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配电网规划设计技术导则

时间:2023-09-22 17:06:37

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇配电网规划设计技术导则,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

配电网规划设计技术导则

第1篇

关键词:城市配电网;建设改造;规划设计

中图分类号:TM715 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2012)27-0013-03

目前来说,城市配电网建设改造和规划设计面临着与城市发展的配合问题。经过多年的发展,我国许多城市的配电网都处于新旧混合使用的状态,因此,对于这些配电设备的升级改造或是重建,都需要更具备前瞻性和科学性的规划方案。如何做好配电网的建设改造和规划设计,也成了电力企业面临的重要问题。

1 城市配电网现存问题

事实上,我国许多城市的配电网都或多或少存在缺陷和问题,有许多问题可以归纳为历史遗留问题,也有不少问题,包括电网设计混乱薄弱、装备陈旧落后、供电半径过大、导线截面太小、设备绝缘水平低、无功补偿和配电变压器容量不足、自动化水平极低。这些问题很多是因为建造和规划设计不当而导致的。我们将讨论城市配电网的存在问题,并通过分析加深认识和了解。

1.1 配电线路负荷不均衡

城市配电网最显著的问题莫过于配电网线路(尤指10kV线路)的运载不均衡。由于历史原因,部分地区发展缓慢,人口流动较大,造成该地段线路常年处于空载状态;与此同时,还有很多地区,由于发展迅速,原有的使用要求早已不能满足城市发展要求,配电线路常年处于满载乃至是超载的状态,容易发生故障,损耗程度较大,对设备造成损伤。

1.2 配电设备陈旧

配电网设备包括了架空线路、电缆、杆塔、配电变压器、隔离开关、无功补偿电容以及一些附属设施等设备,由许多的零件设备组成。然而,当前许多配电设备过于陈旧,难以实现自动化,且故障频发,消耗了电力企业大量的人力物力。

1.3 设备布局不合理

设备布局不合理也是配电网普遍存在的问题。电网结构不合理的主要原因包括了原来的规划设计不合理、地区用电负荷因发展而造成的不同、新用户的接入造成的电网结构变化等。电网结构的合理与否对电网的技术经济性具有决定性的作用,结构不合理会影响电力企业的运营管理,造成增加网损率、电压合格率低、降低供电可靠性、增加运行及建设费用等一系列不良后果。

综上所述,许多城市的现行配电网设备存在很多的问题,包括规划设计上、设备上及管理上都存在很多问题,导致了城市供电质量差、供电安全性和可靠性得不到保证、设备维护成本过高、管理混乱等,对城市供电和电力企业的运营造成了难以避免的负面影响。

2 城市配电网的规划

城市配电网的规划可以按照时间长短和专业类别进行细分,必须严格遵循《城市配电网规划设计导则》等相关的设计技术标准和导则、结合当地的实际情况进行设计规划,兼顾工业负荷流程和工艺等,为所在地设计适宜且留有改造空间的配电网规划设计。

2.1 站点规划

站点规划主要包括划分供电范围、选择线路、确定导线截面、划定开关站规模和配电变压器的选址等。

配电网的站点规划需要和当地的城市更新规划、建设计划、城市发展规划互相配合,并更多地应用地下电缆、开关站和箱式变压器等,节省占地空间和投资成本。

2.2 结构规划

合理的电网结构需要合理的电网规划,根据《安全稳定导则》,电力结构规划需要适应负荷的要求,配置足够的符合要求的电源设备,并保证电网结构能够与电源和负荷水平相适应,保证电力的

传输稳定和安全,并做好足够的意外事故应急措施。

在结构设计规划上也有许多的问题需要注意,例如,常规电源接入系统的“N-1原则”、联络线的分层分区处理等。技术人员可以通过增加弱受端系统中的旋转无功备用、适当解开电源等方式来处理结构运作。

以10kV电网的线路供电半径设计为例,10kV线路经济供电半径的最优供电半径关系式为:

式中:Lj为10kV配电线路经济供电半径(km);σ为供电范围内的平均负荷密度(kW/km2)。

为了简化计算,以便于实际应用,经常采用计算系数并分段取常数的方法,可导出经济供电半径的直接计算公式为:

2.3 规划前期工作准备

在着手城市配电网规划设计前,我们应当对规划片区实行负荷预测,利用多种方法组合使用,尽量减少误差,提高数据准确度。

同时,也可以应用GIS建立时空地理模型,从时间、空间和测算主体方面综合考虑得出更为准确的数据。

不可避免的是,进行规划和建设之前,应当做好资产投入和经济效益的核算,明确投入成本规划,并测算回报周期和运行管理情况,便于电力企业更好地调配现有的资金进行规划建设。

2.4 配电网的改造规划设计

城市配电网的升级改造刻不容缓,但由于城市的发展需求,改造期间需要格外重视配送电的可靠性和连续性。在实施升级改造规划前,更要对片区的配电设备和用电情况做好充分的了解,根据实际情况设立规划改造方案。

规划设计城市配电电网,要求我们充分运用先进的科学手段和测量方法,尽可能地收集数据,完善信息基础,从而建立符合当下城市要求和适应城市不断发展要求的配电网系统。规划不但要符合实际,更要有一定的前瞻性。

3 城市配电网的建设改造

对城市配电网进行建设改造的目的是为了提高配电网的供电能力和质量,对其进行升级改造,从而更好地满足城市发展的需求,实现节约能源、降低损耗的目标。下面我们将重点讨论如何对城市配电网进行建设改造。

3.1 设备的选择

对城市配电网的建设设备选择,要求采用能耗低、可靠性高、易于维护、使用寿命长、价格适宜的产品。此外,尽量配置通信接口,开关类设备要求具备电动操作功能,以便于城市配电网的自动化管理操作。

3.2 电网的合理布局设置

通过确立合理的参数,例如供电半径长度比、各级电压线路总长度比、分支线与主干线长度比等进行分析研究,在建设中提出相对合理的方案,使电网结构向优化的方向发展。从而保证设备满足开放性、可靠性、安全性、简化性的原则要求,做到资源共享、安全运行、维护方便、节省投资。

一般说来,为满足城市的用电实际需求,设备应尽可能发挥配电变压器与用电设备利用率,最佳的配电变压器与用电设备容量的配置比例为1∶2.7~1∶4,而主、配变压器容量的最佳配置比例则1∶1.1~1∶2.1 左右为宜。

此外,以线路长度与变压器容量比例配置为例,我们应当根据不同电压等级电网线路的允许供电半径给定、不同电压等级电网允许功率损失率计算比例配置,经过推导得出相对最有的合理长

度值。

3.3 电网升级改造的施工管理

电网升级改造应当得到相关部门的许可并纳入城市总体建设规划,在施工管理要严格遵照工艺操作流程完成施工,做好施工管理工作,从而达到最佳的质量效果。

4 结语

通过对城市配电网的不断规划设计和建设升级改造,能够更好地满足现代城市高速发展下的现代电网要求。通过合理的规划设计和施工建设,提高城市的电网系统的运行管理水平,保证配电的稳定性和安全性,为电力企业带来更高的经济效益。

参考文献

[1] 叶世勋,刘煌辉.配电自动化规划要先行[J].电网技术,2000,(4):19-22.

第2篇

关键词:电网规划;城市规划;协调

1前言

社会主义现代化城市建设步伐的加快使得电网规划变得尤为重要,而南于自身多种因素的影响导致电网规划与城市规划存在诸多矛盾,分析两种规划之间的内在联系,搞好城市轨道交通线网的规划工作是当前城市规划工作的重点。而由于城市规划丁作实施的复杂性,在规划过程中需要注意协调好各方面的工作,以保证实现预期的规划效果,本文对电网规划进行分析。

2 电网规划与城市规划的关系

电网规划是城市规划中十分重要的部分,其关系着城市居民的生活质量,影响着我国城市地区经济的发展。但长时间的规划实践汪明,电网规划与城市规划存在很多不协调因素,这在某种程度卜影响了城市规划的顺利进行。

2.1 两个规划不协调的现状

由于信息技术条件落后使得信息数据难以按时传输到城市,电网规划工作与城市规划很难达成一致。政府部门在审核时对于电网建设T作没有给予正确的T作指导,影响了整体城市规划丁作的开展。科学技术水平达不到要求造成了电网建设与城市规划脱轨。两种规划在工作时未能积极配合,电网企业不主动向政府汇报规划状况,而政府对于电网企业出现错误的认识,认为电网规划必须服从地方规划,使得两个规划问联系不足。

2.2 导致问题出现的因素

造成电网规划与城市规划出现差距的因素是多方面的。首先,起点方面。城市规划观念出现较早,经过长时间的实践逐渐积累了丰富的规划经验、方法,整个规划工作具有可行性。而电网规划大多交由企业建设,每个企业的出发点不同,常以自身利益为重点,忽略了城市经济发展的重要性;其次,编审方面。电网规划的编制、审批基本上是电力企业自行完成,在电力专家评审后则可申报给电力公司审批。但城市规划的编制、审批均是要经过政府审阅,并得到专家审核后才能实施,还需经过方案论证、政府会议、人大审议等诸多流程。这些都是造成电网规划与城市规划难以协调的原因。

2.3 促进电网规划和城市规划相结合

无论是电网规划还是城市规划都不能撇开一方单独运作,电网规划后为城市规划的一部分应遵循城市规划的需要,而城市规划也需根据电网规划工作的实况进行调整,在规划的同时必须以经济和社会发展作为重点。而电网企业与政府部门需建立完整的信息交流体系,针对两种规划的差异进行交流以方便规划工作的完善。但电网规划要服从城市总体规划,以期指导完成电网建设的编制,保证城市规划达到预期效果。

2.4 完善规划的具体措施

在开展城市规划前要做好规划宣传,提出规划对于生活水平的重要意义,提高全体市民的规划意识,使其支持电力工程的规划建设。在立法上要加强对建设规划的管理,严格控制规划预留的用地空间。提升城市总体规划修编的准确性,协调好电网规划和城市规划之间的关系。而电网规划需跟随城市规划做好适当的调整,以保证规划工程的顺利实施。 ,

3 城市电网规划设计的注意事项

3.1 精心做好全面规划设计

在进行城市配电网建设改造前,科学地做好城市配电网全面规划设计,是搞好配电网改造和发展建设的关键。中小城市配电网的规划设计是按照《城市电力网规划设计导则》和《城市中低压配电网改造技术导则》,结合本市的具体情况,制定配电网的规划设计和改造的技术原则和规划设计目标,从而做到按建设现代化的配电网的需求进行规划,分期实施改造和发展建设,以恰当的投资,提高配电网的供电能力和供电质量,满足负荷不断增长的需求与城市发展建设相协调。

