德國(guó)配電網(wǎng)的規(guī)劃與評(píng)估ppt課件

1、Institut fr Elektrische Anlagen und EnergiewirtschaftRheinisch-Westflische Technische HochschuleAachenFGH Forschungsgemeinschaft fr Elektrische Anlagen und Stromwirtschaft e.V. Aachen/MannheimPlanung und Bewertungvon Verteilungsnetzen in Deutschland德國(guó)配電網(wǎng)的規(guī)劃與評(píng)價(jià)德國(guó)配電網(wǎng)的規(guī)劃與評(píng)價(jià)Univ.-Prof. Dr.-Ing. H.-J. Ha

2、ubrich亞琛工業(yè)大學(xué) H.-J. Haubrich教授1Struktur der deutschen Stromversorgung 德國(guó)電力系統(tǒng)德國(guó)電力系統(tǒng)的構(gòu)造的構(gòu)造 P 1 MW500.000 Netze Mittelspannung中壓10/20 kVP10-20 MW5.000 Netze Hochspannung高壓 110 kVP100 MW100 NetzeAusland Hchstspannung超高壓 380/220 kV1 Netz P 1000 MWNiederspannung低壓 0,4 kV2Zuverlssigkeitskriterien 可靠性規(guī)范可靠性規(guī)范

3、Reparatur 維修Umschaltung vor Ort 站內(nèi)手動(dòng)分合閘操作Umschaltung fernbedient 遙控分合閘操作automatische Umschaltung 自動(dòng)分合閘操作Ausfall-Leistung 損失功率損失功率0,010,11101001000024 h10 h1 h10 min1 min10 s1 sUnterbrechungsdauer 恢復(fù)供電時(shí)間恢復(fù)供電時(shí)間MVANieder-spannung低壓Mittel-spannung中壓Hoch-spannung高壓Hchst-spannung超高壓3Netzzuverlssigkeit 電網(wǎng)的

4、可靠性電網(wǎng)的可靠性beeinflusst durch 受以下要素影響：Netzstruktur 網(wǎng)架構(gòu)造(Topologie und Anlagendimensionierung 拓?fù)浼霸O(shè)備容量)Netzfhrung 網(wǎng)絡(luò)運(yùn)轉(zhuǎn)(berwachung監(jiān)視, Steuerung控制, Entstrung排出缺點(diǎn))Instandhaltung 系統(tǒng)維護(hù)(inkl. Erneuerung包括系統(tǒng)更新)bisher nur qualitative Vorgaben 目前只需確定性的規(guī)范(n-1)-Kriterium電網(wǎng)平安(n-1)準(zhǔn)那么zuknftig auch quantitative Vorgab

5、en 未來(lái)還會(huì)引入定量規(guī)范Tu Unterbrechungsdauer 恢復(fù)供電時(shí)間HuUnterbrechungshufigkeit 供電中斷頻率Qu = Tu Hu Unterbrechungswahrscheinlichkeit (Nichtverfgbarkeit) 供電中斷概率 (不可用率)4Deutschland德國(guó)德國(guó)Niederlande荷蘭Frankreich法國(guó)Grobritannien英國(guó)Italien意大利Spanien西班牙Irland愛(ài)爾蘭Norwegen挪威Finnland芬蘭Portugal葡萄牙050022345970171179197218456500Nic

6、htverfgbarkeit 不可用率min/a300200100Europaweiter Zuverlssigkeitsvergleich 歐洲各國(guó)可靠性歐洲各國(guó)可靠性比較比較5Nichtverfgbarkeit in Deutschland (2006) 2006年德國(guó)電網(wǎng)的不可用率年德國(guó)電網(wǎng)的不可用率Verursacher涉及區(qū)域strungsbedingt故障引起的斷planmig計(jì)劃性斷電380-kV-Netz0,40110-kV-Netz1,4010/20-kV-Netz16,57,80,4-kV-Netz3,56,8gesamt 總計(jì)21,8 min/a14,6 min/aVer

7、teilung配電網(wǎng)98 %100 %6Erzeugung und Vertrieb發(fā)電本錢及銷售36%38%26%Strompreis-Komponenten bei Haushaltskunden居民用戶的電價(jià)構(gòu)成居民用戶的電價(jià)構(gòu)成GesetzlicheAbgaben賦稅Netz網(wǎng)架費(fèi)用380 kV110 kV10/20 kV400 V50%25%15%10%Verteilung配電網(wǎng)配電網(wǎng)90%7Netzoptimierung 網(wǎng)架優(yōu)化網(wǎng)架優(yōu)化Anlagen-MengeVerluste設(shè)備及損耗Netz-kosten網(wǎng)架費(fèi)用Kalkulations-parameter計(jì)算參數(shù)Versor

