摘要:本文首先指出了当前配电网规划中存在的问题,其次介绍了几种配电网规划优化的方法,对于完善配电网规划设计提出了建议,以供参考。
关键词:配电网规划;问题;优化;建议
配电网规划能提高配电网供电质量,提高设备水平,优化配电线路,减少安全事故的发生频率,方便周边居民的生活,提高居民的生活水平。在配电网规划过程中,对配电结构进行合理的规划,控制电能质量,选择最佳接线方式,保证配电网能稳定供电。在用电环境发生变化时,人们对于配电规划的要求更高,原来的配电网已经不符合需求,因此必须做到有效优化配电网的规划。
1 当前配电网规划存在的问题
1.1 配电网与主网之间规划的不协调
配电网是主网的一部分,如果二者之间存在诸多的不协调和诸多意见不合的分歧,这些不利的因素必将影响配电网主网的正常使用,从而影响大部分用户用电问题,有可能会上升到一个闹得不可开交的层面。根据我国配电网的实际情况来看,城市配电网与主网之间的不协调问题属于比较常见的而且还是比较突出的,二者之间存在的不协调问题,会给整个电网的安全运行带来巨大问题,可能会造成一些安全隐患。我国作为一个人口大国自然也是一个用电大国,如果电网处于一种有安全隐患的状态,人民将无法正常的使用电。一旦隐患爆发,轻则电力系统出现故障,重则给国家财产和人民生命带来不可挽回的损失。这二者之间的不协调问题影响了我国的电路建设发展的脚步,对我国电力事业的整体发展也造成了巨大阻碍。
1.2 配电网配电设备性能的不足
在配电网的建设过程中,因不同的历史时期,配电设备的技术水平和性能也各不相同,有的差别还比较大,受多方面因素的制约,这些设备已无法适应现代配电网对设备的性能要求,其配电的安全性能及容量的提升都存在有先天性的缺陷,最好的办法是将其更换掉。受财力物力等多方面的限制,只能根据不同的使用条件及重要性进行分批分次更换,这些配电设备对配电网规划也造成了一定的影响,如果不能对这些设备存在的问题有充分的预估,配电工程规划优化就可能因细节或者局部设备对整个配电网的安全性和可靠性造成较大的影响。还有配电网络自动化程度较低,布局缺乏合理性,网架互补性较差,降低了供电可靠性;线路因为负荷超出极限,导致供用电设备及线路在正常供电过程中出现短路、接地、断相等问题的出现,严重影响了供电效率和供电质量。
2 配电网规划优化方法
2.1 联合规划法
联合规划法是指在编制中压配电网工程规划过程中规划编制者与供电部门紧密合作,在后期配电设施、线路建设过程中规划管理部门与供电部门联合管理。避免不同部门各自为政,最后无法形成统一管理系统,造成不必要的经济损失。具体步骤如下:
(1)搭建对接平台,动态交换资料。在土地规划编制开始时,规划编制者与供电部门搭建对接平台,动态交换资料。一个土地规划编制的周期往往在1年左右,较长的甚至要2~3年,因此资料有必要进行动态更新。
(2)编制过程中互动。共同进行规划变电站选址,进行规划开闭所的布局,模拟开闭所远期电源接线,对片区进行供电可靠性分析,最后进行配电网主干通道规划。
(3)实施阶段联合管理。主要体现在规划开闭所的空间预留和审批上。规划有开闭所的地块开发建设时从规划管理部门办理规划许可证和供电部门办理供电答复书时,同要求地块开发单位预留符合要求的开闭所空间。若规划开闭所供电范围内地块开发时间前后不一,则两部门需联合将规划开闭所调整到先启动地块,并做好调整后布局规划的动态更新。
2.2 配电网规划经济技术优化方法
2.2.1 最小费用评估法
最小费用评估法指一种单一属性的规划评估方法。最小费用评估法是一种对标准驱动、最低费用额度、以及面向项目进行评估和选择的评估方法。通过这种方式,不但可以明确每个项目所能实现的投资规模,同时能够考核该项目的合理性和可行性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于需长期投资的项目来说,通过最小费用评估法可以明确项目需求、有效节约项目开支、实现项目需求与降低项目开支的最佳平衡。除此外,由于最小费用评估法所采用的是对项目的资金时间价值进行评定,所以能够更好地调整整个项目资金投入比例,降低前期投入成本,从而降低整个项目所需的资金额度。
2.2.2 收益、成本比值评估法
收益、成本比值评估法是一种多属性的规划评估方法,此种方法的优点是将收益和成本结合起来,用两者的比值来确定项目的优点,是一种通过比值评估的方式来评定某一项目的评估和选择过程。也就是说,收益、成本比值越高的项目其最终所获得的项目收益也就越高,收益、成本比值越低的项目其最终所获得的项目收益也就越少。收益、成本比值评估法比较适合用于进行方案比选,项目优选这一环节,通常用于对新项目进行评估。
2.3 现代启发式法
(1)遗传算法。遗传算法是模仿生物进化过程的一种方法。操作简单,对数据的要求低,且为多点寻优,可以考虑多个目标函数和约束条件;在获得最优解的同时还能给出一些次优解,弥补了经典数学优化方法的不足。
(2)Tabu搜索。Tabu搜索,又称列表寻优法,是通过记录历史数据,从中获得知识并利用其指导后续搜索方向以避开局部最优解。目标函数是仅考虑线路的投资、维护和运行费用,并计及资金的时间价值,约束条件是配网辐射限制、负荷需求限制和线路传输容量约束3个方面。
(3)粒子群优化法。粒子群优化法算法是一种基于群体智能的演化计算技术。最大的优势在于简单易实现、收敛速度快、鲁棒性好等特点。粒子群优化法能以较大概率找到问题的全局最优解,且计算效率比传统随机方法高。
3 完善配电网规划设计的建议
3.1 优化配电网架构方式
从配电网规划目标来看,除了提供充足稳定的供电,还需要调整配电网架构方式,提高配电网架构水平。从配电网架构方式来看,主要重视配电网架的建设,重新考虑电源点的布置,优化配电网架构布局,中心配电网需要不断地增强配电能力,在周边增加几座变电站作为中心配电网的电源变电站,根据电能负荷架设环网。在供电中心区域建设变电站形成高压双环配电网提供电源,保证配电网架构更为可靠,也能适应不同供电环境下的要求,对高压配电网的架构方式需要容纳各个电源点容量,满足电能负荷,这也直接影响到低压电网供电水平,保证高压配电网架构的基础上,满足低压配电网架构目标。
在对配电网进行规划优化时,应对配电网相关的设备运行参数和未来电力需求进行科学的论证,对于运行质量存在缺陷的设备,应进行更新工作,提高配电网优化质量。配电网规划优化的重点是对电力运行设备的优化,电力设备的运行质量和性能,对于整个配电网的运行效率有着至关重要的影响。因此,应结合建设资金情况,做好设备更新工作。在进行规划优化时,为了保证配电网的效率,应与城市规划相结合。还要定期对优化后的配电网使用情况进行检测和数据分析,及时发现优化中存在的不足,在下一步优化过程进行改进,从而提高优化的科学性。
4 结语
作为基础设施建设规划中的重要组成,配电网的规划对于城市的整体发展都有极其重要的作用。合理的配电网规划可以满足用户对电能的更高要求,促进电力市场的进一步发展。通过多种途径对配电网规划进行优化,能为用户提供更为稳定的配电系统,并且明显降低配电能耗,满足可持续发展的要求。
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论文作者:秦飞
论文发表刊物:《电力设备》2018年第18期
论文发表时间:2018/10/18
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