3.2 加强主网架,充实配电网的电源点布局

满足用户用电的需要是城市配电网服务的最终目标。城市配电网不但供电,而且要求保证供电电压质量和供电可靠性。这就要求配电网不但要有充足的供电电源和供电能力,而且要求电网结构合理可靠。为此,中心城市配电网宜以增加输变配用电系统的供电能力为重点,一般来说有I~2座220KV变电站,在城市的远郊布点,作为配电网的电源变电站,并按负荷的发展建设220KV外环网。在城市的负荷中心地区分区建成3~5座110KV变电站,并构成高压双环配电网,从这些环中向城市中心引入电源,或在城市中心建1 10KV变电站直接将电源引入城市负荷中心,构成较为灵活可靠的电源网架。

3.3 选用合适的电压等级

分层分区组成配电网,简化电压等级,逐步提高配电电压等级,有利于配电网的合理布局,简化电网结构,减少变电层次和电能损耗,增强电网的安全可靠性和经济运行水平。中小城市配电网目前宜采用110KV、10KV、0.4KV三级电压,郊区城镇目前宜采用35KV、10KV、0.4KV三级电压。按照三级电压,建设分层分区的城市高压配电网、中压配电网和低压配电网。

3.4 建设合理的配电网结构

合理的配电网结构是:简化的电压等级,供电可靠、电能质量合格、各级电压主干电网的结线方式简单、充足的供电能力、适应性强、安全、可靠、经济、实效、降损节能。

3.5 加强高压配电网网架建设

高压配电网是城市配电网的基础,起到承上启下的作用,这一级电网搞不好,其他电网就发挥不了应有的作用。高压配电网能接受电源点所供出的全部容量,并能满足供应全部负荷。高压配电网的结构改造应满足下列安全准则,向市区供电的高压配电网应能保证任何一条110KV(35KV)线路或一台主变计划检修停运时保持向用户继续供电,不过负荷,不限电;事故停运能自动或通过操作保证向用户继续供电,不限电并不发生超过设备允许的过负荷。为此,高压配电网的配置方式要求35~110KV变电站有两回电源进线、2台主变压器。在一个城市按照“分层分区”供电的原则,将几个110KV(35 KV)变电站的电源进线联接成单(双)环网(开环运行)。在配电网改造时,按照规划要求逐步实施,建成高压配电网网架。

3.6提高配电网自动化水平

为提高城市配电网的供电可靠性、供电质量和降低线损,让用户满意,同时减轻运行人员的劳动强度,提高配电网自动化水平势在必行。

提高配电网自动化水平的当务之急是对中压10KV配电网实施事故处理,就是用自动化设备自动切除线路的故障区段,自动恢复向完好区段供电。要实现这样的自动操作,需采取两大措施:一是在电网上安装新的自动化设备,发生事故时执行操作;二是改造配电网成为可以实现自动化的配电网,能够在线路故障时自动切除故障区段,恢复向完好区段供电。也就是要把环网线路或“手拉手”的线路分成几段(加装三只开关分成四段为宜),安装自动化设备,实现自动操作和配电网的运行监测等功能。可见实现配电网自动化系统的多项功能,是一个庞大的系统工程,应先试点,摸索经验,取得一定的效果,再行推广。

第3篇

【关键词】配电自动化;规划;设计

配电自动化可以减少故障的停电时间,从而提高供电的可靠性。在目前,配电网络自动化的应用,不仅能够提高配电系统的运行水平,而且还能够减少能源资源的消耗。为了适应我国供电政策的转变,跟上国家经济发展的脚步,满足社会对供电可靠性要求,供电部门应尽快开展配电自动化的规划、设计工作,为配电网建设奠定坚实的基础。

1 我国目前配电网存在的问题

1.1 配电网与主网建设未能协调发展

主网规划对配电网起着导向作用,配电网对主网规划起着基础作用,二者是密不可分的,配电网规划是配网改造和建设的关键环节,对电网后期工作起着主导的作用。由于近几年资金主要投入了主网,对中低压配电网投入较少,使得配网建设落后,处于只能利用有限的技改资金进行改造,中低压配电网一直处于落后状态,地区城市配网规划与主网规划没有统筹协调发展,造成了局部地区供电半径大,损耗高,电压低,可靠性差等问题。

1.2 配网自动化建设落后

由于我国配网自动化工作起步晚,相应的技术政策、标准等少,同时由于配电网涉及的范围多,自动化的点多量大,早期的配电网络已基本形成,只在原有配电网的基础上进行改造,难度大,很多地区配电网自动化只是采取个别线路作为试点在逐步推行,满足不了应用的需要,有些地区供电企业也只是对配网自动化的建设中以介绍系统为主,缺乏对具体工程、对一次设备的选择,有关技术要求上也缺乏统筹规划,没有与实际情况相结合,缺乏完善统一的管理模式。

1.3 配电网与城市建设发展不协调

城市配电网是城市的重要基础设施之一,其改造应纳入城市改造和建设的统一规划。强化其重要性和权威性,使这项工作实现常态化、规范化、制度化、法制化。由于供电企业和地方经济管理部门、城市规划部门联系较少,地方政府没有把城市配网规划纳入城市整体规划当中;有些地区,电力部门规划需要城市整体规划图需高价购买,造成城市配网规划与地区经济发展和城市建设规划相互脱节甚至落后,电力不能很好的为地方经济建设服务,不能与市政建设协调发展。

2 配电自动化规划设计的基本思路

实现配电网自动化可以快速隔离故障,缩短事故或操作的停电范围和时间,通过转移负荷减少负荷和电量损失,提高供电的可靠性。要实现配网自动化必须具备两个前提条件:一是一次网络规划合理,接线方式简单,具有足够的负荷转移能力;二是变配电设备自身可靠,有一定的容量裕度,并具有遥控和智能功能。由于实现配网自动化的投资很大,因此要充分考虑本地区的社会经济发展水平,根据配电网络的现实情况及远景规划,在经济能力能够承受的范围内运作,有目的有重点有计划地进行改造。

为提高配电网运营管理水平和供电可靠性水平,应在配电网一次规划方案基础上考虑配电自动化、配电网通信系统、用电信息采集系统等智能化的要求。应根据规划区经济社会发展、供电可靠性需求、网架结构以及设备状况,编制相应的配电网智能化专项规划,明确发展目标、功能、规模等。

配电自动化应与配电网一次网架相衔接,实施前应对本区域供电可靠性、一次网架、配电设备等进行评估,经技术经济比较后制定合理的配电自动化方案,因地制宜、分步实施。B类供电区域馈线自动化宜采用集中式或智能分布式, C类供电区域馈线自动化可采用集中式或就地型重合器式,D类供电区域馈线自动化可根据实际需求采用故障指示器方式。合理选择配电自动化终端类型,提高信息采集覆盖范围。

在配电网一次网架规划时,同步考虑通信网与信息化规划,并预留相应通道。根据实施配电自动化区域的具体情况选择合适的通信方式(光纤专网、电力线通信、无线通信等),B、C类供电区域宜采用光纤与无线公网相结合的通信方式。配电通信系统应满足配电自动化、用电信息采集系统、分布式电源、电动汽车充换电站及储能装置站点的通信需求。

3 配电自动化规划设计的内容

为了使配电自动化可以持续发展,首先,要对所规划区域的社会经济现状和前景做详细分析,以明确配电自动化规划的必要性。之后,要进行技术原则的制定,确保配电自动化系统的安全性。然后,要进行配电网络的设备分析,做好配电自动化建设的规划工作。最后,制定出配电自动化规划的过渡方案,以形成完善的配电自动化系统。

3.1 规划区域经济和发展前景

对所规划区域的社会经济情况进行分析,其中包括人均GDP、产业结构、产业技术含量等,以确定是否可以形成以先进工业做基础,第三产业做支柱的经济结构,从而规划该地区社会经济的发展。与地方政府规划部门做好衔接,与新农村建设、城镇建设相结合,将配网的建设改造规划纳入到当地经济社会发展总体规划中。要以规划作为配网建设与改造的统领,并适度超前,以满足经济社会发展对电力的需要。

3.2 制定技术原则

在配电自动化系统规划的过程中,要按照配电自动化规划原则进行,不仅能够有效避免投资的浪费,实现配电系统的可持续发展,而且还能够提高配电系统的效益。配电自动化的初期就应该进行总体的考虑,根据《城市配电网规划设计导则》与《配电自动化规划设计技术导则》的要求,结合当地城市建设情况,注重提高城网安全运行水平,制定符合本地区发展的技术原则。

3.3 配电网现状分析

对目前现有的配电网现状进行分析,以详细了解规划区域所具备的荷电水平、供电范围、线路情况、故障情况等,全面掌握所规划地区配电网络与设备运行的现状,做好规划的改造工作,为配电自动化的实现提供基础。

3.4 配电网可靠性分析

供电的可靠性即能够被社会所接受的供电可靠性。在考虑地区社会经济状况和供电情况的同时,就可以总结出该地区对供电可靠性的要求,也就是进行配电自动化的需求。一个地区的供电可靠性应当与所在地经济发展的水平相持平。

3.5 配电自动化的效益分析

在配电自动化规划的过程中,规划方案也有很多种类,因此要从经济性与实用性进行考虑。利用科学计算方法,对项目经济效益分析和评价,通过经济评价、风险评估、线损、电压、供电可靠性等重要指标分析、计算和规划前后的对比,对规划项目的财务评价和社会效益进行评价分析,从而确定规划项目的科学性和可行性,在经济上达到投资费用和运行费用综合最优,为最后的决策提供科学的理论依据。 3.6 过渡方案的制定

为了保证分阶段与分区域的实施最后可以形成健全完整的系统,在过渡的阶段,可以考虑通过半自动化方式来实现。具体的方法是通过对电流的测量,将故障进行定位,采取人工的方式操纵开关,最后配置自动开关,实现故障的自动隔离和负荷的转移。在这个过程中,应该充分考虑该地的经济社会水平,根据实际情况和远景的规划,在该地区经济实力可以承受的范围之内,逐步地实现。

4 结语

发展配电自动化,对于提高供电的可靠性,完善配电的管理系统,提高供电水平,都有着重要的意义。近些年来,我国也逐渐建立起一些试点,但是成效有待检验,毕竟,配电自动化的完善需要一定的时间。在促进网络设备与控制技术发展的同时,也需要保证配电设备的合理性,从而减少投资,杜绝浪费。关于配电自动化的规划、设计、建设,还有很多问题值得研究。

参考文献:

[1]范天明,张祖平.探讨国内实现配电自动化的一些基本问题[J].中国电力,2009(7).

第4篇

关键词:开发小区;配电网规划 负荷密度

Abstract: the article illustrates the determination of the load index, substation location the capacity, the setting of the switch power supply mode selection principle, the several aspects, such as the problems to be pay attention to and the processing method, the residential area distribution network to satisfy the increasing electricity demand.