8、gungs-aufgabe供電區(qū)域情況techn. Planungs-vorgabenSpezifische Anlagen- und Verlustkosten單位損耗及設(shè)備費(fèi)用Netz-konzept網(wǎng)架構(gòu)造Netzoptimierung網(wǎng)架優(yōu)化網(wǎng)架優(yōu)化mZielfunktion目的:minimale Errichtungs- und Betriebskosten 建造及運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)費(fèi)用最小化mNebenbedingung約束條件:angemessene Zuverlssigkeit 適當(dāng)?shù)目煽啃訩alkulations-parameter計(jì)算參數(shù)Kalkulations-parameter計(jì)

9、算參數(shù)Kalkulations-parameter計(jì)算參數(shù)810 km110-kV-Netzoptimierung 網(wǎng)架優(yōu)化網(wǎng)架優(yōu)化m5000 km lndliches Gebietm28 Stationen 電站m800 MW Lastspitze 最高負(fù)荷380-kV-Station110-kV-StationmEinfach- oder Doppelfreileitungm380/110-kV-TransformatorenmSchaltanlagenkonzeptemTrassenwahlVersorgungsaufgabe 供電區(qū)域情況供電區(qū)域情況Freiheitsgrade 自在度

10、自在度Fixpunkte 固定點(diǎn)固定點(diǎn)9380/110-kV-Umspannstation 變電站Sammelschienenanlage 開閉所Block- / H-Schaltung 次級(jí)變電站Kostengnstigstes (n-1)-Konzept 遵守遵守(n-1)準(zhǔn)那么的本準(zhǔn)那么的本錢最低電網(wǎng)錢最低電網(wǎng)0412Mio. /aVerluste損耗損耗Leitungen 線路線路Stationen(110 kV) 變電站變電站(2x300)(2x300)(2x300) groe Zuverlssigkeitsunterschiede 相當(dāng)大的可靠性差別Einspeisung(380

11、kV) 饋電部分饋電部分(n-1)-sicheres Netz滿足(n-1)的網(wǎng)絡(luò)8012min/aNichtverfgbarkeit不可用率310Qu 3 min/a im gesamten Netz 不可用率小于不可用率小于 3 分鐘分鐘/年年(2x300)(2x300)(2x300)Exemplarische Ergebnisse 結(jié)果例如結(jié)果例如VLSVLS Andere Netztopologie, mehr Einfachleitungen, aufwndigere Stationskonzepte網(wǎng)架拓?fù)涓膭?dòng)，更多的單回道路路，更昂貴的變電站技術(shù)EE(n-1) 3 min/a04

12、12Mio. /a8+6,6 %012min/aNichtverfgbarkeit Qu3Block- / H-Schaltung 次級(jí)變電站380/110-kV-Umspannstation 變電站Sammelschienenanlage 開閉所11Effizienzvergleich von 110-kV-Netzen 網(wǎng)架效率比較網(wǎng)架效率比較6080%100110-kV-Netze110千伏電網(wǎng)051015202040Netzkosten 電網(wǎng)本錢Istnetz 現(xiàn)有電現(xiàn)有電網(wǎng)網(wǎng)Zielnetz優(yōu)化后電優(yōu)化后電網(wǎng)網(wǎng)12OSTWEST110-kV-Station (2)10-kV-Stat

13、ion (265)10-kV-Kabel 電纜1 km10-kV-Netzoptimierung 電網(wǎng)優(yōu)化電網(wǎng)優(yōu)化Ist-Netz 現(xiàn)有電網(wǎng)現(xiàn)有電網(wǎng)1310-kV-Zielnetz 優(yōu)化后電網(wǎng)優(yōu)化后電網(wǎng)Leitungslnge: 162 km 73 %線路總長(zhǎng)Leistungsschalter: 26 34 %斷路器數(shù)量14Ist現(xiàn)有電網(wǎng)Ziel優(yōu)化電網(wǎng)0 %50 %100 %Kosten費(fèi)用Kostenvergleich 費(fèi)用比較費(fèi)用比較-24%Ist現(xiàn)有電網(wǎng)00,250,51/a0,360,05Ist現(xiàn)有電網(wǎng)0120240min23025Ziel優(yōu)化電網(wǎng)lZiel優(yōu)化電網(wǎng)Zuverlssi

14、gkeitsvergleich 可靠性比較可靠性比較HUTU15Zusammenfassung 總結(jié)總結(jié)mVerteilungsnetze bestimmen zu ber 90 % 配電網(wǎng)決議著90%以上的mdie Netzkosten und 網(wǎng)架費(fèi)用和mdie Versorgungszuverlssigkeit 供電可靠性mOptimierung der Netzstruktur durch Minimierung 經(jīng)過(guò)優(yōu)化網(wǎng)架構(gòu)造可以降低mder Errichtungskosten und 設(shè)備本錢mder Betriebskosten (Instandhaltung, Verluste) 運(yùn)轉(zhuǎn)本錢 (維護(hù)，損耗)mErfolgreich eingesetzte Optimierungsverfahren sind 已勝利運(yùn)用的優(yōu)化算法有mGenetischer Algorithmus fr Grundsatzplanung 基因算法(110 kV)mAmeisen Algorithmus