电网规划设计范文

时间:2023-04-06 16:44:17

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电网规划设计

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0 引言

第二次工业革命以后,人们进入了电气时代。各种各样的电器的也就走进了人们的视野。随着科技的进步,?器也在不断的创新。生活中越来越多的体力劳动被机器所代替。导致现在人们的生活越来越离不开电,原有的配电网无法满足人们对电量的需求。对农村来说,电量需求不能得到满足将会影响其发展和规划。所以 ,农村配电网规划设计是十分重要的,是提高供电可靠性的重要内容。

1 农村配电网

1.1 农村配电网现状

我国现阶段的农村,使用电是很普遍的、也是很广泛的。在生活中家用电器比如:电磁炉、电饭煲、冰箱、洗衣机等常用的家用电器,当遇到停电或者是断电的情况,会很大程度的影响人们的生活。在工作中由于农村区域配点数量比较少,并且存在不合理的配置现象,在农忙时期,用电量达到了高峰,很容易出现超负荷的运行的现象,面临用电故障问题,将会对农业的正常发展造成严重影响。而在农村,下雨天或者是刮大风都有可能导致停电或者断电。由此可见我国现在农村的配电网现状还不是很好,所以必须对农村的配电网进行规划设计。

1.2 农村配电网的发展

目前,农村的配电网中存在很多问题,还不够完善。电作为二次能源是可再生的,这也就是说电是取之不尽用之不完,电在未来的世界里将和人们的生活、工作密不可分。在我国发电业也是十分发达的,例如风力发电、潮汐发电还有水力发电这些都是借助自然界的外力进行发电的。

我国是人口大国,农村人数占据了我国总人口的一大部分。所以农村配电网规划设计的发展空间比较大,因此对农村配电网规划设计势在必行。当农村拥有了完善的配电网不仅是使农村的人们受益,还对国家电网有很大的益处。电器的使用、用电量的增加,都将促进消费水平的上升,从而带动经济的发展,增强我国的经济实力。这样说来,对农村配电网规划设计是利国利民的。

2 农村配电网规划设计

2.1 规划的目标

在进行农村配电网规划设计过程中最重要的就是能否保证供电的可靠性。根据农村配电网的现状,预测当地具体的经济发展水平,在该地区原有的配电现状进行规划设计;完善电网架构、提高配电网的安全运行系数和提高供电质量并且满足节能降耗的国家要求。建立一个可发展的、优质的、高效的、稳定的农村配电网,为实现农村奔向小康奠定基础。

2.2 农村配电网规划设计原则

(1)优化配电设置。在电网优化的配电设置中,应采用绝缘化电路电网。在线路改造的实施时,将绝缘保护套套在导线上,通过新材料、新技术来提高配电网的安全运行系数,减少电流泄露导致的线路故障。

(2)实现标准化、规范化。为了保证标准化、规范化就必须依据大型正规的电网公司制定的方案来进行实施。这样才能在改造中使建设时间得到缩短;是线路运行的可靠性得到提升,从而满足经济的要求。

(3)提高配电智能水平。农村电力系统的未来是要依存于现代化的管理理念和先进的技术,来构建出互动的新型用电关系、推进集中抄表工程,实现智能化电网管理。提高配电智能水平就要提高智能电网的性能来逐步实现智能化管理。

2.3 农村配电网规划设计

(1)合理预测配网负荷。在进行农村配电网规划设计工作时,需要对现有的配电网以及该区域的用电情况进行深入调查,了解当前的负荷和在未来所需要的负荷发展趋势。如果不进行调查,就会出现数据与实际相差很多的现象。因此需要对配电网进行合理估算,确定该地区供电的实际负荷和用户的类型。通过多种途径预测确保预测结果的准确性。可以参照负荷曲线,客观了解该区域的用电情况,有助于配电网负荷预测工作的进行。

(2)合理配置配电变压器容量。依据地区配网负荷的预测结果,确认该区域的配变总量、各个分区的配变容量和台区的配变容量 。对于农村配电网变压器的设置要遵循“小容量、密布点、短半径”的原则。配电安装大多数应用柱上安装或者是台式安装形式。

(3)合理规划农村配电网的主干网络。根据供电半径对农村配电网主干网络进行科学构架。农村配电网建设情况比较复杂,要满足相关要求难度很大。需要根据国家及地方的设计标准对其进行调整,一般设计时,将末端的线路电压作为重要参考标准。在满足运行要求的前提下,适当增加或缩短线路的长度。

(4)引进先进技术。1)建立完善的电网规划设计信息化系统,建立与工作内容相符合的专业辅助计算机系统,来完成基础数据管理、规划业务管理以及规划辅助决策等工作,提高电网规划设计水平。2)引入先进的理念来完善当前的管理工作,提高配电网络、供电电源的可靠性,增强负荷转移和互供能力,从而使维护工作更加全面。3)选择合理的农村配电网的设备类型,引进新型技术设备并对其升级改造,从而完善农村配电网的配套措施,使其能够稳定运行。

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关键词:电网规划;城市规划;设计

经济的发展带动着城市建设水平的提高,城市在发展过程中,电网的作用是非常大的,在城市规划过程中,电网规划一定要符合城市的发展,同时要保证两者之间的关系是非常好的。城市电网规划工作过程中要面临的情况是非常多样的,面临的形势和环境都发生了很大的变化,在进行城市规划的时候,电网规划一定要相互适应。在进行电网规划的时候,一定要考虑其对居民生活和经济发展的重要影响,电网规划会导致城市规划工作更加的复杂,同时城市规划会对电网规划产生很大的影响,电网规划也会给城市规划带来很大的影响。

1 电网规划与城市规划的联系

1.1 两个规划造成的不协调现象

经济在快速发展过程中,城市建设一定要与之相互适应,这样才能更好的促进经济发展。城市规划过程中,电网规划的影响力是非常大的,这样就使得城市规划过程中面临的问题也是非常多的,这样就使城市规划工作更加的困难。在进行城市规划和电网规划的时候,经常会出现不协调的情况,主要表现在信息技术方面,政府部门在进行城市规划的时候,通常对电网规划对城市规划的影响考虑是非常不全面的,这样就导致在进行电网规划的时候经常会出现与城市规划不同步的情况。电力企业在发展过程中,对发现的电网规划问题只能进行简单的技术方面处理,并不能从大方面进行改善,而且电力企业在发展过程中,对出现的问题,通常都不能很好的进行反映,这样就使得政府管理人员对出现的问题不能进行很好的掌握。

1.2 规划不协调的形成原因

电网规划和城市规划出现不协调的现象,主要原因表现在以下几个方面。首先,城市规划和电网规划在发展方向上是非常不同的,为了更好的适应经济快速发展的情况,政府在城市规划方面投入的财力、人力和物力都是非常多的,同时,在对城市规划的重视程度也是非常高的。在城市规划发展到一定阶段的时候,才会发现电网规划和城市规划出现不协调的情况,这样在进行改进的时候要面临的问题也是非常多的。电网规划在进行的时候,多是来自于电网企业的,在一个城市中,多是存在着不同的电力企业,这样就使得电网在发展过程中会出现客户源非常混乱的情况,这样就会导致电网线路出现散乱的情况,会导致与城市规划出现不协调的情况。城市规划与电网规划在出发点上也是存在不同的情况。电网规划是来自于电力企业,电力企业在进行电网规划的时候是为了获得更多的利益,因此,进行电网规划的出发点是经济利益。而城市规划的出发点是为了更好的进行经济发展,同时也是为了更好的提高人们的生活水平。进行城市规划的主体是政府机关,在确定规划的计划以后要进行审核,在审核完成以后才能进行计划的实施。电网规划和城市规划在出发点上的不同,也是导致两种规划出现不协调现象的原因。

1.3 改善电网规划与城市规划的关系

在进行电网规划和城市规划的时候两者要相互考虑对方的情况,电网规划要遵循城市规划的发展需求,城市规划要根据电网规划的情况进行合理的调整。两种规划的共同点就是为了更好的配合经济发展。电力企业和政府部门在进行规划的时候要建立一个沟通的平台,两者之间要相互了解对方的发展趋势,这样可以更好的对未来的规划工作进行掌握。

