對(duì)城市配電網(wǎng)的規(guī)劃與建設(shè)研究

1、對(duì)城市配電網(wǎng)的規(guī)劃與建設(shè)研究 對(duì)城市配電網(wǎng)的規(guī)劃與建設(shè)研究 【摘要】城市配電網(wǎng)對(duì)城市的開(kāi)展有著直接的作用，電能是人們生活及工作都不能離開(kāi)的重要能源。要將城市配電網(wǎng)規(guī)劃與建設(shè)與城市整體的開(kāi)展局勢(shì)相結(jié)合，才能有效提高城市的供電平安與質(zhì)量。筆者結(jié)合自身實(shí)踐，對(duì)當(dāng)前城市配電網(wǎng)規(guī)劃與建設(shè)中存在在缺乏進(jìn)行分析，提出相應(yīng)的改良思路，致力于資金的合理利用，取得良好的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。 【關(guān)鍵詞】城市配電網(wǎng)；規(guī)劃；建設(shè) 隨著電能的不斷開(kāi)發(fā)與利用，很大程度上改善了人們的生活質(zhì)量。加強(qiáng)城市配電網(wǎng)的研究，有助于進(jìn)一步的改善供電水平，以下著重對(duì)城市配電網(wǎng)的規(guī)劃與建設(shè)進(jìn)行研究，望能對(duì)電力企業(yè)的開(kāi)展提高一點(diǎn)的參考。 1

2、城市配電網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)原那么 1.1 城市配電網(wǎng)電壓等級(jí)的優(yōu)選 由于城市經(jīng)濟(jì)的迅速開(kāi)展，電力負(fù)荷大幅度上升，有的城市負(fù)荷密度已達(dá)34萬(wàn)kW/km2，個(gè)別小區(qū)高達(dá)幾十萬(wàn)kw/km2。所以，增大配電網(wǎng)容量是目前城網(wǎng)的突出任務(wù)，其中提高城網(wǎng)配電電壓成為大家關(guān)注的問(wèn)題。盡量簡(jiǎn)化城網(wǎng)的變壓層次，有利于提高電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益和可靠性。同一電網(wǎng)各級(jí)電壓要匹配合理，相鄰兩級(jí)電壓差不應(yīng)太小，此外還要考慮變壓器容量大小的協(xié)調(diào)，以免上一級(jí)變電所因容量太大而使低壓側(cè)出線多而發(fā)生困難。 1.2 配電系統(tǒng)要滿足“N一1準(zhǔn)那么 高壓變電所中失去任一回進(jìn)線或一組降壓變壓器時(shí)，必須保證向下一級(jí)配電網(wǎng)供電能力；在發(fā)生故障情況下，故障

3、段外不停電，不得發(fā)生電壓過(guò)低，不允許設(shè)備過(guò)負(fù)荷，在方案停運(yùn)情況下，又發(fā)生故障停運(yùn)時(shí)，允許局部停電，但應(yīng)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)恢復(fù)供電；低壓電網(wǎng)中當(dāng)一臺(tái)變壓器或電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，允許局部停電，但應(yīng)盡快將完好的區(qū)段在規(guī)定時(shí)間內(nèi)切換至鄰近電網(wǎng)恢復(fù)供電。高壓配電網(wǎng)中一條架空線或一條電纜，變電所中一組降壓變壓器發(fā)生故障停運(yùn)時(shí)，在正常 1.3 城市配電網(wǎng)的規(guī)劃應(yīng)符合的規(guī)定 貫徹國(guó)家法律、法規(guī)，符合城市國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)開(kāi)展規(guī)劃和地區(qū)電網(wǎng)規(guī)劃的要求。 滿足城市經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和社會(huì)開(kāi)展用電的需求。 合理配置電源，提高配電網(wǎng)的適應(yīng)性和抵御事故及自然災(zāi)害的能力。 積極采用成熟可靠的新技術(shù)、新設(shè)備、新材料，促進(jìn)配電技術(shù)創(chuàng)新，效勞電力市場(chǎng)