Key words: development district; Load density distribution network planning

中图分类号: U665.12 文献标识码:A 文章编号:

1开发小区10 kV配电网规划

1.1明确小区规划的总体原则与目标小区配电网规划要遵循《城市电力网规划设计导则》。小区配电网应适应本地区电网的发展,即中压配电网的规划要与高压配电网和低压配电网的发展相协调。小区配电网规划同城市电网规划一样也需在满足供电可靠性、电能质量等技术要求的前提下,使运行与投资费用达到最小。

1.2数据调查

小区中压配电网规划存在一定的不确定性因素,详细的用地和建筑密度控制规划资料可在一定程度上解决不确定性因素的影响。因此,为进行详细规划,应收集规划区规划的详细说明书、电子配套图纸、详细的电子地图以及各类建筑负荷指标参考资料、变电站及电缆的造价等。

1.3小区划分

根据小区的不同类型,其用地通常划分为纯工业区、纯商贸区、普通居民住宅区、高档居民住宅区、工住区、商住区、仓储区、机关区、学校区、绿地、公园等,规划人员可以对每一种用地性质的小区块单独分析。

1.4负荷预测

一般采用比较实用的负荷分布预测方法―――功能小区负荷密度指标法。该方法根据国内外同等城市相应小区在主要历史阶段的分类负荷密度进行测算,分别测算出各个不同用地性质小区块的负荷,汇总成该小区的总负荷。

式中:L―――小区总负荷;

li―――不同性质用地区块的负荷密度;

Si―――小区块的面积(负荷密度如是单位建筑面积负荷密度,则为建筑面积;负荷密度如是占地负荷密度,则为占地面积);

T―――同时率(调查日负荷曲线得来,一般取为0.7)。

1.5变电站选址定容

在城镇小区10 kV中压配电网规划中,既要考虑中压10 kV配电变电站(变压器)位置与容量选择,又要考虑35 kV或110 kV高压配电变电站选址定容。

根据规划区的负荷分布预测结果,采用分区分片的方法,首先确定各10 kV配电变电站的容量和位置,然后利用规划软件的优化计算,确定35 kV或110kV高压配电变电站的容量和位置以及高压配电变电站的供电范围,可根据需要形成2~3个较优秀的变电站选址方案。其中,既要考虑供电的经济性,又要考虑供电半径的限制。

1.610 kV中压配电网规划

根据35 kV变电站的供电范围的计算结果,将10 kV配电网按供电范围分区,对10 kV配电网络分区进行规划,形成2~3个优秀的配电网规划方案。规划中要重点考虑选择适合地区特点的10 kV网架结构,采用不同的供电模式来实现有关可靠性和电能质量的具体要求,必要时要校验某一高压变电站全停时负荷的满足程度,从而适当考虑不同高压变电站之间10 kV联络线的设置。

1.7规划方案的综合比较

对变电站选址方案和10 kV配电网规划方案进行综合比较,找出一个在经济性、可靠性、环境适宜性、可行性、可接受性等方面综合最优的方案作为规划的最终方案。

2应注意的问题及解决方法

2.1小区负荷指标的确定

从式(1)可以看出,获得小区块负荷或小区总负荷的关键是确定不同性质用地的负荷密度。该负荷密度的确定一方面需通过调查国内外类似功能小区的负荷情况获得,另一方面,要结合小区的实际经济发展状况,以发展的眼光分析小区饱和负荷密度。

2.1.1工业用地的负荷密度指标

负荷密度指标的确定,一方面要通过调查国内外类似功能小区的负荷情况得来,另一方面,要结合小区的实际经济发展状况,以发展的眼光分析小区饱和负荷密度。

2.1.2居住用地的负荷指标

在居住用地的负荷分布预测时,要特别注意适当选取负荷指标和最大负荷同时系数。首先,详细分析该小区居民的生活水平及其发展情况,从该区居民的生活水平出发,具体分析每户居民的电器用电情况(如照明用电、空调用电等等),结合该区居民的建筑面积,即可确定该小区居民的负荷密度。在实际规划中也可以采用高低两种方案来进行预测,高方案即对负荷密度估计较高的方案;低方案即对负荷密度估计较低的方案。应用这种负荷指标确定的方法,小区负荷预测的精度大大提高。

2.2变电站选址定容问题

中压配电变电站选址原则除了遵循《城市电力网规划设计导则》以及各地的城市电网规划规范外,更要考虑小区自身特点。如负荷密度不高的居民区,宜采用小容量配电变压器;反之,对于负荷密度较高的商业区,则容量大于800 kVA的配电变电站优势更大。

中压变压器的发展趋势是占地少、可靠性高、小型化、少维修、耐燃或不燃、自动化和标准化的设施。

为了增加统一性,便于管理,小容量多布点的中压变压器选择已成为发展趋势:①采用小容量变压器可以有效地缩短低压线路的长度,从而大大减少由此造成的损耗,比大容量变压器运行更经济。②小容量变压器电压水平好,低压线路的可靠性高,发生故障后影响的供电范围较小。③市场经济条件下,从客户的角度出发。

在高压配电变电站选址过程中,应注意以下几个问题:①由于负荷预测存在不确定性,因此高压配电变电站选址和容量的选择应能满足负荷的不确定性变化需求,也就是说要求规划方案应能够适应不同的负荷增长水平。②站址应尽量靠近负荷中心,以不破坏环境为宜,站址的确定要经过有关市政规划部门的同意后方可继续进行配电网规划。③站址的选择应考虑小区周边的环境情况以及上一级电源的情况,使之与周边环境相协调、与高压配电网相协调。

2.3开关站选择

传统城市电网规划选择设置开关站时,必须考虑以下原则:①靠近负荷中心;②便于维护管理;③有利于减少配电电缆长度和敷设方便,节约投资;④留有发展余地;⑤接线力求简化。解决高压配电变电站出线开关柜紧张、线路出线走廊不足以及增加网络接线的灵活性是设立开关站的最主要原因。

2.4网络接线模式选择

在进行开发小区配电网络规划时,首先要进行要接线模式的研究,根据开发小区的具体情况选择合适的网络结构。选择接线模式时需考虑供电可靠、操作安全、有利于配电自动化、运行灵活、基建投资省、运行费用低、留有发展余地等基本要求,特别应考虑网络的可靠性、运行灵活性与投资经济性之间的平衡。

2.5小区配电网规划中的作用

小区中压配电网规划方案除了要满足供电的安全性与可靠性、运行及投资的经济性以及电力供需平衡等要求外,还要与市政规划、环境美化、通信等部门相协调,满足城镇整体发展的需要。

第5篇

关键词:城乡;电网规划;电网建设;改造

Abstract: With the development of urban and rural residents living level and the city changes a process to accelerate, the urban and rural electricity consumption increased rapidly, while the power supply capacity is inadequate. This paper mainly discusses the construction and renovation of urban and rural power grid analysis technology.

Key words: urban planning; grid; grid construction; transformation

中图分类号: U665.12 文献标识码A 文章编号

前言

为了认真贯彻国务院提出的扩大内需、保护经济快速增长的重大决策和落实关于加快城乡电网建设与改造,降低农村电价,减轻农民负担的指示,城乡电网建设改造工程已经起动。这项工程 的实施将会对城乡电网整体水平的提起到重要作用。但目前城乡电网建设损耗严重,据调查.有些地方10kV 及 以上综合线损达 12%以上,0.4kV线损超过2O%影响线损的主要原因有:电网布局不合理;高能耗设备占较大比重;电网运行不经济。

2、重视电网规划设计

即电源点的设置、区域变电站、终端变电所以及配电系统专用变、公用变的合理配备等。目前,许多电网都存在着同样的问题:

2.1电网布局不合理,尤其是负荷增长过快,电网扩容改造工作跟不上.致使电网不能适应用电需求,为此.树立全网统一规划意识使得电网既能可靠地、灵活地运行以满足用户需求.又能降低网损.是当务之急。

2.2完善变、配电所。公用变的配置,改变供电半径过大,近电远供,迂回供电现象。

2.3逐步整改接线老化.线径过小状况。所以在规划设计时,对原有网架结构应进行有计划的技改和调 整.去 掉高能耗设备,对新入网输、变、配电设备从设计上严格把关。选用节能型新设备。不论确定供电方式,还是选择设备都要考虑线损因素,以从根本上降低城乡电网的损耗。

3、城乡电网建设改造技术处理分析

3.1简化110kV电网,减少电压等级,优化高压配电网络结构。随着220kV系统网络的发展与完善,其供电可靠性有了很大提高,特别是近几年,新技术、新产品在电力系统中的广泛应用(如SF6断路器、全封闭组合电器及微机保护等),以及网络结构、网络布局日趋合理,增强了供电区域之间互为备用能力,减轻了对单个变电所可靠性的依赖,为简化110kV高压配电网提供了有利条件。根据《城市电力网规划设计导则》,结合本地区高压配电网结构,110kV城(镇)变电所一般按终端变设计,一次接入系统以线路变压器组或"双T"内桥接线为主,单台主变容量选用40~50MVA,最终主变规模2~3台,按n-1电网供电安全准则配置。简化电压等级,减少电压层次,减少重复降压,有利于城乡电网的管理和经济运行,根据本地区城乡电网负荷密度(4000~000kW/km2),高压配电网将逐步取消35kV电压等级,原则选用220/110/10kV电压等级。

3.2强化10kV配电网建设,中压配电网尽量做到环网接线、开环运行,提高配电网络供电可靠性。中压配电网承担着向千家万户直接供电的任务,是城乡电网最重要的组成部分,近几年,由于投资体制等原因,中压配电网的建设明显落后于高压电网的发展,强化10kV配电网建设已迫在眉睫。中压配电网一般按辐射网和环网2种形式设计,在城乡电网建设改造过程中尽可能按环网方式考虑,一般以单环网设计,对市中心区或负荷密度较高的供电区域以双环网为主。中压环网线路应设置若干个分段点(负荷开关或开闭所),一般以3~4段为宜,每段10kV线路装接的配变容量控制在2500~3000kVA以内,如10kV线路装接总容量超过10000kVA应首先采取分流措施,以满足中压配电网n-1安全准则要求。

3.3提高城乡电网线路电缆化、绝缘化率,是城乡电网建设与发展的方向。随着城市的建设与发展,负荷密度的提高,在架空线路通道受限制情况下,解决高负荷密度地区(市中心区)供电的途径不能只靠增加导线截面,此时唯一办法是实现线路电缆化。由于电缆化建设投资大、涉及面广,在建设资金严重短缺情况下,应以城乡电网发展规划为指导,分步实施,量力而行,对高负荷密度的市中心区、商业密集区应结合老城改造逐步实行电缆化建设,在老城改造过程中应尽可能敷设好电缆管线,条件不允许的,应留有足够的电缆线路通道。

3.4科学规划环网点,合理选择环网设备,努力实现配电网n-1安全准则。架空配电网以柱上分段断路器作为环网设备,柱上断路器应优先选用体积小、容量大、可靠性高、维护工作量少、操作简单的新型设备,如SF6负荷开关、真空负荷开关等,并留有配网自动化接口。电缆配电网环网设备形式多样,有10kV开闭所环网柜、高压电缆分接箱、高压配电室环网设备等。当配电网发生故障时,高压环网设备能快速、有效地将故障点隔离,确保非故障段正常供电,实现配电网络n-1的要求。