1.4 完善规划的建议

在进行城市规划以前,要先对城市规划的目的进行宣传,使居民对城市规划的好处进行更好的了解,这样在进行规划的时候能够得到民众的支持,在进行一些项目施工的时候不会遇到更多的问题。在进行电网规划的时候也要多听取市民的意见,这样能够提升市民的规划意识,这样可以更好的提高市民的生活水平。

2 电网规划的线路设计和方案的研究

城市交通是城市规划的重点,交通的发展体现整个城市规划是否合理。城市交通的建立达成科学合理的规模,电网路线规模的发展根据城市的交通基础进行规划,随着经济的发展,城市规模不断扩大,造成了电网路线也在增多。在规划时可以进行划分区块,让电网企业进行区块的发展,这样在搭建电网路线时,不同的区域有不同的配电网,网线也不会交错杂乱。这样设计的电网路线规划结合了城市经济和地区增长的发展。电网规划中交通网线的规划是关键,而对于城市的发达交通,电网的交通路线出现了多样的选择。要达到最好的规划路线就得从多方面进行考虑,比如电网的功能、运用的技术、管理等。

3 电网规划设计的要求

3.1 做到可实施的计划

在建设城市电网规划时,必须按照《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》这两个原则要求进行。了解城市的具体情况,进行符合该市规划的研究,严格达到要求。接受城市规划的变动,在配电网供电能力和供电质量上提高要求,企业可以进行技术上的投资。以满足因城市网络协调、负荷不断增长和城市经济发展建设的需求。

3.2 完善主网架、配电网的电源分布

电网企业在规划时。要达到电网的运作关键是保证电源正常的供应。满足客户的用电需求是电网企业的服务重点,电网企业满足客户供电要求的同时也要保证电压负荷达到正常供电功能。因此企业可以实现建立配电站的站点。按照规定,城市中心配电站建造电压要求达到220kv负荷。在城市用电负荷高的地区可以建立5个左右的变电站,电压比较高的情况可以建立双环配电网。以城市中心为中点沿着环线接入电源。建立城市中心配电网为的是给在城市中心的电网得到供电,从而形成分布灵活的电源网架。

3.3 电源电压的等级分配

电压的等级可以划为高、中、低三种,城市地区范围过大对电网企业来说配电站的建设不可能一个或是两个就能实行的,在城市建设配电网要进行分层分区域进行。城市中心客户最多网络需求最大。造成配电网需要供电量大,在城市中心可以建设电压等级较高的配电网如220kv为最高负荷。而在发展不发达的中小城市则可以使用中级配电网,像110kv、10kv、0.4kv的电压在中小城市中都能适用。城镇地区的配电网范围最小。可以采用35kv、10kv、0.4kv的电压等级。进行等级的分层配电网规划,电压电源输出就显得比较稳定、可靠。

4 结束语

城市规划和电网规划有着密切的联系,在进行规划的时候,两者要相互合作,这样才能更好的实现城市建设和经济发展。在进行电网规划的时候一定要保证电网线路是非常合理的,同时也要提高先进设备的使用,这样才能在进行规划的时候确定更好的效果。

参考文献

[1]王永超.城市电网规划与改造[M].北京:中国电力出版社,2008(13):52-55.

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关键词:配电网;规划;设计

Abstract: Along with the our country electric power system distribution network equipment development, in national urban and rural power grid construction and transformation, require a high voltage directly into the load center, forming a high voltage power transformer step-down - low-voltage power supply mode, to make the distribution device to the festival, energy saving, compact, small, unattended intelligent direction of development. This paper analyzes the intelligent distribution network planning and design in the project should consider a few points, for reference only.

Key words: distribution network; planning; design

中图分类号:V242.3

引言:配网规划设计是一个很复杂的工程问题,其复杂性突出表现在具有规模大、不确定和不精细因素多和涉及领域广等。不仅需要拥有大量的相关规划地区发展的历史数据,还需要对现状进行深入分析,对城市未来发展状况有一个全面的了解。配网规划设计智能化成为了一个趋势。

一、配电网规划设计的几个原则

1、配网规划既要切合实际,又要适当超前,应具有前瞻性、可靠性和可操作性

2、正确处理近期建设与远期发展关系,同时还要考虑社会、经济、环境的综合效果

3、配网规划要充分考虑110 kV及以上电压等级的主网规划,切实考虑110 kV变电站站之间的10 kV环网(外环)的重要性

4、配网规划应该得到城建规划部门认可,纳入城市建设总体规划,才能顺利实施。使规划既有权威性,又有灵活性,在实施中既要严格执行,又要结合实际适当调整

二、配电网规划设计的几个注意问题

1、中低压中性点运行方式长期以来,我国中低压配电网大部分采用中性点不接地方式,它的最大优点是发生单相接地故障时并不中断向用户供电。随着配电网的扩大,电缆线路的增多,电网对地电容电流大幅度上升,直接威胁着电力系统的安全运行。根据《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》,电容电流超过10A时中性点应改为消弧线圈接地。九三年起为配合变电所无人值班,国内研制了多种自动跟踪消弧线圈补偿装置,其原理大同小异,基本上都在原调匝式消弧线圈的基础上增加控制装置,由于其原理相对简单,可以运行于全补偿状态,工艺要求低,因此目前市场占有率较高,其它还有调隙式、直流偏磁式、调容式等,均由于各种原因难以进入实用状态。顺便说一下,目前有厂家在消弧线圈调谐装置中附加接地检测装置,其原理与出线保护装置中的接地检测装置是一致的,但使用时二次电缆需增加很多,不宜采用。消弧线圈的调节采用微机自动跟踪补偿装置。当主变无中性点引出时,结合变电所的所用电,在中低压母线上设置接地(曲折)变压器。近年来,国内各大城市中低压中性点改用电阻接地的越来越多。采用电阻接地,单相接地故障时动作于跳闸,健全相过电压倍数可限制在2.8倍以下,进一步降低弧光过电压,电网可采用绝缘水平较低的电气设备,提高设备运行条件和提高人身安全。目前中性点电阻值大致有5.77Ω(上海)、10Ω(北京、广州)、16Ω(深圳),电阻值大小取值各有利弊,从各地运行情况来看,都是可行的。但在以架空线为主的电网中应慎用电阻接地。2、过电压保护根据《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》,变电所应设有防止直接雷和雷电波侵入的过电压保护措施。全户内变电所采用屋顶避雷带防直击雷,屋顶避雷带采用-40×4镀锌扁钢或8圆钢,半户内变电所设独立避雷针对主变进行保护。

3、接地

变电所接地方式以水平接地体为主,辅以垂直接地极,主接地网采用-50×6镀锌扁钢,布置上尽量利用配电楼以外的空地,深埋接地极。变电所主接地网的接地电阻应不大于0.5欧姆。考虑到微机保护监控系统对接地要求较高,二次设备室及中低压二次电缆沟接地采用25×4铜排。当1中低压采用GIS时,1中低压配电装置室也需采用铜排接地。4、保护监控无人值班变电所设计与常规变电所最大的不同点在于二次监控设备必须满足现场无人值班要求,目前采用微机保护基本上没有多大疑义了,而监控方式通常有两种模式:4.1.采用综合自动化系统4.2.采用常规二次保护加RTU应该说,两者都能满足无人值班的要求,后者结构简单、造价低廉,但采用综合自动化系统技术上更先进,集成化程度更高,更易于做成面向对象的层次结构,从技术上讲是发展方向。随着计算机技术、自动控制技术的不断完善和成熟,综合自动化设备性能日趋稳定,价格逐渐下调,应作为新建变电所的首选系统,而后者可以作为老变电所改造用。采用综合自动化,就应该采用分布式结构(中低压保护装置安装在开关柜上),以充分发挥其功能,减少二次电缆,降低造价,但分布式保护装置应解决配电装置室的散热通风及电磁干扰问题。作为无人值班变电所,所内不宜设置固定的计算机监视设备(后台机),但应设置能与现场维护调试用便携式计算机相适应的硬、软件接口。另外,为了运行维护方便,变电所遥测、遥信、遥控量和当地显示量应按《无人值班变电所设计规程》进行设置,加以统一化、标准化。5、交流所用电和直流系统5.1交流所用电变电所宜设置二台所用变压器,容量为80~100KVA。当变电所设置三台主变时分别接入#1、#3主变低压侧母线,设置二台主变时则分别接入其低压侧母线。所用电采用中性点直接接地TN系统,额定电压380/220V,采用单母线分段接线。5.2直流系统直流电源宜采用一组220V蓄电池,容量应满足全所事故停电2h的放电容量,一般为100AH,单母线接线。蓄电池组宜采用性能可靠、维护量少的蓄电池,如阀控式密封铅酸蓄电池等。直流系统应具有自动调节功能,充电装置实现智能化实时管理,并应设置一套微机直流接地监测装置。

6、负荷预测和电力电量平衡问题

负荷预测是城网规划设计的基础,包括电量需求预测和电力需求预测两部分内容。负荷预测工作宜先进行电量需求预测,再进行电力需求预测。一般先进行各目标年的电量需求预测,再根据年综合最大负荷利用小时数求得最大电力需求的预测值,也可按典型负荷曲线,得出各时间断面的电力负荷值。负荷预测常用方法有:单耗法、弹性系数法、自然增长法、综合用电水平法、负荷密度法、相关法等。可根据城市的负荷预测的条件和各电压等级的实际需要,综合选用适用预测方法,并相互校核、补充。

城网规划以电力平衡为主,对于受电电源不确定因数较多的城市,既要进行电力平衡计算,同时也要进行电量平衡计算,这样可使城网规划的结果更加合理

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【关键词】配电网规划;合理优化;GIS系统

0.引言

配电网的规划设计是一个复杂的系统优化问题,具有多目标、大规模性、非线性、不确定性因素多和涉及的技术领域广等特点。因此,配电网规划设计的质量优良,将直接影响电力企业的经营效益,同时也对配电网的投资效益和网络水平将产生重大的影响,其直接影响着每一位用户的用电质量。因此,在电力企业的配电网的规划设计中,一个合理的、先进的、有效的规划方案,将对电力企业产生重大的影响。因此,在配电网的规划设计过程中,不仅需要深入研究分析配电网大量历史的、现有的数据,还要对配电网未来的发展情况有全新的认识,以及做合理的预测分析。

1.配电网规划设计的概述

1.1配电网规划设计的基本要求

由于传统的配电网规划设计手段,仅依靠人力或者借助简单的计算机辅助软件,这就使得设计过程不仅费时而且费力,导致规划设计的结果并不能令人满意,并且设计方案很难做到优化,并不符合我国社会主义经济发展的需求。随着科学技术的逐渐进步,在配电网络规划设计时应用具有强大功能的GIS系统,将会在很大程度上解决规划数据管理繁琐的难题。电力企业配电网规划设计的主要目的是以最合理优化的设计方法,从而可以得到规划最优的工程项目投资决策方案。研究发现,电力企业在配电网规划设计中,有以下几方面的基本要求:

第一,配电网主要依靠统一的数据库系统、系统平台、GIS 数据格式共享和开发环境。

第二,配电网的程序符合C/S 架构的各项基本要求,配电网数据中的应用层、访问层和展示层等各层中的各项功能均具有良好的可移植性和可扩展性,各层之间的功能界定层次清楚,功能分配准确完善。

第三,代码完整准确的定义各项功能之间的接口。

第四,可增加新功能,以及扩展原有繁荣功能。

第五,各个功能模块之间可以共享各项基础数据,做到各个模块共享各项数据,此外还要确保各项数据的完整性、正确性和一致性。

1.2配电网规划的主要内容

配电网规划设计的主要内容,大体包括以下几方面:

(1)负荷预测,主要有两个方面的预测,即对未来社会总的用电量的合理预测以及对未来社会总的需求量的科学预测。

(2)变电所优化,主要是对变电所的位置及容量做科学合理的规划设计,在满足各项约束条件的情况下,对新建的变电所的位置和容量进行优化规划设计过程。

(3)网络结构,对配电网网络结构的优化规划,主要是在对未来的用电需求量和电源做合理的预测的前提下, 并且要确保规划设计的投资及运行费用尽量最少,研究分析确定一个切实可行的网络设计方案。

(4)短路容量分析,主要是在对以下几方面进行控制的基础上,诸如变压器的容量、电压等级、网络的设计等方面,从而确保各等级电压断路器的开断电流与设备的动稳定电流之间相互协调。

(5)无功规划,是确定新增无功补偿设备进行规划设计,确保它的规划时间、所处位置、设计类型及容量是否满足规划设计的基本要求。

2.基于GIS系统在配电网中应用的基本介绍

2.1 GIS系统的基本概述

配电网规划设计中的GIS系统,如图1所示。从图中可以看出,GIS系统的核心部分是专家决策模块,它主要利用相关的配电网规划信息,进行研究分析,最后确定一个科学、合理、优化的配电网规划设计方案;知识库中主要存储有一些难以用数学方法描述的经验知识;专家决策模块根据知识库存储的一些知识进行推理;模型库中存储了各种的模型,如用户模型、专用模型等各种模型。

2.2 GIS系统在配电网规划设计中的巨大优势

(1)规划人员凭借GIS系统便捷的查询功能和强大的运算功能,大大的缩减了工作量,在很大程度上提高了配电网规划设计的工作效率,缩短了规划设计的工期。

(2)为了配电网规划设计的结果更加优化合理、更科学,规划的过程更直接,将一些定性的指标进行量化处理。

(3)有利于对配电网的相关数据的收集保存,可以使配电网随着社会经济的进步进行滚动规划设计。

(4)可以更好的使配电网规划设计方案与城市的发展相协调。

3.基于GIS系统的配电网规划方法

在基于GIS系统的配电网的规划设计过程中,主要包括空间负荷预测、变电所地理位置及容量的选择、网络结构的优化规划等几个部分。

3.1空间负荷预测

研究发现,进行空间负荷预测是配电网规划设计的基础工作。

通常在空间负荷预测工作时,首先将供电区域按照负荷性质和用地类型划分成一些小区,然后再对各个小区的负荷情况做合理的预测分析,因此空间负荷预测的主要工作也就是将总量负荷合理分配给每个小区的过程。我国的小区负荷预测主要采用从下到上进行区域发展规划的负荷密度法,但是该方法的不足之处是取值很大程度上受到了人为主观因素的影响。分类分区预测法弥补了同一负荷密度产生的误差,这种预测方法计算量较小、操作方便,但是预测结果存在一定的误差。

3.2变电所的地理位置及容量优化规划

在进行负荷空间预测之后,各个小区的负荷量基本信息的情况已经确定,然后利用GIS系统的强大功能,在规划区域对变电所的容量及地理位置进行合理的优化设计,从而确保了未来小区负荷增长的需要;同时在规划设计过程中,还要确保总投资费用和设备运行的费用最小,最终制定目标年待建变电所的地理位置及容量规划方案。

3.3网络结构优化规划

在空间负荷预测与变电所的地理位置及容量的优化规划以后,就是对配电网的网络结构进行优化设计。在用电负荷、变电所的地理位置及容量等约束条件下,利用非线性混合整数原理,建立合理的规划模型,对目标年和中间各阶段的配电线路网架结构做合理的优化,还要确保总投资费用和设备运行的费用最小。

在优化规划网络结构以后,利用GIS系统,在规划区域的电子地图上就可以形象地表示各目标年度的网络结构情况,以及具体的线路基本信息,就可以直观地知道各阶段的网络的扩展和分阶段目标情况。

4.结束语

由本文可以得知,一个合理优化的配电网规划是一个复杂的系统优化问题,利用GIS系统可以很好地解决配电网的各种信息的储存,大大的缩减了工作量,在很大程度上提高了配电网规划设计的工作效率,缩短了规划设计的工期。同时,配电网规划设计的质量将直接影响电力企业的经营效益,其直接影响着每一位用户的用电质量。因此,在电力企业的配电网的规划设计中,一个规划合理方案,将对电力企业产生重大的影响。 [科]

【参考文献】

[1]肖峻,崔艳妍,王建民.配电网规划的综合评价指标体系与方法[J].电力系统自动化,2008,32(15):36-40.

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关键词:配电网;规划设计;接线方式

中图分类号:U665文献标识码: A

不同的城市电网,有着差异的负荷密度、配电变电站的保护方式,还有不同的配电网接线方式,因此,就需要结合当地的具体情况,对配电网的接线方式合理选择。在建设和改造城市电网过程中,就需要合理选择配电网的接线方式。

1 配电网的接线方式

一是放射式:放射式结构的线路末端,能够联络的电源是不存在的。这种中压配电网有着较为简单的结构,不需要较大的投资成本,维护起来也较为简单方便,但是却没有较高的供电可靠性,因此,对于农村、乡镇以及小城市等,可以采用这种结构。

二是普通环式:具体来讲,普通环式接线指的是在一个中压变电站的供电范围内,连接不同两回中压配电线路的末端或者中部,使其形成环式网络。如果中压变电站10kv侧将单母线分段给应用过来,那么就需要从不同的母线段来选择两回线路。这样如果中压变电站全停,方会对用户用电造成影响。而如果只是停电检修中压变电站一母线段,就不会对用户的正常用电造成影响。采用这种配电网结构,相较于放射式结构,需要较高的投资成本,但是可以分段进行配电线路的停电检修工作,在较大程度上缩小了停电范围。相较于放射式结构,可以减小用户年平均停电小时数,通常在大中城市边缘可以采用这种结构形式,也可以将其应用到小城市和乡镇等。

三是拉手环式:相较于放射式结构,拉手环式非常大的不同就是每个中压变电站的一回主干线都会接通另一中压变电站的一回主干线,这样形成的主干线,两端都有电源、环式设计,全线负荷可以由任何一端来供给。主干线上有着诸多由若干分段点形成的分段,如果有一个分段出现了停电问题,对于其他各个分段的正常供电都不会造成影响。因此,在停电检修配电线路的过程中,就可以分段进行,这样停电范围就可以得到有效缩小,停电时间也可以得到缩短。中压变电站如果全停电,另一端电源可以实现配电线路的全线供电,用户的正常供电不会受到影响。相较于普通环式来讲,本种接线方式配电线路的投资不会更高,但是需要适当增加中压变电站的备用容量,以便对其他中压变电站的负荷进行负担。通过相关的实践发现,不管采用什么样的配电网接线型式,中压变电站主变压器的裕度方面需要保持百分之三十左右。拉手环接线运行方式可以划分为两种,一种是在中间断开各回主干线,由两端来分别供电,这样就有着较小的线损,可以缩小配电线路故障停电范围,但是配电网线路开关操作的远动和自动化实现之前,在检修中压变电站时,还需要将线路开关的倒闸操作时间给留出来。另一种则是在主干线一端设置主干线的断开点,也就是断开中压变电站线路出口断路器,这样如果有故障出现于中压变电站中,可以将线路负荷给及时转移掉,有着较高的供电可靠性,但是会增加线损,经济性不好。

四是双线放射式:双线放射式是一端供电,但是每基电杆上都架着两回线路,这样每一个用户都可以实现两路供电,如果有线路事故出现,供电工作可以由另一回线路来完成。即使两回线路是来自同一个中压变电站10kv侧分段母线的不同母线段,只有这个中压变电站全停时,方会对用户的正常供电造成影响。但是在具体的调查中我们发现,同杆架设的两回架空线路不同于两回电缆线路,如果出现了线路故障,往往会对两回线路造成影响,同时跳闸;而在线路检修过程中,为了促使人身安全得到保证,往往会同时停电两回线路,相较于手拉环式来讲,也没有更高的供电可靠性。因此,一般需要不同杆架设两回线路,但是在路径方面存在着较大的难度。这种结构需要较高的造价成本,因此,往往只有城市中的双电源用户采用这种结构形式。

2 影响配电网接线方式的因素

一是技术基础:要想做好系统的规划和设计工作,就需要对电力系统的现状充分了解,并且可以对网络未来的发展进行科学评估。在对规划方案进行制定时,需要对技术上的因素充分考虑,比如对未来负荷需求的影响因素等的。但是在设计规划方案的过程中,除了从技术角度考虑之外,还需要从经济角度上科学分析,保证有着较强的技术含量,并且经济性较好。

二是经济原则:供电企业的主要目的就是制定一个科学的电价,保证用户可以接受,之后对优质电力进行分配。因此,网络设计过程中,不仅需要对各种技术问题进行考虑,还需要将经济问题充分纳入考虑范围,因为各项决策,都会在较大程度上影响到企业财务的稳定性。因为低压供电用户占到了较大的比例,因此,在低压用户的接入以及中低压网络改造方面,供电企业每年都需要投入大量的资金。从规划到投产,只需要较短的时间,如果将标准的电缆和设备应用过来,通常一年以内就可以完成。如果可以比较各个方案对原有网络所提供的扩展容量,并且有着相同的系统线损和检修费用,那么在评估各种方案的时候,就可以仅仅考虑投资费用。如果有着差异化的线损和检修费用,那么就需要分别评估各个方案。采用这种评估,就需要将线损费用、预期检修费用、停电时电力损失等充分纳入考虑范围。在设计过程中,除了对方案的各种技术问题进行考虑之外,经济评估也是非常重要的一个方面。如果为了对经济评估中不必要的工作量进行减少,那么只将标准的电缆和设备应用过来即可。

3 结语

通过上文的叙述分析我们可以得知,配电网规划设计是一项非常复杂的问题,需要考虑诸多方面的因素,有一些诸多的不确定因素。随着时代的进步,人们生活质量不断提升,对供电可靠性也具有更高的要求,但是除了考虑可靠性方面,也需要重视经济评估工作,以便达到最优的配电网规划。本文主要分析了配电网规划设计中的接线方式,希望可以提供一些有价值的参考意见。

参考文献:

[1]朱巨志.配电网规划设计中接线方式的分析[J].沿海企业与科技,2009,2(10):123-125.

[2]刘子君.中压配电网规划的负荷预测方法及网架优化研究[J].华南理工大学,2006,2(10):44-46.

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关键词:农村电网;规划设计;关键问题;技术

中图分类号:U665.12 文献标识码:A文章编号:

农村电网规划设计的合理性,是维持地区经济发展的重要保障,也是确保农村居民生活质量的关键因素。随着我国三农政策的提出和落实,很大程度上促进了我国农村建设速度和经济发展速度,为农村电力建设提供了广阔的空间。在农村电网规划和设计过程中,必须以实际情况入手,保证供电效率的同时,做出最合理科学的规划策略,保证农村电网的安全经济可靠运行,促进我国社会经济的稳定发展。

农村电网规划设计的影响因素

用户

农村电网建设过程中,必须要充分考虑到用户因素,对于电网规划设计来说具有非常重要的作用。农网同城网存在很大区别,主要原因就是由用户决定,农网电力能源的用户主要是农民群众和县镇企业为主,用电量方面同较城网相比较低,因此,在实际规划设计过程中,应该做好对实际用电量的综合分析和调查,充分保证用电需求的同时,减少农网建设的资金浪费问题。

地理环境

多部分农村地理环境较为恶劣,在实际电网规划设计过程中,必须对环境因素进行充分的分析和勘察,以保证农村电网的合理建设和有效运行。我国部分农村都是依山而建,在地理环境方面,存在非常大的局限性,地势不平坦,随意性较强,因此,给电网建设带来一定的难度。因此,在农网规划设计过程中,一定要做好同当地居民的交流工作,做好对地理环境的有效勘察和分析,抓好调研工作,确定合理的建设路线,保证实际用电效果。

农村规划

随着我国三农政策的出台和执行,我国农村经济发展速度逐渐加快,农村规划工作也如火如荼的开展,在农村电网建设过程中,农村规划成为影响电网规划和设计工作的重要因素。为避免电网设施同农村建设项目的冲突,减少重复性建设所带来的资金消耗问题,在实际规划设计过程中,必须要加强对农村规划的了解和掌握,加强同地区规划人员的沟通和交流,降低电网建设的盲目性,力争一步到位,促进农村电网建设事业的稳定发展。

农村电网规划设计的重要因素分析

供电方式

由于农村电网的用户人群同城市电网用户存在很大的区别,用照明用电同工业用电存在很大的差距,因此,在供电方式的方面必须加以注意,从实际情况出发,实现“一路三相四线”的供电模式,保证农村一户一表,这样能够降低电力维修难度,提高电费收取效率。同时,如果部分农村用电量就大,则可以适当改为“二线”供电方式,确保电力能源的正常供应。

配电设计

配电网是农村电网中的重要设计内容,加强配电网路的合理设计,能够有效降低电力能源输送过程中的消耗,提升电网的整体供电效率。就目前我国农村电网配电线路来说,多以10kV线路为主,长距离的电力运输将带来严重的能源消耗问题,因此,必须采取合适的手段来达到节能降耗的目的。首先,应该对电网系统中的电容器进行相关的调整和修改,提升电容器容量以及延长寿命,保证电容器的工作质量。同时,适当提升电容器的补偿效果,搭配混合补偿技术,保证电容器的正常运行。在电网内电流过零点时应该对电容器进行切除,减少电网内浪涌电流,解决投切涌流问题。此外,还应该对供电线路进行有效调整,将10kV线路逐渐提升至20kV线路,提升供电线路的横切面积,减少线路上电力能源的损耗,提升电网的实际工作效率。

变压器选购

在农网变压器选购时,必须结合地区电力需求进行综合的考虑,在保证良好供电效率,满足用户电力需求的同时,保证变压器的运行质量,避免长期过载问题的发生。也一般来说,农村电网可选择一大一小母子变压器,能够有效降低铜、铁等材料的损耗,延长变压器的使用寿命,充分保证变压器的运行状态。目前,我国新研发的节能变压器S11系列,采用通道县线圈,整体绝缘性较好,技能效果显著,可以根据实际情况选择此类变压器加以应用。

电网电杆

在电网架设过程中,必须根据村庄的实际地形等现场环境,选择合适的电网电杆进行电网的架设,提高电杆的环境适应能力,避免外界因素对电网系统的影响。在通常的情况下,电杆的参考高度为10m,稍径应控制在150mm,特殊环境下可做适当的调整,以满足电网架设的实际需求。如果电网架设过程中需之状双层线路,则需要考虑下层导线对电网对地上建筑的影响以及两层导线之间的间隔距离,避免不危险事故的发生。

三相负载

三相负载平衡,能够保证电网的正常运行,保证电力能源的正常输送,避免线路故障的发生,控制线路故障所带来的停电面积。在农村电网规划设计过程中,一定要根据施工现场具体情况选择出线口引出的两条或以上的三线丝线制回路,实行对风趣分片用户的专线供电,这样能够有效降低线路维修过程中所波及到的停电面积,避免线路迂回现象的发生。同时,必须要调整负荷平衡,确保中性线任何线段上的电流均为零,从而有效减少线路上的电能损耗,避免中性点位移的问题,保证良好的供电质量。

总结:

农村电网规划设计工作,对于农村电网建设具有非常重要的作用。加强农村电网规划设计工作,能够有效提升农村电网供电效率,避免线路上的电力损耗,提升供电企业的实际经济效益,避免电网安全事故的发生。在实际规划设计过程中,一定要做好对施工环境的调研工作,选取合适的施工材料,有效提升施工质量,确保我国电力企业的健康发展。

参考文献:

[1]季崇参.农村电网线损管理及降损措施分析[J].中国电力教育,2011(24)

[2]崔勇,黄毛毛.新农村电网规划[J].大众用电,2010(03)

[3]李文超.农村电网规划与建设的相关问题探讨[J].广东科技,2011(14)

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关键词:县城配电网;建设改造;规划设计

一、引言

随着《电力法》的实施和社会主义市场经济的建立,电能作为一种商品进入市场,接受用户的监督和选择,因此配电网的改造与建设就要适应电力市场的发展;同时电力供应是社会公用事业,配电网的改造与建设必须服务于社会,为经济发展、县城建设和人民生活服务。开拓电力市场,服务于社会,是县城配电网改造与建设要解决的中心课题。这个中心课题要达到的目标,就是中心县城供电应以市场需求为导向,提高供电可靠性和电能质量、降损节能,建设成现代化县城的一流配电网络,最大限度满足社会主义经济的发展和人民生活水平的提高对用电的需求。

目前来说,县城配电网建设改造和规划设计面临着与县城发展的配合问题。经过多年的发展,我国许多县城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,县城配电网是县城现代化建设中重要的基础设施。改造与建设发展县城配电网是开拓县城电力市场,发展县城经济和提高人民生活水平对用电需求的必由之路。长期以来,重发轻供不管用的观念使配电网建设改造未得到应有的重视,特别是中小县城,中低压配电网没有统一规划进行发展建设,私拉乱接形成了零乱的网络。设备技术性能落后,线路老化,事故频发,供电可靠性差,电能质量低,严重影响人民生活水平的提高和国民经济建设的发展。以前,由于在电力建设上投入的资金匮乏,所以我们把电力发展的重点放在了电源点即发电厂的建设上。

改革开放以来,特别是国家加大城网和农网改造力度以后,中小县城开始对落后陈旧的县城供电线路进行整顿改造,新建了一此供配电线路、变电站和配电台区,但是由于缺乏全面长远的配电网规划,在对负荷的估计预测、对供电可靠性和电能质量的要求、对配电网建设与县城建设环境协调等力面都暴露出改造建设后的配电网和设施不能适应县城高速建设以及经济发展和人民生活水平提高对用电的要求,严重影响了电力市场的发展。目前,我国县城配电网存在的主要问题是:供电能力不足,电网结构薄弱,备用切换能力差,达不到“N-1”的安全准则,供电可靠性不高,电压质量差,线路损耗高,经济性差,设备陈旧、技术落后。为了解决以上问题,我们必须对县城配电网的建设改造提出高起点、超前性的规划和技术标准,使配电网能完全实现其基本功能,即:能从不同变电站之间或同一变电站的不同母线上获取电源,形成“手拉手”的串型网络,使每个变电站正常供电方式下都有自己明确的供电区域,形成分区供电。此外,还应针对县城配电网高负荷密度、大容量、高可靠性、线路走廊紧张、设备占地空间狭小的特点,设计一种结构简单合理、层次清晰、运行灵活可靠、设备小型化、线损及运营成本相对较低的配电网网架结构。

二、县城配电网规划设计的内容和目标

配电网规划一般应包括以下主要内容:配电网布局与负荷分布的现状分析; 负荷预测(包括电量与功率预测);确定规划各期的目标及电网结构原则和供电设施的标准化;进行电量和电力(含有功、无功功率)平衡,提出对供电电源点的建设要求,确定变电所的布点和容量,确定无功补偿容量及其布局;制定配电网规划建设改造技术原则,确定调度、通信及自动化等方面的规模和要求,估算各规划期要求的建设投资、主要设备的规模和数量,估计各规划期末将取得的经济效益和扩大供电能力后的社会经济效益;绘制各规划期末配电网规划地理接线图和变电站之间的联络图,编制规划说明书等。

县城配电网规划目标主要是指导县城中低压配电网的建设与改造,保证县城配电网与县城的社会经济发展相协调;促进县城中低压配电网的适度超前发展,优化县城中低压配电网的结构,改善设备水平,从而有效提高供电可靠性,以保证向社会和居民优质、可靠地供电,促进配电网的优化发展,降低网络损耗,提高电力企业的经济效益。但县城规划和环境的制约,以及社会、政治、经济、工业和人民生活水平的发展变化,都会对配电网规划目标产生深远的影响。任何一种规划都不可能同等地考虑所有的因素,所以我们编制的县城配电网规划都只能使在保证可靠安全的供电前提下,优化规划期内配电系统总投资和运行维修等费用,即以经济指标的优化为目标进行规划。

三、配电网改造和规划思路

⑴精心做好全面规划设计

在进行县城配电网建设改造前,关键在于科学地做好县城配电网全面规划设计。中小县城配电网的规划设计是根据《县城电力网规划设计导则》和《县城中低压配电网改造技术导则》,再结合本县的具体发展情况,制定出配电网的规划设计目标,以及规划设计与改造的技术原则。从而做到按建设现代化配电网的需求进行规划,以合理的投资方案,分期实施改造和发展建设,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县城发展建设相协调。

⑵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县城配电网服务的最终目标。县城配电网不但要确保供电能力,而且要求保证供电可靠性和电压质量。这就要求配电网不但要有充足的上级电源布点和供电容量,而且要求电网结构合理可靠。为此,中心县城配电网宜以增加输变配用电系统的供电能力为重点。一般而言,1~2座220 kV变电站在县城的远郊布点,作为110kV变电站和10kV配电网的上级电源布点,并根据负荷发展和电网实际情况建设220kV外环网。而在县城的负荷中心地区,分区建成3~5座110kV变电站,并通过110kV线路构成双联络高压配电网。从上述高压环网中向县城负荷中心引入电源,或在县城中心建110kV变电站,直接将电源引入负荷中心,构成较为灵活可靠的电源网架。

⑶选用合适的电压等级

分层分区合理组成配电网。简化电网结构,提高电压等级,不但能减少了变电层次和电能损耗,也有利于配电网的合理布局和可靠运行,还能提高了县城电网运行的经济效益。中小县城配电网目前宜采用110kV、10kV、0.4kV三级电压,而郊区城镇目前宜采用35kV、10kV、0.4kV三级电压。按照三级电压,建立分层分区的县城高压配电网、中压配电网和低压配电网。

四、县城配电网改造和规划的发展方向

配电设备向无油化、免维修、小型化、紧凑型方向发展;配电自动化向多功能纵深方向发展;配电网管理向需求方向发展。

随着配电系统的发展,网络结构日益复杂,电网中的自动化 程度也越来越高,采用计算机对配电网络进行分析和计算是必然的趋势。配电设备逐步向无油化、免维修、小型化、紧凑型方向发展;配电自动化逐步向多功能纵深方向发展;配电网管理逐步向需求方向发展。今后,各县城供电应以市场需求为导向,以提高供电可靠性、电能质量、降损节能、建设现代化的县城配电网络为目标,最大限度地满足社会经济的发展和人民生活水平的提高对用电的需求,进行配电网的建设与改造。

参考文献:

【1】许民军;分析县城配电网改造和规划[J];中国新通信;2013年20期

【2】叶世勋;刘煌辉;配电自动化规划要先行[J];电网技术;2000年04期

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关键词:农电改造 10KV变压器 设计安装

一、农电网改造中10KV变压器台区的规划设计要求

1.1变压器的规划要求

在农电网改造中变压器的配备以低能耗的变压器最为适合,其容量是依据电力的发展计划而制定的,一般会考虑5年的情况。禁止变压器处于长期的超负荷或者大马拉小车的情况。为了保证供电系统供电的质量和效率,农电改造时应根据当地负荷的实际大小、类型和分布状况来选择配电的变压器。如果变电器的容量过小就无法满足农村用电量的增长,也会导致变压器的超负荷工作,过度的损耗加速了变压器的破损老化,很容易造成烧毁事故。相反假如变电器的容量过大的话,变压器则无充分发挥其效能,增加了空载的损耗。所以,在选择变压器时应按照其本身负荷占了变压器总容量的50%—70%为标准[1]。

1.2配电器的规划要求

不锈钢材质的配电柜拥有计量、无功补偿、出现等多种功能的经济实用型配电器,它对过载、短路以及低电压等均有保护作用,而且它外形美观、体积轻便,适合安装在户外的变压器上。选择不锈钢的JP柜,具有防腐蚀的功效。传统的铁质的户外配电柜,使用了5年之后就开始腐烂。这种JP柜的原材料是1.5毫米厚的不锈钢板,增加了柜体的刚度和强度,能够满足元件的安装以及因短路而形成的电动力与机械应力的要求。要将配电柜的计量表在单独的位置安装,计量室要和其他的线路分开并且进行加锁处理,防止盗电情况。配电柜中还要进行自动化电容补偿设备的安装,可提高电网的功率,减少损耗。

二、农电网改造中10KV变压器的安装问题

2.1 10KV变压器的台架安装

农电网的改造工作多数情况下都是采取于双杆柱上进行变压器的安装,两杆间距是2米。变压器台架的安装是借助两条槽钢把它固定于两个电线杆上,台架和地面之间的距离保持在2.5米以上,台架的便准平面坡度应在1/100之下,借助螺栓将变压器底座连接到台架上。腰栏要用直径在5毫米以上的铁线缠绕,必须保证其牢固性,缠绕圈数必须在4圈以上,腰栏距离带电的部分保持在20厘米以上。在高压柱上的变压器必须要有保护套,并且还要悬挂相应的警示牌。

2.2跌落式的熔断器安装

在变压器高压侧一定要配备熔断器。熔断器底部与地面间的垂直距离保持在4.5米以上,熔断器一般是排列为三角形,各熔断器间的水平距离保持在50厘米以上。为了操作简便以及确保熔丝在熔断后其熔丝管能顺利地掉落,其熔断器轴线要与垂直线成15度—30度角[2]。对熔丝进行选择的原则:要保证变电器内部或者低压、高压的出线套管发生短路时可以在短时间内熔断,熔断时间在0.1秒以下。变压器的容量等于或低于100千伏安,熔丝额定的电流以变压器额定电流额三倍左右进行选择;当容量高于100千伏安,熔丝额定的电流以变压器额定电流1.5倍左右进行选择。

2.3配电柜安装

配电柜在安装之前要对柜内进行全面的检查,各元件的装置是否无误,将所有的接线螺丝重新拧紧,确保二次线的牢固。检查无误之后将其固定在两个电杆上,用四脚螺丝将变压器下部固定于角钢上,其高度不可少于配电柜距地面1.5米。安装完成后,不要马上进行带负荷的工作,先对其进行全面的调试,柜内的开关的灵活性,对电容的自动控制设备以及漏电保护设备进行检查。在确定无差错后,方可进行正常的运行。

2.4避雷设备安装

据相关资料表示变压器的主要外部安全性威胁就是雷电以外,因此变压器中必须具备避雷器。避雷器的装置位置是在熔断器和变压器间,尽可能的向变压器靠近,还要确保其牢固性。为了确保其良好的接地效果,要对避雷器的接地端进行分别的连接。避雷器的接地线以及变压器外表的接地线的截面要大于30平方毫米,并与多根铜芯的塑料线相连接,再和接地装置的引上线连接。此外还要对避雷器设置保护罩,有效的避免鸟害。

2.5接地设备安装

目前大部分农村的电网中使用的变压器容量偏小,雷雨时节时10千伏的变压器经常会遭受雷电袭击,还有些地区由于接地的地租过高,雷电不能迅速导入地面,就导致了避雷器上残压过高,易发生变压器烧毁的危险事故[3]。因此,变压器必须要配置能满足规格的接地装置。变电器的容量等于或小于100千伏安,接地电阻不能个大于10欧;若容量超过100千伏安,接地电阻不能大于4欧。接地装置施工完成后要对其进行检测,满足要求后方能进行正常的作业。另外要保证变压器外壳与地面接触良好,与地面连接出要用螺丝来固定代替用焊接来连接。接地装置中埋进地底的装置一般都由垂直和水平两个接地体组成。为了保证用电的安全性以及日后检查的便捷,对那些安装在电杆上的变压器,起引上线连接点要与变压器的底部槽钢位置一致。

2.6其他的安装问题

要确保变压器的引线的连接无误,统一使用10kV的绝缘线,并且要预留出防水弯。避免因鸟类对高压线的触碰而发生短路现象,提高变压器台区运行的安全性。使用那些耐压等级为20KV的绝缘子,这些绝缘子拥有整洁干净的外观、功能性强大、没有渗漏的现象[4]。保证低压电缆的进、出线进行安全可靠地安装。用防火泥将配电箱的洞孔堵住,避免因小动物的进出而导致配电柜内部出现短路现象。

三、结论

农村的电网改革对农村的经济发展和人民生活水平的提高有着重要的作用。所以,相关电力部门应对电网改造中必备的变电器进行合理的选择和安装,在设计和施工的过程中加强对变电器的监控,确保变电器的装置质量以及变电器在正常工作中的安全、稳定性能,进而促进农村电网改造的顺利进行。

参考文献

[1]黄亚非,方明.沈其东农村电网改造的技术分析[J].城市建设理论研究,2011,(17).

[2]陈永刚.农村电网规划存在的问题及解决措施[J].中国新技术新产品,2012,(5)

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[关键词]电网规划;电力设计;电网安全

中图分类号:TM715 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)29-0349-01

引言

电力作为典型的能源是现代社会经济的命脉,电网规划是整个电网建设和发展的初始,为整个地区的经济建设和电网的形成具有重要意义。因此电力规划应符合城市规划的总体要求,因地制宜的根据城区规模、社会发展、地区动力资源分布、能源结构和电力供应现状条件,保证电网规划以及电力设计能够在工作的过程中为电网安全性提供全面的支撑。在调查、收集相关基础质量的基础上进行电力规划设计的编制,通过对基础资料的整理、分析、研究,对现有电网供电状况有整体记录,以便更好的参考。

1、电网规划和电力设计概述

随着经济和科学水平快速发展,电力系统的不断进步,对电网供电的要求也越来越高。电网的规划和电力的设计是对电网在建成投入运行中对运行状态、安全性、规模、质量、进度、容量等诸多因素而进行的统一规划和整体设计的一项工作。电网规划是以负荷预测和电源规划为基础,通过确定在何时、何地建设何种类型的输电线路及其回路数实现在规定的周期内达到所需要的输电能力,保证能够在满足各项技术的指标下降低输电系统的费用。而电力设计主要包括电力工程设计和电力设备设计,电力工程设计中有发电、输电、变电、配电设计等,电力设备设计中有开关设备、成套设备、输电设备、配电设备等设计。不论是电网规划还是电力设计,这两个方面的工作对电网建成投入运行后的安全性均有很重要的影响。

2、电网规划要点

2.1 选择好合理的电压等级

电压的等级对于电网在进行规划之时具有不可替代的重要性。在电网规划对电网安全的考虑中,最为关键的一个环节就是选择电压等级,电压等级的选择会直接影响着电网能够正常、稳定的运行。若在电网的规划中将电压等级选择的过高或者过低,则容易出现线路负荷过大出现火灾等事故或者线路负荷过小而不满足整个电网工程的设计要求,因此在选择电压等级时应当结合电网设计的实际要求,合理的选择电压的等级,尽量简化电压的等级,减少变压的层次。

2.2 供电的安全性以及可靠性

不论是电网规划还是电力设计过程中,电网的安全性以及可靠性是电网规划和电力设计中永恒的主题,只有电网做到了真正的安全和可靠,才有可能达到人们用电过程安全和可靠的目的。在进行电网规划中,需要保证电网供电的安全性,增强电网供电的可靠性,按照相应的变电容载比实行严格的电网配置,若变电的容载比为不同级别,则可以依照《电网规划设计标准》进行配置,使其能够满足《电网规划设计标准》中的要求,从而规范电网规划的设计工作,对电网规划设计工作的范围和重点进行界定。同时还要加强对重点城市电网的建设,加强各级电网的建设,实现网架结构的合理,保证网架结构的灵活运行,从而提高供电的可靠性。

2.3 电网设计要充分保证电网具有负荷转移的能力

加强电网运行的安全性和可靠性,需要在电网规划中确定电网负荷的转移能力,若是其具有负荷转移的能力,便能够对负荷进行转移,保证供电的正常;中压配电网在进行故障检修或者大声故障的时候,其还应该具有故障处理的能力,此外中亚配电网设计的时候还应该保证其备用容量。电网负荷转移需要有下面几个最基本的能力:第一,当配电网发生故障,能及时修复。若在用电的时候中压配电网发生技术故障,在面对这种情况时仍然可以对所产生的负荷进行及时转移。第二,配电网中压配电网往往在电网整体构成中处于最为重要的位置,中压配电网可以及时有效的对负荷进行转移,因此配电网必须要满足供电能力。第三,在正常情况下,中压配电网有备用容量,通常在中压配电网中会有50%的备用容量,但是一旦电网中的某个元部件发生了问题或者是在对电网进行抢修而无法进行正常的供电工作时,可以使用道闸操作的方式,确保电网仍然能够为用户持续供电,避免出现大面积停电的现象。

3、电力设计的技术措施

3.1 110kV变电站设计

在进行110kV变电站的设计过程中,需要对所在区域实际的电能需求量等进行充分的考量,然后确定合理的设计内容,同时在电力设计的过程中充分考虑电力设计成本以及电网运行安全性的综合需求,保证电力设计能够在占用资源最少的情况下发挥最大的电力供应能力,实现电网运行安全。110kV变电站的设计发展方向主要以简单化、多层化和室内化为主。就110kV变电站本身来说,整个电网的安全性直接受变电站内部主接线形式的影响。由于110kV的变电站往往为终端变电站,因此在挑选何种主接线方式时优先选用双电源线路,主线选择使用备投电源。2线2变往往用于变电站内桥接线过程;如果内桥段还在继续进行接线的扩充,接线过程需要变为2线3变。如果对110kV的变电站进行测压时,当低于10kV时,则采用单、母分段进行连接的方式。

3.2 220kV变电站设计

对于电网运行而言,220kV变电站承担的重要任务,其是电网配送的主力军。因此在220kV变电站电力规模的设计中应该全面的提升变电站的设计规模,保证变电站电网运行过程中电网额定容量以及电力输送功率的要求。对于220kV变电站进行电网规划时,需要考虑以下三个方面:一是规划时充分考虑到电源供问题,就220kV变电站来说,电源供应至少应达到两回或者两回以上。无论是两回还是两回以上的电源回路中都要达到220kV变电站规定的穿越功率及额定功率。二是在电网规划时充分考虑到220kV变电站的规模问题。规划时要优先采用150MVA或180MVA为主要变容量。三是每个220kV变电所之内要配备至少两个以上的变压器备用。当变电所中的一台变压器出现故障时,电网中的负荷则可以自动转移到正常运行的变压器之上。

3.3 主要设备的选择

提高电网设备管理水平,对设备做好生命周期的过程管理,设备的全生命周期包括其规划设计、设计选型、材料采购、现场施工以及投运异动、维修直到报废的全过程。电压器应选用损耗低的,能调压的;断路器应选择适用性好的,可靠的,免检修的,例如GIS组合电器SF6断路器;为了确保电网运行的安全性,需要安装安全自动装置,例如重合闸、备用电源等,避免因为电路故障而引起大面积停电;监测装置应选用有效的、快速判断故障位置的,进一步提高电网的安全性与可靠性。在设计时还要考虑到电网运行的安全与节能,因此,变电站的设计内容应该包括无功补偿与谐波治理,这两项技术对提高电网运行的节能性有很大帮助。

4、结语

总之,电网规划及电力设计的效果对电网运行的安全性有着重要作用,相关单位在电网规划以及电力设计的内容中必须充分的考虑安全规划和安全设计的原则,提升电网运行过程中的安全性。

参考文献

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>> 配电网规划设计中GIS系统的应用 配电网规划设计中的接线方法分析 对配电网络重构基于准则N—1分区评估分析 城市中压配电网规划计与管理系统的应用研究 城市中压配电网规划建设改造思路 浅析城市中压配电网规划方法 中压配电网网架优化规划方法 城市中压配电网络规划方法研究 中压配电网络的优化规划研究 配电网评估系统的需求分析 浅谈配电网规划系统设计 中压配电网接线模式分析和研究 论GIS系统在配电网规划设计中的应用 配电网的合理规划设计分析 配电网规划设计中接线方式研究 现代城市中配电网规划与设计研究 配电网规划与设计 配电网规划与设计研究 浅谈城镇配电网规划设计 农村配电网规划设计 常见问题解答 当前所在位置:

关键词:中压配电网;规划;评估分析

引言

配电网具有结构复杂、设备数量庞大、改造建设频繁等特点,在进行配电网规划时,准确的现状网评估与分析是必不可少的基础环节,通过详细的分析与评估计算,能有效发现配电网现存的问题,以便在规划中有的放矢,合理高效地提出解决方案。我国目前的现状网评估分析工作主要是人工完成,这一现象在中低压配电网的建设改造中尤为突出,不仅耗时长且准确率低,造成了资金的巨大浪费。再加上缺乏对统计错误的校验机制,使得配电网的评估与分析存在诸多问题,因此计算机规划辅助决策系统是现代城市电网规划必不可少的工具。虽然已经有了诸如PSASP、EDSA Technical等相关配电网规划辅助软件,能够在提高电网规划设计水平,减轻规划人员劳动强度方面发挥作用,但这些软件并不是针对配电网统计评估的专用软件,对于现状网评估分析部分的设计较为粗糙,难以反映基层网架结构的实际情况,并且使用起来较为复杂,难以调动基层工作人员参与到配电现状网评估分析的工作中来。

随着计算机技术以及城市电网规划理论的逐步发展,很多研究者己经对城市电网规划辅助决策系统进行了尝试性的研发工作,并取得了很多好的成果,但采用的数据库技术缺乏针对配电网相关规划指标的评估功能,尤其是诸如接线模式分析,转供率计算等拓扑相关的分析功能,并不能直接应用于配电网规划的评估与分析工作。同时由于缺乏系统、科学的电网分析评估软件,对电网现存和即将出现的问题不能定量给出问题的严重程度与问题出现的具置,这将直接影响配电网规划改造工作的顺利进行。

本文针对传统条件下配电网评估中存在的诸多问题,分析对配电网规划的评估、分析系统的相关需求,开发相应的配电网统计与评估系统。实现数据库录入数据的数值与拓扑校验,尽可能保证原始统计信息的正确性,实现基于数据库的网架拓扑分析和接线模式识别,完成现状网评价中相关指标的计算,并生成标准化的分析报表,方便配电网规划人员的使用。

1 中压配电网评估分析过程及方法

1.1中压配电网评估分析过程

中压配电网评估与分析过程包括前期数据收集、数据校验与纠错、评估与分析共3个步骤。

(1)数据收集:数据收集可以分为统计数据收集和运行数据收集。其中统计数据的收集主要来源于生产管理信息系统(PMS系统)和企业资源管理系统(ERP系统),主要包括负荷信息、线路信息、设备信息、用电信息等。运行数据主要来源于调度系统,包括电流、电压、功率、开关位置、设备运行情况等信息。

(2)数据校验与纠错:首先,对每个数据字段建立数据完整性规则;其次,建立数据字段间的关联和依存规则:再次,对导入到数据库中的数据依据规则进行校验和纠错,使数据库完整可靠。

(3)评估与分析:根据建立的评估指标体系,对中压配电网分层级进行单项评估、综合分析,得出中压配电网的网架特征和问题所在,从而形成对配电网规划具有指导意义的评估结果。

1.2区域中压配电网评估分析体系

从图1中可知,本文将中压配电网统计评价体系分为A网络结构水平、B负荷供应能力、C装备技术水平三个大类,其中,每个大类下又分为许多具体的指标。A网络结构水平可分为:Al长度不合格线路比例、A2环网化率、A3分段数合格线路比例:Bl到B5共5个指标构成B负荷供应能力大类;c1到C4共4个指标构成C装备技术水平大类。

2 配电网规划分析系统

2.1配电网规划分析系统层次结构

从图2中可以看出配电网分析系统包括基本统计指标、网架分析指标和现状网评估结果三个层次。基本统计指标包括类别判断型统计和数值求解型统计,类别判断型统计主要是判断线路是主干或分支以及网架是电缆或架空;数值求解型统计主要是统计线路的长度、截面积、公变、专变重载过载数目以及联络开关和分段开关与馈线连接的位置和数目等。

合理的指标体系对于提高评价效率和评价效果会产生直接的影响,本文提出的指标体系为三层结构,聚合度高、结构简单,能够全面刻画配电网建设发展过程中的特征,具有较好的整体性和适应性。各项底层指标意义明确,计算所需的指标值通过数据搜集后统计获取,数据来源方便且计算方法简单。

网架分析指标包括拓扑类分析指标和数值类分析指标,拓扑类分析指标主要是识别接线模式,以便规划人员进行修改、分析线路可否转供,衡量供电可靠性:数值类分析指标主要是统计各分区主干线路长度、线路负载率、绝缘线长度等。

基于配电网现状网的相关评价标准,以及网架分析指标层的统计和分析结果,从网络结构水平,负荷供应能力,装备技术水平三大项指标进行评价指标计算,并根据需求按照供电分区或所属变电站进行评价结果的分类整理与规范化输出。

2.2关键算法实现

2.2.1配电接线模式识别算法

基于计算机算法的配电网接线模式识别一直是配电网统计评估软件面临的技术难题,尤其是对于开关站型或两个独立单环网型的双环网接线模式识别,已有配网统计评估软件都未能正确辨识。由于配电网接线模式识别流程庞大,此处仅对识别架空线的主要流程进行说明,电缆线接线模式识别流程图以附录形式给出。

(1)主干接线判断:以馈线出口为起始点,搜索联络开关或平均线径最粗的供电支路作为该条馈线的主干线。

(2)网架类型判断:分别统计线路主干中架空线与电缆线的段数,段数较多的线路类型作为网架类型:若二者段数相同,则归入非典型接线。

(3)电源个数计算:统计与主干线相连的联络开关个数,再加上本回线路自身电源,求得该回线路所连接的电源个数。

(4)单辐射接线判别:若电源个数为1,则该回馈线被判定为单辐射接线。

(5)N分段n联络接线判别:统计该回主干线上所连接的联络开关个数N与分段开关个数n,若N≤6且n≤3则该回线路的接线模式为N分段n联络:若不满足上述条件则为非典型接线。

(6)有效的分段开关:在统计主干线上分段开关个数时,只统计开关两侧的网架分段都接有负荷的开关。分段开关统计个数n为有效分段开关个数加变电站母线出口分段开关。

2.2.2线路转供能力计算算法

设如图4所示线路为待转供线路,其当前的负荷电流为Idd,所有联络电源如图4用椭圆形圆圈所图示,各联络电源都有部分剩余容量可用于转供,剩余容量Ires为:

Ires=Imax(l-ρ)

(1)

试(1)中,QIr为剩余容量,Imax为最大安全电流,ρ为负载率。

取剩余容量最大的两回线路的剩余容量求和,得到可转供电流Isum2max,若IIdd小于Isum2max,则该线路为可转供线路,具体的计算流程如图5所示。

(1)主干接线判断:以馈线出口为起始点,搜索联络开关或平均线径最粗的供电支路作为该条馈线的主干线。

(2)待转供线路判断:对于某一主干线,若主干线的末尾有联络开关与之相连,则该主干线路为待转供线路,否则是无法转供线路。

(3)待转供线路接线模式识别:根据接线模式识别算法的结果,可以得到待转供线路所属的接线模式。

(4)待转供线路负荷电流计算:从1节点搜索,碰到的第一个线路为参考线路,待转供线路负荷电流Idd为:

Idd=Imaxρ(2)

式(2)中,Imax为正常运行方式最大电流(参考线路),ρ为负载率(参考线路)。

(5)对侧电源队列:若线路非N供一备接线模式,则计算对侧电源剩余负荷电流队列。

(6)求电流和:计算对侧电源队列中最大的两个电流之和Isum2max。

(7)比较Idd与Isum2max的大小,若Isum2maxIdd,则可以转供,否则,不可以转供。

(8)备用接线电源:若线路是N供一备接线模式,则搜索出备用接线电源。

(9)备用负荷电流计算:对第8)步中搜索到的备用电源进行剩余负荷电流Ires按照公式(1)进行计算。

(10)比较Idd与Ires的大小,若Ires> Idd,则可以转供,否则,不可以转供。

3 算例分析

本章节将应用“地区中压配电网规划评估分析系统”对浙江省某地区的中压配电网进行评价分析,基于软件对现状网的分析评价结果以及近年来新建项目的规划报告,分别计算得到现状年和2013年配电网网络结构水平、负荷供应能力和装备技术水平三个方面的各项评价指标,并对现状年和规划年的配电网性能进行对比分析。

3.1评估结果分析

针对某地区中压配电网,规划评估分析系统可以基于录入的数据完成网络结构水平分析,负荷供应能力分析,装备技术水平分析,并分别形成相应的统计评估结果报表。由于收集到的地区范围数据受限,现分别对该地区2011年和2013年同样范围的数据进行评估分析,得到评估分析结果。

由表1可以看出,经过2012年及2013年的配电网规划项目,使浙江省的评估指标得到不同程度的优化,电网性能得以提升。其中,多项评估指标均较现状年有明显的改善。同时,证明本文提出的地区中压配电网规划评估分析系统是有效的。