4、，取得社會(huì)效益。 促進(jìn)城市配電網(wǎng)的技術(shù)進(jìn)步，做到供電可靠、運(yùn)行靈活、節(jié)能環(huán)保、遠(yuǎn)近結(jié)合、適度超前、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一。 城市配電網(wǎng)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)除應(yīng)符合上述規(guī)定外，尚應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。 2 城市配電網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu) 2.1 高壓配電網(wǎng) 大、中城市高負(fù)荷密度的市中心區(qū)可考慮采用220kV深入市區(qū)作為電源點(diǎn)，加強(qiáng)市中心負(fù)荷輸送能力。 高壓配電網(wǎng)包括35-llOkV線路和變電所。根據(jù)采用架空線或電纜及變電所的變壓器容量和臺(tái)數(shù)選擇接線。從加強(qiáng)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、簡(jiǎn)化變電所的接線考慮，市區(qū)架空線路用鋼管塔同桿架設(shè)兩回路為宜，沿道路中心綠化帶走向，電纜可采用多回路，而且不影響市容市貌，具體采用那種方式，需結(jié)合當(dāng)?shù)爻鞘幸?guī)

5、劃考慮。當(dāng)線路T接或環(huán)入三個(gè)及以上變電所時(shí)，線路宜在兩側(cè)有電源，正常運(yùn)行時(shí)兩側(cè)電源互為備用。 應(yīng)根據(jù)負(fù)荷及其分布確定電網(wǎng)布局，滿足負(fù)荷開(kāi)展需要，并與上一級(jí)電源容量相適配。 110kV城網(wǎng)采用以220kV變電所為中心的單側(cè)電源輻射式電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，110kV變電所各臺(tái)主變壓器分別“T接在幾回輻射式線路上，每回線路“T接2臺(tái)3臺(tái)變壓器，構(gòu)成線路變壓器組，每座1lOkV變電所有2個(gè)3個(gè)線路變壓器組獨(dú)立單元，根據(jù)電網(wǎng)負(fù)荷的需求，分別采用電纜網(wǎng)絡(luò)或架空網(wǎng)絡(luò)，按負(fù)荷大小確定采用“3T或“雙T。 2.2 中壓配電網(wǎng) 市區(qū)內(nèi)中壓架空線路沿道路架設(shè)，形成格子形網(wǎng)絡(luò)，在適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)以柱上斷路器分?jǐn)?，形成多區(qū)段多連接的開(kāi)式運(yùn)

6、行網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)區(qū)段內(nèi)又可分段，分段斷路器閉合運(yùn)行，故障時(shí)可切除故障段后恢復(fù)供電。 市區(qū)內(nèi)一般應(yīng)采用電纜網(wǎng)。 2.3 低壓配電網(wǎng) 低壓配電網(wǎng)與用戶建筑結(jié)構(gòu)、進(jìn)戶線、裝表方式以及負(fù)荷分布有關(guān)。負(fù)荷變化大、三相負(fù)荷不平衡度大且相對(duì)不固定、功率因數(shù)低、電能損耗大、供電半徑大、電壓損失大，致使電壓質(zhì)量不合格，因此規(guī)劃中應(yīng)考慮配電變壓器的單臺(tái)容量、供電范圍、選用導(dǎo)線等。 3 城市配電網(wǎng)的規(guī)劃與建設(shè)的新思路分析 3.1 科學(xué)布置電源點(diǎn)，改善配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)效益 電源點(diǎn)的分布對(duì)于一個(gè)片區(qū)的供電能力有直接的影響，科學(xué)的進(jìn)行電源點(diǎn)的分布能夠有效滿足城市開(kāi)展所需的電力供給，也能有效的改善配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)此，在進(jìn)行配電網(wǎng)

7、規(guī)劃與建設(shè)中，電源點(diǎn)的布置應(yīng)考慮以下內(nèi)容：一是在預(yù)測(cè)準(zhǔn)確片區(qū)負(fù)荷布置的根底上，以滿足城市負(fù)荷開(kāi)展需求為標(biāo)準(zhǔn)，保證規(guī)劃方案能夠滿足不同程度的負(fù)荷增長(zhǎng)水平；二是電源點(diǎn)盡量接近負(fù)荷中心，降低供電半徑，減少電能線損；三是考慮周邊電源情況，便于構(gòu)建電源聯(lián)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)，改善電網(wǎng)運(yùn)行的靈活性。 3.2 合理規(guī)劃電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，提高電網(wǎng)運(yùn)行方式的靈活性 在進(jìn)行城市配電網(wǎng)規(guī)劃與建設(shè)時(shí)，當(dāng)前的電網(wǎng)接線方式那么是一個(gè)自然起點(diǎn)。配電網(wǎng)的規(guī)劃不僅要設(shè)置新建電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，也應(yīng)對(duì)現(xiàn)有電網(wǎng)的缺乏進(jìn)行考慮，進(jìn)行合理的優(yōu)化及改造，使電網(wǎng)運(yùn)行方式的靈活性得到改善。配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的規(guī)劃建設(shè)中，需要結(jié)合各個(gè)負(fù)荷片區(qū)的電源點(diǎn)供電容量及負(fù)荷情況，采取多回

8、路、多分段的措施連接，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)。在某個(gè)電源或線路發(fā)生故障時(shí)，可結(jié)合環(huán)網(wǎng)轉(zhuǎn)供電進(jìn)行供電恢復(fù)，進(jìn)而降低停電的范圍與時(shí)間。 3.3 加強(qiáng)配電網(wǎng)智能化建設(shè) 使用配電網(wǎng)智能化系統(tǒng)，能夠提高設(shè)備的智能判斷故障的能力，到達(dá)智能隔離故障、故障線路迅速恢復(fù)。進(jìn)而加強(qiáng)配電網(wǎng)的供電可靠性。一個(gè)科學(xué)、可靠、優(yōu)質(zhì)的城市配電網(wǎng)，應(yīng)具備良好的配電網(wǎng)智能化。對(duì)此，在城市配電網(wǎng)規(guī)劃與建設(shè)中，供電企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)配電網(wǎng)智能化建設(shè)的力度，進(jìn)而改善配電網(wǎng)的智能化程度，以實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)為前提，合理的規(guī)劃整個(gè)城市的配電網(wǎng)，采取分區(qū)域、分階段的方式實(shí)施，并最終實(shí)現(xiàn)監(jiān)控及控制整個(gè)城市的配電網(wǎng)。 3.4 做好配電網(wǎng)規(guī)劃與網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化 隨著配電網(wǎng)管理水平的

9、提高、地理信息系統(tǒng)的建設(shè)和配電網(wǎng)信息化管理技術(shù)的應(yīng)用，以計(jì)算機(jī)為工具，采用新技術(shù)、新方法進(jìn)行配電網(wǎng)規(guī)劃優(yōu)化已成為配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的開(kāi)展方向。利用GIS規(guī)劃系統(tǒng)進(jìn)行配電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化具體實(shí)施步驟如下： 第一步：lOkV配變?nèi)萘看_實(shí)定。根據(jù)空間負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果，首先分街區(qū)確定lOkV配變臺(tái)數(shù)、配變量容及配變供電范圍；其次，按規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)那么要求，確定lOkV開(kāi)閉所和配電線路建設(shè)規(guī)模。 第二步：110kV變電所最優(yōu)供電范圍的計(jì)算。根據(jù)空間負(fù)荷密度分布，確定1lOkV變電所最優(yōu)供電范圍或供電半徑。主要采用基于支路交換和解耦技術(shù)的啟發(fā)式過(guò)程來(lái)確定每一個(gè)變電所的最優(yōu)供電范圍，具體計(jì)算方法概括如下：從虛擬冗余配電網(wǎng)中選擇

10、一個(gè)邊界節(jié)點(diǎn)(邊界節(jié)點(diǎn)是指由兩個(gè)或兩個(gè)以上變電站供電的負(fù)荷節(jié)點(diǎn))；比擬該節(jié)點(diǎn)上從不同變電站獲取的潮流大小，將該負(fù)荷節(jié)點(diǎn)分配給供給潮流較大的變電站；重復(fù)步驟、，直到所有的邊界節(jié)點(diǎn)被選擇。 第三步：高、中壓配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化。在滿足對(duì)用戶供電質(zhì)量和保證網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行約束的前提下，尋求一組最優(yōu)的決策變量，使得投資、網(wǎng)損和用戶停電損失之和最小，即min(投資+網(wǎng)損+可靠性損失)。通過(guò)系統(tǒng)短路電流計(jì)算、潮流分析、N-1校驗(yàn)等。確定配電網(wǎng)絡(luò)最優(yōu)接線方式、饋電線路最正確路徑與截面、分段開(kāi)關(guān)或開(kāi)閉所最正確配置、優(yōu)化無(wú)功補(bǔ)償容量配置等。 4 結(jié)束語(yǔ) 綜上所述，城市配電網(wǎng)的規(guī)劃與建設(shè)對(duì)人們的日常生活與工作有著直接的影響，供電企業(yè)應(yīng)充分的將其中存在的缺乏進(jìn)行分析，結(jié)合后續(xù)城市規(guī)劃開(kāi)展需要，城市配電網(wǎng)的新要求，制定有效的配電網(wǎng)建設(shè)