改善电网负载均衡性的目的。具体的负荷再分配方法包括开关状态与开关位置的调整、接入新负荷和切改符合。其次是第二优先级的馈线规划,馈线规划的工作量要小于变电站规划,这一规划方法通过更换导线、新建联络以及新建馈线来检修网架结构中的故障导线、合理增加联络、建立新的联络和符合,在保持网架基本结构的前提下提高配电网的供电能力。最后是变电站规划,变电站规划对网架结构的影响较大,工作量也相对更多,具体的办法有增加新的主变间、更换更符合符合需求的主变间以及建设新的主变站。通过这三种方法的分别或组合运用,能够有效的提高配电网的供电能力。
        结语:对配电网进行重新协调规划,提高配电网的供电能力具有十分重要的现实意义,通过探讨现阶段配电网规划和改造中存在的问题,探索新的配电网规划理论下配电网规划具体措施,提高配电网运行效率和质量,形成提高配电供电能力的具体规划方案,为我国的社会经济的可持续发展提供电力能源支持。
        参考文献:
        [1]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,2012,36(13):8-14+31.
        [2]王迪. 基于最大供电能力的智能配电网规划与运行新思路[J]. 通讯世界,2015(23):99.
        [3]靳小龙,穆云飞,贾宏杰,余晓丹,王明深,刘聪. 面向最大供电能力提升的配电网主动重构策略[J]. 电工技术学报,2014,29(12):137-147.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: