摘要:配电网是坚强智能电网的重要组成部分,是地区重要的基础设施。如何保证配电网为地区经济社会发展和人民生活水平提高提供优质的电力供应,是配电网规划所面临的主要问题。本文针对10kV配网广泛存在的中心城区变电站趋于饱和、设备负载水平偏高,线路转供能力不足、接线复杂,部分区域因城市发展需要调整控规、未来负荷会出现较大增长等典型问题,以国网瑞安市供电有限责任公司配网规划为例,介绍了瑞安配网的基本情况及存在的问题,提出了采用谷歌地图、结合大用户负荷信息的“网格化”规划方案,并通过比较配网规划前后效果,证明了上述方案的有效性。
关键词:网格化;配电网;规划
1引言
10 kV配电网是连接用户和电网的桥梁,对其进行科学的优化规划,可以保证电网改造的合理性和电网运行的安全性和经济性,提高配电网供电质量[1]。随着国民经济发展、城镇化进程加快,部分区域负荷增长较快[2]要想打造坚强可靠的现代城市配电网,必须转变思路,探索一条科学有效的电网规划发展之路,网格化配网规划应运而生。
配电网“网格化”规划思路将供电分区区域划分为多个网格,以配网现状评估分析和地区控制性规划为基础,以满足用户需求为目标,是一种自下而上的配网规划新机制。相对以110千伏及以上电网为主、配网规划主要依据上级电网的安排的传统规划方法,“网格化”规划思路具有避免重复交叉供电、运行方式灵活、便于管理等优点[2]。
现阶段国内外学者从不同方面对中压配电网“网格化”规划方法进行了研究,姚刚等以“网格化”为基础,提出了网格之间以变电站定向联络为主干、网格内部以线路分段之间联络为依托的“联络组合”理念[3],周湶等从负荷密度与其影响因素存在着某种非线性关系的角度出发,提出了一种基于最小二乘支持向量机的配电网空间负荷预测方法[6],安建强等将北京全市建设用地细分为44016 个网格,并依据大样本实测数据建立的各类负荷指标模型,同时结合地块开发程度,进行差异化区域用电负荷预测[7],张植华等利用层次分析法(AHP)对配电网网格的建设需求和重要程度进行综合评价,实现了城市目标网格的有序过渡,合理安排网格的整体建设时序[8],卫泽晨等提出了网格化中低压智能配电网评价指标体系及综合评价方法[9],李冬、余建平等介绍了各地网格化规划的实施情况。
下文介绍瑞安配电网现状情况及存在的问题,分析,针对问题提出了采用谷歌地图、结合大用户负荷信息的“网格化”规划方案,最后通过比较规划后效果与规划前情况对比分析,证明了上述方案的有效性。
2配网现状及存在的问题分析
瑞安市地处浙江南部,属温州代管县级市,域内配电网存在下述问题:
(1)中心城区变电站趋于饱和、设备负载水平偏高。瑞安市区域经济特色比较明显,形成了汽摩配件、机械电子、塑料制品、鞋类、精细化工、纺织服装等六大支柱产业,形成了有较强竞争能力的行业规模优势和产业配套优势;随着国民经济发展,原有供电计划难以满足用地需求,中心城区变电站趋于饱和,设备负载水平偏高。
(2)线路转供能力不足、接线复杂。由于电源点建设相对滞后,线路负载率偏高,线路转供能力不足;为满足负荷近期增长需求、变电站检修和夏季用电高峰时持续高温等极端天气情况下可靠供电,配电网建设时多天线路联络,导致网架混乱,运行调度困难,设备运维效率降低。
(3)瑞安部分地区控规修编,负荷增长较大。因城市发展需要,瑞安市调整城市规划,开始构建“一核四区四市镇”,江南新区、滨江新区等作为未来城市建设的主战场和产业集聚的主平台,电力负荷增长较大。因此,电网规划时需超前考虑上述新增负荷,合理安排配网建设项目。
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3配网规划方案
针对存在的问题,查阅了大量的文献资料,进行充分的理论分析,并结合现场实际情况,提出以下配电网规划方案:
(1)基于谷歌地图“网格化”规划新思路:参考各片区远景变电站布点和空间负荷预测结果,将瑞安市共划分为99个供电单元, B类区域共90个单元、C类区域共9个单元。针对每一个供电单元,利用GIS系统等对中压配电网展开摸底排查,采用结合统计数据和员工反馈信息的策略评估现状电网存在的主要问题,结合负荷预测结果,合理制定过渡年网架和目标年网架;以谷歌地图为底图,绘制规划区域中压配电网现状年、过渡年、远景年地理接线图。
(2)基于网格化思路空间负荷预测方法:依据城市功能区的空间布局划分单元网格,结合区域内发展定位及客户用电需求,通过分析实测历史最大负荷时期的电量数据,推算空间负荷预测模型指标,并将上述指标与标准中单位建设用地负荷指标等经验数据对比,合理确定空间负荷预测指标。综合采用电力弹性系数法、回归模型分析法和空间负荷预测法,负荷预测结果相互校准,保证负荷预测结果的准确性。
(3)线路联络评估及分级管理方法:以联络转供能力作为依据,对现有联络分级,负荷转供能力强的作为主路径,负荷转供能力差的作为备用路径。在电网建设的不同阶段,分析备用路径,条件具备情况下予以拆除改造,以简化网架结构。
(4)考虑大用户接入的网架构建方法:新增高档住宅小区、大型购物中心和工业区等用电负荷较大。基于此,构建过渡年及远景年目标网架时,结合供电所掌握的负荷申报数据,将大用户接入电网考虑在内。
4总结
配电网“网格化”规划思路负荷符合主动配电网、智慧城市的发展理念,在提高供电可靠性、有效接纳可再生能源等方面潜力巨大,预期可以达到以下效果:
以网格为单位,对配网现状进行摸底排查,针对网格存在的问题,结合负荷预测结果,制定过渡网架和目标网架,合理安排配网架设时序,可以逐渐形成一个“网络清晰、联络有序、负荷均衡、安全可靠”的网架,保证过渡年网架和目标年网架的合理衔接。
以网格为单位,综合采用电力弹性系数法、回归模型分析法和空间负荷预测法等负荷预测方法,可以保证负荷预测结果的准确性,便于确定网架改造方案。
以网格为单位,对现有联络分级,可在电源点建设相对滞后情况下,逐步解决中压配电网接线复杂的问题,而不影响用户可靠供电。基于网格的考虑大用户接入的网架构建方法可以将电网规划与区域城市规划结合起来,可满足新增负荷需求,配网规划更合理。
参考文献:
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[2]海鹏洲.县域电网规划建设中网格化的应用探索[J].中国新技术新产品,2014,11:174
[3]姚刚.仲立军.张代红.复杂城市配电网网格化供电组网方式优化研究及实践[J].电网技术,2014,38(5):1397-1301
[4]李冬,田强.中压配电网网格化规划方法研究[J].电工电气,2014,7:5-7
[5]张峰,张建华.基于网格化管理的城市中心区智能配电网规划研究[J].科技风,2013,230
[6]周湶,孙威,等.基于最小二乘支持向量机和负荷密度指标法的配电网空间负荷预测[J].电网技术,2011,35(1):66-71
[7]安建强,马林峰,等.北京电网网格化空间负荷预测方法[J].供用电,2015,58-63
[8]张植华,李健,等.网格化城市配电网目标网架动态构建方法[J].电网技术,2015,43(2):23-29
[9]卫泽晨,赵凤展,等.网格化中低压智能配电网评价指标体系与方法[J].电网技术,2016,40(1):249-255
论文作者:董学平
论文发表刊物:《电力设备》2017年第32期
论文发表时间:2018/4/11
标签:网格论文; 负荷论文; 电网论文; 网架论文; 配电网论文; 瑞安市论文; 方法论文; 《电力设备》2017年第32期论文;