3.5缩短供电半径,提高功率因数,努力降低低压电网线损率。在城乡电网建设改造过程中,应优先选用S9及以上新型低损耗变压器,315kVA及以上变压器要试点采用非晶合金配变。同时,应根据城乡电网负荷密度,合理布点、科学配置10kV配变容量,尽可能缩短低压供电半径,确保低压供电半径不超过350m(不含接户线)。同时应注重低压无功补偿设备的配置,无功补偿宜采用分散设置,分级补偿,做到无功就地平衡。低压无功补偿容量一般按配变容量的5%~10%设计,对特殊用户应根据实际功率因数大小、无功的分布情况,采用线路、配变相结合的补偿办法,使补偿后配变负荷功率因数达0.9~0.95.随着城乡电网"同网同价"的实施,低压电网线损电量将占总线损电量30%~35%,加强低压电网管理,努力降低低压电网线损率,将成为电网管理的重点之一。

3.6积极稳妥推进电压时间型10kV线路馈线自动化建设,尽可能减少中压配电网故障停电时间。电压时间型10kV线路馈线自动化只需对现有的柱上断路器进行改造,就可以就地完成故障隔离、恢复送电,不依赖通讯和主站系统,其方式投资少、可靠性高、运行方便、见效快,是目前提高架空配电网供电可靠性的有效途径。经我局对两条手拉手的10kV线路进行试点表明,该系统设备运行可靠、效益明显。为此,在城乡电网建设改造中应积极推广使用。

第6篇

以一个中等县级城市为对象,对县级城市配电自动化系统的结构、功能要求和技术指标做以探讨。供各位读者和同行参考。

关键词 县级;配电自动化;方案

中图分类号 TM 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2011)122-0143-01

1 方案概况

假设对象为中部中等县级城市,有人口25万,110 kV变电站3座,35 kV变电站9座。售电量平均每年增长40%以上,用电负荷主要为工业用电、商业和居民生活用电约占总用电量的30%左右。年最大负荷

76.6 MW,平均线损10.72%。

总体包括:12条馈电线路自动化,40台柱上开关及FTU,120台配电变压器TTU,5个环网柜DTU、20台电缆分支箱故障监视及上传,配调主站系统的建设。采用光纤通信方式。

2 自动化系统方案

总体目标:城区供电可靠性达到99%,用户电压合格率达到98%的指标要求。利用现代化的技术手段,提高电网的安全经济运行管理水平。开闭所进出线开关实现综合自动化,可自动判断故障,自动隔离。为无功提供准确数据,降低线损,提高效益。充分利用现有配电网络资源,多供电,多售电。

馈线的分段互联原则:馈线的分段应根据目前线路的实际运行情况和负荷统计资料,充分考虑供电可靠性、负荷重要性及转带负荷能力,按负荷均等的原则,结合城市规划、地理街区、负荷发展情况综合考虑,并兼顾投资收益因素,对馈线进行分段。馈线的联络至少要实现手拉手供电,联络的两段馈线最好是不同变电站的出线,没有条件的,应该是不同母线。理想的方式是将城区配电网互联联为网格状,互代能力强,供电可靠性高,真正满足N-1准则。

10 kV网架的改造的要求:10 kV网架的改造要满足《县城电网建设与改造技术导则》的规定,设备的选型同时要满足配电自动化的要求。配网自动化建设在县城10 kV网架的改造的同时进行。建议选用JKLYJ-240绝缘导线,以满足发展的需要。柱上开关选用额定电流为640 A、短路电流为16 kA的真空断路器。环网柜进行更换改造,更换具有电动操作机构的进出线开关,配套安装测量CT、PT(同时兼做电源,500 VA),安装DTU,开通光缆,实现故障检测和三遥,纳入配电自动化系统。

保护配合及远方控制方案:在各10 kV馈线分段开关和联络开关处分别安装FTU对其进行监控,实现故障检测和三遥。FTU和开关配合组成不同的故障隔离保护配合方案。保护配合方案的原则是变电站10 kV出线开关的保护整定(定值和时间)不变,主变的保护整定(定值和时间)不变。故障隔离为跳开故障区段两侧开关,受故障影响的健全区域有可能的营救措施时,经判断选择一种安全的最优可行方案,合上相应的联络开关恢复这部分健全区域供电。

故障区域判断、隔离的模型:在故障发生时,各FTU、DTU记录下故障信息,并将上述信息传至配电主站,经计算机系统分析后确定故障区段和最佳供电恢复方案,最终以遥控方式隔离故障区段、恢复健全区段供电。以安全和负荷均衡分布为原则,建立了故障隔离后受故障影响的健全区域的优化恢复策略。在此基础上形成了配电网络故障处理应用软件,故障判断结果、影响区域内的用户信息等自动显示。对于在处理一处故障过程中,同一条馈线上又发生另一处故障的情形,系统能自动判断出当前状态的故障区域,并采用人机交互的方法将故障处理进行到底。针对配电网采用的开关设备,对以上几种故障处理方法采取各种组织策略,当然,这些组织策略都是可组态的,今后也可由用户自己设置。

馈线自动化要求及接口:柱上开关采用户外智能高压断路器型开关,采用真空灭弧室灭弧、外绝缘结构,引出线采用密封电缆头结构,外带连接绝缘母线,要求体积小、免维护、安装方便。FTU与开关的接口主要技术指标:PT及电源:AC 220 V,500 W,两端取电,精度,测量CT:A、B、C相,5A,0.5级;保护CT:A、C相,5A,2.0级;控制回路:AC 220 V;无源开关辅助接点。开关和FTU接口,要求开关装设2个PT用以提供FTU工作电源和测量电压,2个保护CT、3个测量CT,并提供一个开关位置信息和一个储能信息,配合FTU构成智能系统,以实现三遥及监测功能。PT额定容量为500 W,操作箱上应有CT开路保护转换开关,以方便安装维护。

3 配电自动化通信

通信系统的设计应坚持先进性、开放性、安全性、可扩性和实用性的原则,采用光纤通信方式,可靠,一次到位。主站和配电子站的通信采用网络通信方式,配电子站网络接口,直接接入主站网络交换机。配电子站通信采用TCP/IP协议,IEC 870-5-104通信规约。FTU、DTU、TTU和配电子站的通信采用自愈式光纤环网,配四芯单模光缆,沿10 kV电力线同杆架设。每台终端配置一台自愈型光Modem。需要集结其他FTU、TTU的节点,配为多光方向光Modem。配电子站配置四台自愈型光Modem,可以组成2个环网。当光纤环网的任一段出现断点时,信息依然可以传至配电子站。每个终端通信节点根据需要配置2-4个RS-485/232电端口。其中一个通信口用于连接FTU/DTU/TTU,至少一个预留作为备用接口。

配电主站与MIS联网采用网络物理隔离器一台,主站通过网络物理隔离器与WEB服务器进行网络连接,Web服务器与MIS交换机进行连接。TCP/IP网络协议,速率10 M/100 M,网络接口:RJ45。

4 系统总体结构和技术指标

4.1 配电自动化系统设计原则

1)县级电力综合自动化系统是利用现代计算机技术、通信技术、软件技术,在一个系统平台上集成县级电网调度自动化/变电站集中控制、县城配网自动化、配电地理信息系统(GIS)、变电站电量采集计量系统以及高级应用、Intenet Web信息等功能的新一代县调系统。

2)综合调度自动化系统采用统一的电网拓扑模型、统一的数据采集、统一的数据处理、统一的数据库、统一的人机界面,从而真正实现了信息数据共享,避免了分散建设中设备配置重复浪费,降低了系统建设费用。

3)配电自动化系统要采用合适的网络拓扑模型,潮流计算要解决量测点不足的问题,要能对复杂的网格状配电网络的故障隔离和恢复供电的进行正确判断和处理,可以协助调度员安全经济的调度电网,真正满足N-1准则。

4.2 配电自动化系统总体结构配电自动化系统采用分层集结的策略

分为主站层、子站/厂站层、终端单元层三个层次。配电网主站服务器、前置机、维护工作站和配电子站放置在县调机房。

参考文献

[1]国家电网公司县城电网建设与改造技术导则[S].2003.

[2]配电系统自动化规划设计导则[S].

[3]10 kV配网自动化发展规划要点[S].

[4]福建省县城电网建设与改造工程技术实施细则[S].2003.

第7篇

城市电网是城市现代化建设的重要基础设施,繁荣的现代化城市离不开安全可靠、电能质量优良的电力系统支持。近几年,随着社会经济的迅速发展,城镇面积不断扩大,市国民经济、社会发展和人民生活的用电需求对城市电网的建设提出了新的要求。薄弱的电网基础已不能满足日益增长的用电需要。

2 城市电网规划

城市电网的建设应配合城市的发展,坚持“服务于城市、服务于人民、服务于发展”的方针,从本地区的实际情况出发,首先要做好城网建设的整体规划,精心设计,才能建设网络结构合理、设备先进、高可靠性、高电能质量的城市电网。一个安全、可靠的城市电网离不开合理的城市电网规划。城市电网规划作为城网建设和改造的指导思想,必须与城市建设相协调。

(1)城市电网规划应纳入城市建设和改造的统一规划。随着城市面积的不断扩大,经济的高速发展,城市建设规划中的功能地域的划分越来越明确(如行政金融中心、工业发展区、高新技术发展区、新型生活区及度假别墅区等),不同的功能分区,电力需求及负荷的特性都有不同的特点。新旧城区的不同城市环境,也需要不同的电力网架。因此城网规划应满足城市建设的不同的用电要求,同时城市规划也应为电力建设预留相应的变电站站址及电力线路走廊。

为了在城区建成一个网架坚强、布局合理和规范、管理科学,并且能够安全、优质、高效运行的配电网,以适应市区发展的需要,为该城区“十二五”期间以及未来的经济发展提供强有力的电力保障,同时,也为电网推行智能化电网建设打下坚强的网架基础。因此我们主动与当地政府规划部门联系,掌握当地的规划情况,并结合实际情况做好伦教街道“十二五”电网规划,并把完成的“十二五”电网规划交政府相关部门审查,审查合格后纳入当地政府的“十二五”规划。

(2)电力负荷预测是电网规划中的基础工作,准确与否直接影响着电网规划的质量优劣。电力负荷预测结果受许多因素影响,如果处理不好,负荷预测的精确度就会大大降低。因此电力负荷预测必须注意以下几个方面:指标制定要适宜。随着我国国民经济的持续高速发展,经济增长已逐步由过去的增量型转向增值型,由能耗型转向技术节能型。因此在负荷预测中,需根据当地的经济发展的目标,产业结构的调整方向来制定相应的指标。特别是对于负荷地理分布预测的应用上;选用适当的负荷预测方法。不同性质的用电负荷有不同的负荷特性,不同的负荷特性适用不同的预测方法。而每一种算法都有其局限性和适用场合,选用不适当的预测方法将会使结果产生很大的偏差;原始数据必须准确。负荷预测是要从历史数据中寻找规律性的东西,而历史数据不够准确都会使这些规律扭曲变形,进而影响负荷预测的精度。我们采用的负荷预测方法主要有2种,①列出每个用户5内最高负荷,按负荷增长率计算每个用户后5年的负荷情况,从而计算每一回10kV线路负荷增长情况,并制定相关的整改方案;②根据政府部门的规划信息,对有规划发展的地块,采用负荷密度法计算其负荷需求情况。

3 建设和改造中低压配电网

城市中低压配电网建设和改造工程必须根据原水电部和建设部颁布的《城市电力网规划设计导则》和国家电网公司(2003年颁布的《国家电网公司系统县城电网建设与改造技术导则》,以本地区的城市中低压配电网规划为指导,以提高供电能力、供电质量和节能降损为目标,分期分批进行。

中低压配电网直接面对用户,社会影响较大,建设和改造中低压配电网显得尤为重要。近年来开展了大规模的中低压配电网改造,中低压配电网得到了极大地完善,每年迎峰度夏期间,运行人员在高峰负荷测量电气设备接头温度及负荷电流,以便及时发现10kV线路、配电变压器、400V及以下线路地过温过载情况,对于存在严重过载的线路、配变则作为电网评估的依据,报迎峰度夏立项改造。

3.1 明确供电范围

中低压配电网应根据高压变电站的分布、负荷密度、运行管理的需要和参照城市行政分区分成若干个相对独立的分区配电网。分区配电网应有较为明显的供电范围。并根据变电站站点的增加,及时调整配电网络。应注意控制中压配电网的供电半径,扩大中压配电网的覆盖范围。配电变压器多布点、小容量。

3.2合理选择中压配电网的网架结构和配电设备

中压配电网应尽量形成环形网路,开环运行,以便在事故和检修情况下转供部分负荷,缩小停电范围。这就要求中压配电网具有一定的备用容量,以满足“N-1”的要求。

典型结线模式有以下几种:

3.2.1电缆网“2-1”单环网结线

图1“2-1”单环网结线

电缆网“2-1”单环网结线应满足:

3.2.1.1电缆网“2-1”单环网结线应按平均每回线路不超过50%额定载流量运行。5.1.2构建电缆网“2-1”单环网结线必须结合考虑区域电网规划,为今后将线路改造成“3-1”环网结线或“N供一备”结线提供可能和便利,如联络开关房的面积预留等。

3.2.1.3不推荐采用“二级环网”结线模式,也就是分支与分支联络结线模式。

3.2.2电缆网“3-1”环网结线

图2“3-1”环网结线(3回线路为1组)

图3“3-1”环网结线(4回线路为1组)

电缆网,“3-1”环网结线应满足:

3.2.2.1电缆网“3-1”环网结线应按平均每回线路不超过66.7%额定载流量运行。

3.2.2.2电缆网“3-1”环网结线中,每回线路的两个联络点必须设置在不同开关房中,线路中段的联络点应尽量在靠近线路负荷等分点的位置接入。

3.2.2.3不推荐采用“二级环网”结线模式,也就是分支与分支联络结线模式。

3.2.3电缆网“N供一备”结线(N≤3)

图4“2供1备”结线

图5“3供1备”结线

电缆网,“N供一备”结线应满足:

3.2.3.1电缆网“2供一备”结线应按平均每回线路不超过66.7%额定载流量运行。

3.2.3.2电缆网“3供一备”结线应按平均每回线路不超过75%额定载流量运行。

3.2.3.3电缆网“N供一备”结线中,备用线路不能装接任何负荷。

3.2.4架空网单联络结线

图6单联络结线

架空网,单联络结线应满足:

3.2.4.1架空网单联络结线应按平均每回线路不超过50%额定载流量运行。

3.2.4.2架空网单联络结线联络开关位置应尽量选取在线路后段安装。

3.2.5架空网多分段两联络结线

图7多分段两联络结线(3回线路为1组)

图8多分段两联络结线(4回线路为1组)

架空网,多分段两联络结线应满足:

3.2.5.1架空网多分段两联络结线应按平均每回线路不超过66.7%额定载流量运行。

3.2.5.2架空网多分段两联络结线每回线路的两个联络点之间必须至少有1个分段开关,并且该分段开关的位置应尽量接近线路的负荷等分点。

中压配电网应选用短路容量能满足长期发展需要、可靠性高、体积小、维护工作量少和操作简单的新型设备,如柱上真空开关、环网柜及各种新型熔断器。随着用于环网柜中开断电流630 断路器(SF6或真空)价格的下调,可逐步选用断路器作为联络设备,以提高中压配电网可靠性及自动化水平。

3.3在中压线路电缆化及架空线路绝缘化间取得平衡

随着城市建设的逐步发展,对中压配电线路的电缆化要求越来越高,但电缆线路的建设投资高,且电缆路经受到城市规划的制约,应结合城市电网的长远规划,纳入城市建设的统一规划中,逐步进行,一次投资一次建成,避免重复投资。

应充分利用公用架空线路,并逐步完善,实现绝缘化、规格化,增强其供电能力,提高安全可靠性。随着城市建设和改造的不断发展,在有条件的情况下逐步发展电缆网络。

特别是老城区的改造,应加大架空线路绝缘化的进度,老城区街巷大多狭窄弯曲,地下管线复杂,难于满足电缆敷设的要求。架空裸线配电网与城市建设、供电安全的矛盾十分突出,易发生线路和人身伤亡事故。架空导线绝缘化是最直接的解决方法。

3.4低压配电网

低压配电网应力求接线简单、安全可靠、重点应放在提高电压质量,降低线损的工作上。低压配电线路应以配电变压器为中心采用放射式结构,严格控制供电半径,与相临配电变压器间设置联络开关,事故时可倒闸操作。低压主干线的截面选择应考虑的发展需要,一次建成,公用配电变压器应同时考虑同时安装无功补偿装置。

电业局所有公变台区全部配置了低压综合配电箱,配电箱内安装了关口计量表、远程抄表装置、无功补偿装置、低压出线断路器等设备,可以实现配网线损分析、低压出线回路控制、无功补偿等功能。

3.5配网自动化

配网自动化是一项投资大、范围广、技术含量高、实现周期长的系统工程。应从配网运行的实际出发,注重项目的性能价格比。实现配网自动化的目标为,快速故障地位,缩短停电时间,提高配网运行水平。可根据各地区的经济发展水平,在负荷密度大,供电可靠性要求高的局部区域试点。对于新建的环网设备及配电装置应考虑预留配网自动化设备安装位置。

4 结束语

第8篇

关键词:智慧城市;智能配网技术;规划设计

中图分类号:TP3 文献标识码:A

随着科学水平的不断提高,信息化已经成为现代城市发展的重要策略之一。我国十就明确了全面建成小康社会目标之一就是大幅度提升信息化水平,这也是我国决定大力发展智慧城市的重要标志。所以,目前各大城市的首要任务就是建设新型城市,而智慧城市的重要内容就是必须建立关于可再生资源且智能化电网的应用机制。

一、智能配网技术的概述

在了解智能配网之前,必须首先了解智能电网的概念。智能电网简称SG,它的概念最早是由美国未来能源联盟智能电网工作组命名的,它是具备完善性能且可以为用户提供一系列增值服务的输配电系统,这套系统包含了信息与通信技术、高级传感技术、监视技术和现代电力工程技术。智能电网的建设非常复杂,不仅包括发电、变电、输电、配电、调度和用电6个环节,还包括支持这些环节运作的通信信息平台。

智能配电网简称SDG,它是智能电网的重要组成部分之一。智能配电网比传统的配电网更安全,自愈能力更强,不但有较高的资产利用率和电能质量,而且可以大量接入分布式电源,来帮助与用户互动以及可视化地管理配电网及其设备。

二、我国智能配网建设的现状

目前美国智能电网建设的关注点在于升级更新电力网络基础架构,欧洲智能电网建设的重点则在于逐步接入可再生资源。我国则因为改革开放以后,一直处于经济高速发展状态,因此环境污染严重,能源消耗过大,所以我国目前智能电网建设的要点就在于着重发展低碳经济,提高消纳大规模间歇式能源的能力,以提高电能质量和保障供电可靠性。

智能配网是智能电网的重要基石,其配网环节包括建设与改造配电网网架、配电自动化试点、接入与控制分布电源、互动应用配用电系统以及对信息孤岛的整合和关联等。通常情况下,配电网是指在电力网中负责电能分配的网络,主要组成部分包括杆塔、线路、开关、配电变压器和无功补偿装置等设施。目前而言,我国的配电网都是电压等级不大于35kV的电网。

三、我国智能配网建设存在的问题

(一)智能配网建设重视程度不够

目前我国很多城市对智能配网建设不够重视,不但投入资金有限,而且对顶层的规划和设计都比较落后,配网设备档次较低,调度运行的技术支持也不够,同时,都是采用手动为主,电动为辅的断路器操作方法,例如柱上刀闸、接地刀闸等都是手动操作,总体很难实现遥控操作,据统计,目前只有6.7%的配网可以实现自动化。

而在经济发展比较落后的城市和地区,一次设备更是全部手动化,配网设备的工作环境非常恶劣,电控操作机构呈现敞开式,且容易发生氧化严重或者机构卡塞等问题。

(二)智能配网通信平台的技术支持和管理能力不够

我国目前的配网设备不仅数量比较多,而且分布非常散乱,这样就要求配网自动化设备必须配置足够的采集控制终端,才能完成智能配网系统与终端设备的通信和互联。目前采集终端的主要通信手段无论是光纤等有线通信方式,还是GPRS等无线通信方式,都存在通信手段单一,无法满足配网自动化建设的功能和维护等缺点,而如果采用多种手段结合的方式,通道建设和管理难度就大大增加。

(三)智能配网电源的配置过于复杂

智能配网技术可以在故障发生时,快速准确地对故障区域进行定位,并及时通过遥控的方式清除障碍来保证供电,这就要求必须在现场安装足够的终端装置来提供工作电源,来实时采集线路信息。

在目前的配网系统中,如果出现停电现象,配网系统中计算机系统和通信系统都会掉电,只能通过安装蓄电池或者充电器的方法来保证终端设备在停电后依旧保持工作状态,但这样做后期维护的难度又会有所增加,进一步削弱了主站作用。

(四)智能配网的网架结构存在偏差

我国大部分城市目前的配网网架结构都存在偏差,不够科学合理,存在诸多问题,包括负荷分布不均衡、单辐射线路多、变电站布点与负荷中心区距离过远以及手拉手供电的半径太长等,也正是这种配网网架结构的缺陷,导致智能配网的科学性和智能化程度都远远达不到预期目标。

(五)智能配网调度的技术支持不够

目前我国智能配网的调度缺乏技术支持,配调指挥系统缺乏运行监制和控制功能。很多调度部门为了节省资金,都采取了将配网工作站设置到地区电网调度自动化系统的功能模块的方式,很少有部门单独建设了调度指挥系统,致使技术支持力度和范围都有所欠缺。

四、智慧城市建设中智能配网技术的优化策略

智慧城市的建设,应当最大化的运用现代信息通信技术,将人的智慧与物的价值互相结合,互相补充,进而实现经济活动最优化。智能配网技术是实现智慧城市建设的重要一环,必须从以下六个方面加以完善和优化:

(一)进一步完善电网结构

在智慧城市的建设过程中,我们必须进一步重视智能配网技术的发展,加大投资力度,规范规划方案。按照国网公司《配电网规划设计技术导则》的要求,做到以下几点:

一是结合城市区域的电网现状以及存在的问题,制定好中远期目标;

二是做好与上机电网的协调和衔接工作,进一步建立完善配电网的动态修订体制;

三是必须统一配电网的规划、设计、安装的技术标准;

第9篇

《关于上报县城电网改造工程可行性研究报告的通知》(甘计基础函号)

《甘肃省农村电气化发展“十五”计划暨年远景目标规划》

《陇南地区及武都县电网发展“十五”计划与年远景目标规划》

⒋《武都县城区总体规划》—年远景目标规划

二、武都县城区概况:

武都县位于甘肃省东南部,县城是陇南地委、行署所在地,是全区政治、经济、文化中心。城区面积约平方公里,按自然地理位置共分四个片区,即旧城区(北峪河至东江水)东江区(东江水至王石坝)、钟楼滩区(北峪河西至灰崖子)、城南区(白龙江以南),居住人口达万人,年用电量万千瓦时,占全县用电量的,国民生产总值亿元。

三、武都县城区电网供电现状:

目前,武都城区供电主要依靠灰崖子变电站。该变电站始建于年代,几经改造,主变容量为×,电压等级为,由两水变电站供给电源。出线回,⒊线路专供城区,互不联接分段;线路专供灰崖子变以西、武都县水泥厂等用户,线路主供东江工业区,线路主供城南及汉王镇,共有线路公里,配变电台台,线路公里。设备运行年限长,容量小,供电可靠率差,随着农网改造工作的深入,城区供电问题日异紧迫。年第一批批复修建的东江变电所现已建成竣工并投运,共有出线回,实现了向城区双向供电和郊区三乡一镇分片供电的格局,初步缓解了武都城区供电紧张的局面。

武都城区配电网建设始于六十年代,建设初期的武都县城占地面积小,街道狭窄,是全省有名的最小的地区所在地县城,全城仅有二巷三街(即唐家巷、清真巷、人民街、中山街、新市街),居住人口不到现在的五分之一,约万余人,用电负荷最高不到千瓦。城区配网由于受当时城市经济发展限制以及规划思路、规划方法和规划手段的影响,对城市发展前景和电力发展需求认识不足,严重缺乏电网规划的前瞻性、延续性和总体思路,只是单纯随着城区发展而被动增补供电设施,致使城区电网供电容量始终跟不上城市发展的需求。

四、目前存在的主要问题

一、供电电源单一,供电可靠性差。由于电源单一,不能互供,变电站负荷高峰时满载、超载,不得不被动限电,严重影响城区工业生产、机关事业单位工作和居民生活正常用电,也给电网的安全稳定运行造成困难。变电站及供电线路故障时出现大面积停电,供电质量难以保证;

二、电网供电线路问题严重。城区线路建设早,设备陈旧老化、网架结构薄弱,架设的电力线路大多采用米方杆和木制杆,加上设备运行年限过长,自然损坏程度高,选用的导线线径小,配电容量小,经过多年运行后存在严重的破股线、电杆老化等现象;

三是低压电网问题突出。线路供电半径太大,迂回架设多,大多超过公里,覆盖面积小,配电变压器容量选择和安装位置不合理,无法灵活调换,不能实现动态运行。同时线路老化、弧垂过大,低压架空线路常与居民住宅和线下树木碰撞,形成树线争空,导致短路,造成安全故障和电量损耗;

四是电网布局设施不能适应城市供电要求,已严重制约着城市建设的发展。

五、城区配电网建设需求:

随着改革开放的不断深入,武都县经济快速发展,工农业生产和群众生活水平不断提高,武都县城区用电负荷也由原来的不到千瓦增加到今年用电高峰的千瓦。近年来,虽然武都县电力局贷款对城区配电设施进行了多次改建,但由于资金不足,仅能缓解当前矛盾,不能从根本上解决城区电力供应能力停滞不前与电力需求不断发展之间的矛盾。尤其是一九九八年武都县确立了深入人心的“撤县建市”建设目标以来,省、地、县为加大武都县基础设施建设,投入了大量资金,扩建改造了武都城区,使原来窄小的县城成为了历史,代之而起的是一座道路宽阔高楼耸立的城市,处处呈现出一幅蒸蒸日上的发展势头。而低短杂乱的配电设施,过低的供电质量和可靠率,随处可见的电网安全隐患,成了影响武都城区发展建设的一大瓶颈,不仅造成了很大的线路损耗,降低了电压,使很多重要用户和大负荷用户无法正常工作,严重影响了电力局经济效益的提高,而且还给安全管理带来很多困难,安全生产形势非常严峻,城区电网建设改造也因此而成为全城人民密切关注强烈要求尽快上马的一项重要工程。为了配合武都城区城市规划,提高城市功能和基础建设水平,提高城区供电质量和可靠率,彻底消除电网设施安全隐患,降低损耗,提高电力企业的经济效益,改造武都城区电网已是非常必要,势在必行。

六、规划设计的思路及目标

(一)加快中、低压电网建设进度,完善低压配电网络结构,彻底解决中、低压配电网供电能力不足的问题,提高供电可靠率及供电质量,基本做到各架空线路之间互相支持、容量互补,合理分担负荷。城区内做到一户一表,各公网配变根据负荷变化可相互调换,居民用户的低压线路可满足居住区内负荷发展的需求。

(二)进一步优化中、低压配网,建设功能较强的运行网架结构,使供电可靠率、供电质量及线路损耗等各项运行指标达到部颁标准及运行规定的要求,满足规划时期内经济发展的需求。

(三)调整、各出线,完善网络构架

⒈改造两水至灰崖子变、灰崖子至大岸庙变线路,提高网络供电容量。

⒉调整大岸庙变出线间隔至东江变,减轻两灰线送电负担。

⒊调整灰汉线间隔至东江变东汉线出线,减轻灰崖变供电负荷。

⒋新建灰崖变至东江变双回城区线路,建设线路开闭所两项,装设线路分段联络体系,确保城区供电。

⒌改造灰东线至白龙江大桥段,主供城南片,加装线路分段联络开关,与东江变东民线联络开环运行。

⒍完善低压供电网,加强户表改造及低压用电管理。

(四)规划设计目标:

⒈经济技术指标;

.供电可靠率达到;

.电压合格率达到,用户受电端的电压合格率标准为额定电压的±

.城网综合线损率降低到以下。

⒉通过改造旧设备及新建配电线路,增加一定数量的配电开关以及低压线路,采用新技术、新设备,将城区配电网之间建成环网供电开环运行的网络。

⒊开展配电自动化的试点和建设工作,完善灰崖子变、东江变对城区双向供电配套设施,以达到及时分段切除故障点,缩小停电范围,提高供电可靠性和供电质量。

七、城区中、低压配电网规划原则:

(一)总则:

⒈本规划根据武都县城区供电范围、城市电网建设及电网发展与电网结构变化实际情况制定。

⒉本规划依据能源部颁发的《城市电力网规划设计导则》、《城市中低压配电网改造技术原则》制定。

⒊本规划设计依据满足电网供电安全准则和满足用户用电要求来考核。

⒋本规划满足国家规定的城市配电网“—”准则。

(二)网络结构:

⒈配电网的结构是规划设计的主体,配网结构根据武都县城区的建设规模和预测的负荷密度进行总体规划设计,合理选择接线方式,点线配置。

⒉配电主干线导线截面按远期(年)规划负荷密度一次选定,当负荷增加、供电能力饱和时,以增加配电站布点、增加变台容量,缩短供电半径等方法解决,使供电网架结构基本上保持不变。

⒊每座配电站、每条配电线路都应有明确的供电区域,防止穿插供电、迂回供电或近电远送。

⒋架空线路主网架,在城区内采用环网结构,开环运行,郊区采用树状辐射线路,主网上装设一定数量的联络开关和分段开关,实现“手拉手”供电方式。对于负荷为及以上的点负荷,采用变电所专线直接供电。

⒌配电网的经济供电半径在一定的负荷密度下,应按年运行费用最低来确定,进行电压损失校验。配电线路达到城区不超过公里,郊区不超过公里。

⒍架空导线包括裸导线和绝缘导线,在导线与建筑物安全距离不够、树线矛盾突出、人口密集、繁华街道、高层建筑物处采用绝缘导线。

⒎配电变压器装设尽量靠近配变供电区负荷中心,容量按—选择,变压器抬架按容量一次建成,淘汰所有高耗能变,选用节能型配变。供电半径控制在以内,负荷密集区在—以内。采用低压无功补偿方式,降低无功电压损失。

⒏城区直线杆全部选用的钢筋混凝土杆,转角及跨越公路、河流处和交通繁忙、繁华商业区等,选用钢杆。

⒐主要大街广场、游乐场等公共场所,全部采用电缆引入。

八、建设(改造)规模:

⒈改造两水变电站到灰崖子变电站线路共公里,导线采用—。

⒉改造灰崖子至大岸庙线路,将原有导线更换为导线,为大岸庙至洛塘线路供电提供通道。

⒊建设、改造城区线路公里,城区主干线采用米钢筋混凝土电杆和钢杆,导线选用—,分支线路选用绝缘导线和电缆,以及部分—、—导线。

⒋建设、改造线路公里,导线容量按供电区内负荷发展一次选定,主线路导线选用—绝缘线或电缆,部分选用钢芯铝绞线,分户、下户线选用集束导线,截面不小于铝线⒉铜线。

⒌新增、改造高耗能配变台,总容量。

⒍新增线路分段联络开关—断路器台。

⒎增装低压无功补偿。

⒏改造低压户表户。

⒐新建配网自动化工程项。

⒑安装配电计量装置台。

九、投资项目资金估算:

⒈改造两灰线、灰大线共计公里,需资金万元。出线间隔回,需资金万元。

⒉新建线路公里,其中电缆和绝缘导线公里,需资金万元。

⒊新建线路公里,其中电缆和绝缘导线公里,需资金万元。

⒋改造线路公里,其中绝缘导线公里,需资金万元。

⒌改造线路公里,其中绝缘导线和电缆公里,需资金万元。

⒍改造、新增配电变台台,总容量,按元计算,箱式变台,按万元台计算,共需资金万元。

⒎增装低压无功补偿千乏,需资金万元。

⒏加装线路分段、联络开关台,需资金万元。

⒐户表改造户,需资金万元。

⒑配网自动化工程两项,需资金万元。

⒈加装配电变台计量装置台,需资金万元。

以上各项工程共需资金万元。

十、改造后效益评估

本建设与改造项目实施后:

⒈武都城区电网结构将趋于合理,输变配电容量将有较大的提高,不但可以解决当前供电的卡脖子局面和不安全因素,而且为拓宽电力市场打下了坚实的基础。

⒉城网结构得到了加强,实现了线路手拉手式互相支持互为备用的供电格局,提高了城区供电可靠性。

⒊增加了低压无功补偿,提高了功率因数,使无功功率得到就地平衡,消灭迂回供电、超半径供电的缺陷。

⒋中、低压配网导线绝缘化,彻底根治树线争空的矛盾,使线损率由原来的下降到以下,年减少损失电量达到多万千瓦时,电压合格率将达到,同时堵塞了诸多安全隐患。

⒌将大幅度提高城区的供电能力,使武都城区能够充分利用电力这一洁净能源,来代替燃煤炉,不仅有效地减少空气污染,为增加城市绿化和环境保护作出较大的贡献,而且能大幅度提高供电量,提高供电企业经济效益。

⒍改造结束后供电网络更趋合理,各线路相互支持,互担负荷,减小停电范围,城区有效负荷将增加左右,年增长供电量约为多万千瓦时,年预计城区有效负荷可达到。

附:⒈武都县城区电网改造(建设)工程规模表;

⒉武都县城区电网建设与改造工程项目计划表;

⒊武都县城区电网改建投资估算汇总表;

⒋武都县城电网现状图;

⒌武都县城电网规划图;

⒍武都县城网建设规划材料表;

第10篇

关键词:城市电网;规划建设;改造

城市电网是城市现代化建设的重要基础设施,繁荣的现代化城市离不开安全可靠、电能质量优良的电力系统支持。近几年,随着社会经济的迅速发展,城市面积不断的扩展,国民经济、社会发展和人民生活的用电需求对城市电网的建设提出了新的要求。特别是经济起步较晚的城市,薄弱的电网基础已不能满足日益增长的用电需要。

1 城市电网规划

城市电网的建设应配合城市的发展,坚持“服务于城市、服务于人民、服务于发展”的方针,从木地区的实际情况出发,首先要做好城网建设的整体规划,精心设计,才能建设网络结构合理、设备先进、高可靠性、高电能质量的城市电网。一个安全、可靠的城市电网离不开合理的城市电网规划。城市电网规划作为城网建设和改造的指导思想,必须与城市建设相协调。

1.1城市电网规划应纳入城市建设和改造的统一规划

随着城市面积的不断扩大,经济的高速发展,城市建设规划中的功能地域的划分越来越明确(如行政金融中心、工业发展区、高新技术发展区、新型生活区及度假别墅区等),不同的功能分区,电力需求及负荷的特性都有不同的特点。新旧城区的不同城市环境,也需要不同的电力网架。因此城网规划应满足城市建设的不同的用电要求,同时城市规划也应为电力建设预留相应的变电站站址及电力线路走廊。

1.2电力负荷预测是电网规划中的基础工作,准确与否直接影响着电网规划的质量优劣

电力负荷预测结果受许多因素影响,如果处理不好,负荷预测的精确度就会大大降低。因此电力负荷预测必须注意以下几个方面:

1.2.1 指标制定要适宜

随着我国国民经济的持续高速发展,经济增长己逐步由过去的增量型转向增值型,由能耗型转向技术节能型。因此在负荷预测中,需根据当地的经济发展的目标,产业结构的调整方向来制定相应的指标。特别是对于负荷地理分布预测的应用上。

1.2.2选用适当的负荷预测方法

不同性质的用电负荷有不同的负荷特性,不同的负荷特性适用不同的预测方法。而每一种算法都有其局限性和适用场合,选用不适当的预测方法将会使结果产生很大的偏差。

1.2.3原始数据必须准确

负荷预测是要从历史数据中寻找规律性的东西,而历史数据不够准确都会使这些规律扭曲变形,进而影响负荷预测的精度。

2建设城市高压配电网

城市高压配电网是指电压等级110kV级的配电网。随着经济的高速增长,电网的迅速发展,110kV电压等级电网已逐步降低为配电网。一个可靠、合理的110kV网架是城市中低压配电网安全、可靠、灵活运行的物质基础。高压配电网的建设是以优化电力网络为目标。

2.1增加220kV变电站布点

以220kV线路为骨架,110kV线路深入城市负荷中心作为城市高压配电网的建设目标。在经济许可的条件下,适当增加220kV变电站的布点,使110kV供电网络结构得到优化,同时得到更为可靠的供电支撑。

2.2调整110kV网络结构

原有城市110kV配电网多以环形供电网为主,110kV变电站之间存在110kV电能转供功能,导致保护配置复杂,运行操作频繁,可靠性较低的现象。随着220kV电源点的增加,110kV网络结构的调整成为可能,对原有的变电站进线可根据220kV电源点的位置,在原有的110kV线路的基础上进行调整;新建的110kV变电站应按终端型考虑;适当保留部分110kV联络线路,开环运行。尽量简化110kV网络接线,使城市110kV网络结构逐步从环形向星形网络发展,从而使城市高压配电网更加可靠、灵活。对于城市110kV线路的接线方式尽量减少“T”接方式,防止大面积停电事故的发生。

2.3增加110kV变电站布点,提供设备运行的可靠性

随着社会对电力需求的增大,对供电可靠性的要求越来越高,迫切需要提高110kV变电站的主变容载比。对原有的110kV变电站需根据负荷情况增加主变,以满足供电安全“N-1”的要求。新建变电站应有2~3路电源接线;主变压器按3台配置(主变容量40~50MVA,低损耗,有载调压);规划主变容载按2.0考虑;无功容量应按主变容量的25%配置;l0kV主接线采用单母线4分段的接线方式。同时对原有变电站的10kV负荷进行割接,尽量提高老站的主变容载比使负荷转供的功能逐步调整到城市10kV配电网上。为适应城市建设对变电站小型化的要求,在设备选型时尽可能采用GIS、Pass等配电装置,同时对关键设备选型要尽量选择科技含量高,可靠性高的设备,若经济许可则可选用进口或合资品牌。

只有一个强大的110kV高压配电网架,才能支撑城市中低压配电网安全,可靠,灵活的运行。

3 建设和改造中低压配电网

城市中低压配电网建设和改造工程必须根据原水电部和建设部颁布的《城市电力网规划设计导则》和国家电网公司2003年颁布的《国家电网公司系统县城电网建设与改造技术导则》,以本地区的城市中低压配电网规划为指导,以提高供电能力、供电质量和节能降损为目标,分期分批进行。

3.1明确供电范围

中低压配电网应根据高压变电站的分布、负荷密度、运行管理的需要和参照城市行政分区分成若干个相对独立的分区配电网。分区配电网应有较为明显的供电范围。并根据变电站站点的增加,及时调整配电网络。应注意控制中压配电网的供电半径,扩大中压配电网的覆盖范围。配电变压器多布点、小容量。

3.2合理选择中压配电网的网架结构和配电设备

中压配电网应尽量形成环形网路,开环运行,以便在事故和检修情况下转供部分负荷,缩小停电范围。这就要求中压配电网具有一定的备用容量,以满足“N-1”要求。

根据变电站布点及不同的负荷性质,选择l0kV线路环网供电方式。一般情况下可选择“二减一”的环网方式(见图1、图2)两回馈线原则上来自同一变电站不同段母线或不同变电站,每回馈线的最高负荷应控制在安全载流量的50%以下。对于城市中心及负荷电流大于安全载流量50%而低于66%的线路可采用“三减一”的环网方式(见图3),三回馈线原则上来自同一变电站不同段母线或不同变电站(电缆线路适用)。

图1电缆线路“二减一”环网结线

图2 架空线“二减一”环网结线

图3“三减一”环网结线

中压配电网应选用短路容量能满足长期发展需要、可靠性高、体积小、维护工作量少和操作简单的新型设备,如柱上真空开关、环网柜及各种新型熔断器。随着用于环网柜中开断电流630A断路器(SF6或真空)价格的下调,可逐步选用断路器作为联络设备,以提高中压配电网可靠性及自动化水平。

3.3在中压线路电缆化及架空线路绝缘化间取得平衡

随着城市建设的逐步发展,对中压配电线路的电缆化要求越来越高,但电缆线路的建设投资高,且电缆路经受到城市规划的制约,应结合城市电网的长远规划,纳入城市建设的统一规划中,逐步进行,一次投资一次建成,避免重复投资。

应充分利用公用架空线路,并逐步完善,实现绝缘化、规格化,增强其供电能力,提高安全可靠性。随着城市建设和改造的不断发展,在有条件的情况下逐步发展电缆网络。

特别是老城区的改造,应加大架空线路绝缘化的进度,老城区街巷大多狭窄弯曲,地下管线复杂,难于满足电缆敷设的要求。10kV架空裸线配电网与城市建设、供电安全的矛盾十分突出,易发生线路和人身伤亡事故。架空导线绝缘化是最直接的解决方法。

3.4低压配电网

低压配电网应力求接线简单,安全可靠,重点应放在提高电压质量,降低线损的工作上。低压配电线路应以配电变压器为中心采用放射式结构,严格控制供电半径,与相邻配电变压器间设置联络开关,事故时可倒闸操作;低压主干线的截面选择应考虑10a的发展需要,一次建成;公用配电变压器应同时考虑同时安装无功补偿装置。

3.5配网自动化

配电网自动化的实施涉及的面广,工程集成的难度也很大。在实施前必须把目标搞清楚,并应清醒地看到搞配网自动化的投资很大,在技术上又牵涉的因素多,而且管理体制也需相应改革,一般都先从馈线的运行及馈线的自动分段入手(能自动进行故障定位、故障隔离及恢复非故障区的供电等),采用重合器和分段器等设备,并按地区彻底改造配电网的结构,才能为实现配网自动化创造必要的条件。此外还应和当地的调度自动化工作紧密结合,以进一步提高供电的可靠性。

4 结语

在现代城市电网建设中,单凭经验或“直观法”的做法已经过时。做好电网规划,优化电网系统结构,全面推进调度管理自动化、变电站综合自动化和配电自动化已成为电力发展的需要。通过技术论证和经济效益分析,把电网建设成一个结构布局合理,供电能力强,运行、调度灵活,安全可靠,电能质量好,自动化水平高,网损低的优化电网,为我们城市的经济发展打下坚实的基础。

参考文献:

[1]何志远.配电网络发展与规划[M].学出版社,2008.

第11篇

关键词:分布式发电;配电网;影响

中图分类号: TM61 文献标识码: A 文章编号:

一、分布式电源基本概念

依据国家相关标准对分布式电源给出基本概念 ,及时最大容量在 50MW~100MW、常常连接在配电网络而且不接受统一控制与调度的发电机组。根据这个定义可知 ,连接在配电网络上的大规模发电机组没包含在该列。仅仅包含了容量较小、能够随意并网在电力系统的任意位置的发电机。但是从各种文献可以看出来还有其他各种定义 ,但是无论是那种定义分布式电源必须要具备两个标准 :那就是并网电压等级与容量。

二、分布式发电的主要类型

1、光伏电池发电技术

太阳能光伏电池发电技术实质上是通过半导体材料产生的光电效应,将太阳能直接转化为电能。太阳能光伏电池发电技术具有多种优点,包括无污染、不耗材、安全稳定、规模灵活、维护方便等。目前,大多数太阳能电池采用的都是半导体器件,通过光伏效应将太阳能转化成为电能,但是,实际应用中的光伏电池转换效率较低,发电效率仅能达到6~19%。2、风力发电技术

风力发电技术实质上是将风能转换为电能进行发电的技术,同时也是一种清洁能源,风力发电技术的输出功率是根据风能决定的,它是目前电力新能源开发中规模较大、技术较成熟的发电方式,具有一定的商业发展价值,发电效率能达到25%左右。

3、燃料电池发电技术

燃料电池发电技术与传统火力发电技术是截然不同的,燃料电池发电技术的燃料是不需要经过燃烧,而是燃料在催化剂的作用下与相应的氧化剂结合产生化学反应进行发电,其实质是利用化学能进行发电。燃料的种类也是多种多样的,虽然燃料电池在发电过程中会造成热能损失,但相关实验证明,燃料电池发电技术在室温条件下的转化效率能够达到40~85%左右。

三、分布式电源对配电网继电保护影响

1、对配电网电压波动的影响

在传统配电网中,有功和无功负荷随时间的变化会引起系统电压波动。沿线路末端方向,电压波动越大。若负荷都集中在配电系统的末端附近,电压的波动将更严重。分布式电源接入配电网后,主要以下面两种方式对系统电压造成影响:(1)分布式电源与当地的负荷协调运行,即分布式电源的输出量随负荷的变化相应地变化(增加或减小),此时分布式电源将抑制系统电压的波动。(2)分布式电源不能与当地的负荷协调运行。分布式发电功率随机变化、分布式发电机的启停均会影响与当地负荷的协调运行,引起电压波动、电压闪变以等电能质量问题。

2、对继电保护的影响

分布式发电接入配电网后,辐射式的网络将变成一个遍布电源和用户互联网络,潮流也不再单向地从变电站母线流向各负荷。配电网的根本性变化使得网络各种保护定值与机理发生了深刻变化。故障发生时为确保保护装置正确动作,应切断电网中的分布式电源。从而引发以下问题:(1)过电流故障的切除与分布式发电的切断在时限上的配合; (2)自动重合闸开断时间间隔内,确保分布式发电快速切断; (3)在架空线和地下电缆的混合线路中切断分布式发电,变压器空载运行,电缆对地电容与变压器的线圈发生铁磁谐振,产生不规则的高电压、大电流,严重威胁线路的电力设备。

3、对铁磁谐振的影响

分布式电源与配电网相互连接是通过变压器、开关和电缆线路实现的。如果配电网突然出现故障导致系统侧开关断开,也会造成分布式电源侧开关的断开,如果分布器电源变压器没有接任何负荷,就会产生过电压的出现,过电压的出现是由于变压器的电抗与电缆电容发生铁磁谐振产生的,甚至产生超大电磁力使得变压器损坏。

4、对供电可靠性的影响

根据实际情况分析,分布式电源容易对配电网的可靠运行造成影响。当电力系统停电的时候,一部分分布式电源将停止,或者对分布式电源进行供给的辅助电源将停止工作,同时分布式电源也会停止运行,这些问题都会对系统的可靠性造成一定影响。

5、对短路电流的影响

尽管大多数情况下当分布式电源接入配电网时候都配置了相应的逆功率继电器,在正常运行的过程中不会主动向电网注入功率。但是,当配电网系统出现故障的时候,电路短路的瞬间会有一部分分布式电源产生的电流注入到配电网当中,从而使得配电网短路电流水平增加,最终造成短路电流超标。

6、对配电网规划的影响

分布式发电给配电网规划所带来的影响主要概括为以下几个方面:

(1)分布式发电的出现会使电力系统的负荷预测、规划和运行与过去相比有更大的不确定性。大量的用户安装分布式发电为其提供电能,使得配电网规划人员更加难于准确预测负荷的增长情况,从而影响规划。 (2)规划问题的动态属性同其维数密切相联,若在出现许多发电机节点,使得在所有可能的网络结构中寻找到最优的网络布置方案更困难。 (3)对于想在配电网安装分布式发电的用户或独立发电公司,他们与想维持系统现有的安全和质量水平不变的配电网公司之间的冲突。为了维护系统的安全、稳定的运行,必须使分布式发电能够接受调度,要实现该目标,通过电力电子设备对其进行需要的控制和调节,将分布式发电单元集成到现有的配电系统中,这不但需要改进现有的配电自动化系统,还要由被动到主动(电压调整、保护政策、干扰和接口问题)地管理电网。(4)分布式发电机组类型及所采用能源的多样化,使得如何在配电网中确定合理的电源结构、如何协调和有效地利用各类型的电源成为迫切需要解决的问题。

四、分布式发电并网影响处理技术

1、分布式发电并网的控制和保护

当分布式发电与配电网并网运行时,当配电网出现故障时,为了使其与配电网配合良好,除了配电网本身需要配备一定的控制和保护装置外,分布式发电同样需要配备能检测出配电网中故障并作出适当反应的装置和保护继电器。对大型的分布式发电采取监控技术,包括分布式发电在内的配电网新的能量管理系统,对电网采取特殊的负荷控制以及管理手段,使得配电网继电保护等配置的影响降到最小,而且采取以预防为主的方式。

2、分布式发电系统规划和运行

应当进行分布式发电的配电网规划研究,在配电网中对安装位置以及规模等进行优化,配电网应规划设计成方便分布式发电的接入并使分布式发电对其本身的影响最小。

3、电力电子技术

新型的分布式发电常常需要大量应用电力电子技术,须研究具有电力电子型分布式电源的交流/直流变换技术、有功和无功的调节控制技术等。

4、分布式电源的并网规程

分布式电源可以独立地带负荷运行,也可与配电网并网运行。世界上的一些发达国家和专门的学会、标准化委员会,如IEEE、IEC以及日本、澳大利亚、英国、德国等纷纷制定相应的并网导则和规程,中国也开展了这方面的工作。通过制定出分布式发电相应的规程和导则等可利于分布式发电的接入。

五、结束语

在利用分布式电源优势同时也不能忽视对配电网继电保护的影响 ,相关研究人员就要从使用现状中分析 ,探析出影响继电保护的各种因素 ,并有针对性的制定出改进措施 ,进而降低分布式电源为继电保护造成的损害 ,确保供电网络正常供电 ,同时也是分布式电源适应配电网的发展需要。

参考文献

第12篇

关键词:0.4kv线路;线损理论计算;降损节能

中图分类号:TM744 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2012) 16-0018-01

一、线损的基本概念

电力网电能损耗的基本定义为:在一定时间内,电流通过电网中各基本元件所发生的电力与电能损耗,其数值上等于电能在电厂出发直到用户电表之间所损失的电量,这部分损失的电能主要有:电网整个供电生产、输送过程中经过送电设备、配电设备、变电设备所生产电能消耗和不明损失,我们简称“线损”。常用的线损计算方法以下3种为主:

(一)统计线损

(二)理论线损

(三)管理线损

管理线损指的是不明损失,也叫其他损失,它等于统计线损与理论线损的差,要求越小越好。

二、线损计算的意义

市场竞争机制建立的需要(线损功率、线损电量、线损产生原因、原因由谁承担等诸多方面需要逐步走向定量化)

电力系统扩展规划的需要(薄弱环节的识别,网络构架的合理性,投资与回报)

电网现代化管理的需要(网络重构、网络安全与经济,电网运行效率)

三、理论线损计算的目的

通过理论线损的计算,可以鉴定主网、配电网结构及其运行方式的经济型,查明电网中损失过大的元件及其原因,考核实际线损是否真实、准确、合理以及实际线损率和技术(理论)线损率的差值,确定不明损失的程度,减少不明损失。可通过对技术线损的构成,即线路损失和变压器损失所占的比重的分析,发现主网、配电网的薄弱环节,对技术的使用方向及性质有明确的制定计划,以便采取相应措施,降低线损。主网、配电网的线损理论计算时规划设计以及制订年、季、月线损指标及具体的降损的措施的理论依据。开展线损理论计算时搞好降损节电的一项基础工作,它有利于提高供电企业的线损管理水平,有利于加快电网建设和技术改造,有利于加强电网经济运行,有利于制订落实降损节电经济责任制,增强节能意识。

四、低电压台区的理论线损计算方法

低压台区理论线损主要由以下三部分组成:1.低压线路损耗。2.接户线损耗。3.电能表损耗。随着科技不段进步,计算机在电力方面得到很好的普及应用,具体的应用软件也是随之应运而生,它将使低压台区的线损计算更方便、快捷。目前已经有如下3种具体的线损计算方式运用到软件的开发和运行当中。

第一,我们使用能源部的计算导则中提供的电压损失计算法。这一种方式有几大特点:1.必须选取较为典型的台区,通过实际测量具体的首尾两端的实际电压,计算电压差,从而得到电压损失。2.由于电压存在着波动,所以经过必须经过多次的实测,然后取其取平均值。3.实际的测量首尾两端的电压,操作难度较大,4.其精确度也往往比较低。

第二,竹节法与其改进版本的使用,竹节法是根据科学的统计原理而得出的,对支线在主干线上面的分布情况进行假设,假设其分布情况较为均匀,其支线长度、支线的负荷都是一致的。那么,从上述的假设即可得出,竹节法及竹节改进法的实际计算精准度是由实际情况满足规律的程度来决定的,竹节法和竹节改进法的优势在于无需大量的收集参数,只需要比较少量的参数,即可对整个系统的理论线损进行计算。

第三,电阻等值法。采用此法,每个用户的电能表以及对应户号都必须被详细的标在单线图上,就目前县一级的供电单位、企业基本都不能达到这个标准。由于条件原因,县一级的单线图只是标出有多少户照明用户或是多少户电力用户,大概用户的数量是清楚的,但具体哪个位置是哪个用户就不清楚了,还未能实现电量数据通过户号与实际结构一一对应起来。等值电阻法最广泛应用于10 kV馈线理论线损计算之中。

五、结束语

以上讲述的几中计算方法都有其优缺点,软件开发过程中可以根据实际需求选定合适的方法,也可以提供两种或两种以上的方法供用户选择,因为采用简化方法进行全面计算与采用精确方法进行典型计算本身就是互补的。

参考文献:

[1]张伏生,李燕雷,汪鸿.电网线损理论计算与分析系统[J].电力系统及其自动化学报,2002,4.