配电网设计的探讨论文_胡佳佳

(上海衡能电力设计有限公司 200041)

摘要:电力系统的最末端就是配电网,配电网直接影响配电网供电质量和供电可靠性,是配电网发展的基础。近年来,随着各地区经济的快速发展和大规模城市化建设的进行,电力需求大幅增长,未来发展的空间广阔,配电网的大规模建设,给配电网的设计工作带来巨大的发展机遇和挑战。因此,对现状配电网的薄弱环节和存在问题进行探讨,对未来配电网发展建设有着建设性的意义。

关键词:配电网设计;探讨;供电

配电网“DNA”(Distribution network analysis)结构模型是利用配电网的拓扑关系,对配电网进行逐步分解成单个元件的方法,其模型如图1所示。

由图1可以看出,对配电网采用“DNA”模式分解,可将配电网分解成若干部分,每部分采用属于的方式表达,从而将复杂的配电网分解为较为清晰而有关联的逐个部分。

层次分析法(Analytic Hierarchy Process,简称AHP)是美国运筹学家T.L.Saaty 教授于70年代初期提出的一种简便、灵活而又实用的多准则决策方法。层次分析法主要针对一些较为复杂、较为模糊的问题作出决策的简易方法,是在决策过程中对非定量事件做定量分析、对主观判断作客观分析的有效方法。层次分析法能够把复杂系统的决策思维进行层次化,把决策过程中定性和定量的因素有机的结合起来,通过判断矩阵的建立,排序和一致性检验等得到最后的结果,具有一定说服力。通过图1中配电网“DNA”结构模式略图,可以看出影响配电网的元素有很多,下面只是针对现阶段配网主要面临的两个问题,进行阐述:

1.电源点分布不合理,配电网的供电半径过大

配电网络电源点落后于城市建设的发展,由于城市规模和商业的建立,电源点容量及电能输出受到限制,特别是供电半径过大,使线损耗增大,产生主变负载不均匀的状况,这也配电网设计和运营的成本增大。

2.配网的供电可靠性不高,事故频发

目前,配电网架空线路的故障几率比较高,有时还会受到雷电攻击,这都极大降低配网的供电的可靠特性。同时,大部分地区线路网络框架在设计上均不够合理、美观,特别是在发生重大事故时,检修、转电工作均无法正常地进行,都会导致停电时间延长,损坏配电网输送电能的可靠性。

针对以上配网设计工作面临的这些问题,给出了以下一些建议,希望能促使我国的配网设计工作能够得到改善。

1.缩短配电网的供电半径,合理分布电源点

供电半径就是从电源点开始到其供电的最远的负荷点之间的线路的距离。供电半径取决于电压等级(电压等级越高,供电半径相对较大)和用户终端密集度(即:电力负载越多,供电半径越小)。城区中压线路供电半径不宜大于3公里,近郊不宜大于6公里。0.4千伏线路供电半径在市区不宜大于300米。近郊地区不宜大于500米。

配电网设计的终极目标便是能满足负荷需要的,负荷的实际运营情况时刻影响着电网发展的各个环节。配电网设计的步骤均以负荷的发展情形作为依据,使用每一个馈线的负荷数据均能有效地把握负荷的发展状况,从而将负荷转移水准对配电网线路的容量加以明确,进而合理分布电源点。

2.提高配网的供电可靠性。

2.1改造配电网老旧设备和线路。一些配电网的线路比较陈旧,线路和设备的老化情况较为严重,已经无法满足城市建设的需要和人们用电安全的需要。因此,需要更新配电网所需的设备。在更新的过程中,要引入新型的低故障率设备,从而降低配电网出现故障的概率。同时,也需要使用一些设备提升配网的绝缘性能。在运行设备方面,要采用一些手段来进行改进,例如,可以引入高质量的运行设备,减少对这些运行设备的检修时间和检修次数,进而减少停电对人们生产、生活的影响。

2.2合理选择配电网接线模式

配电网的改造过程中,接线模式的选择对配电网设计的十分必要。目前,在我国配网设计中,常用的接线模式有多分段多联络接线、辐射式接线、N+1环式接线和双电源双T接线方式,这几种接线方式在实际的使用过程中都需要按照配电地区的实际情况进行选择。

多段分段多联络接线适合于城镇的配电网络。这种接线模式能够减少停电时间和检修时间,提高配网的可靠性,但是,这种接线方式的成本会随着我国城乡一体化进程的不断推进而不断增加。以上海市配网典型接线方式为例:架空电多分段三连络方式。见图2。

图2多分段三连接结线,每回线路负载率75%,每一分段接入数量控制在4-6个,根据线路长度、负荷密度,可以两到三段为一供电单元,每单元装接容量(包括用户)控制在2000-4000KVA,实际负荷电流可控制在70-120安。

对于辐射式接线而言,由于其设备少、所需资金少、新增方便等特点,十分适合于密度较低的地区,但是这种接线方式和电源联通的方式过于单一,因此,可靠性较差。

对于N+1环式接线模式而言,由于实行的是环网接线,因此在使用过程中的可靠性较强,适合城镇的配电网络,但是,在使用过程中的操作比较烦琐,投资也较大。

对于双电源双T接线方式而言,由于运行方式灵活、操作简单的特点,因此十分适合电缆线路,但是配电变压器和低压系统没有备用电源,一旦没有供电,就无法使用。

2.科学、合理地采用配电网自动化器械装备

配电网在设计时,应构筑对应的通讯渠道,科学、周密地采用较高性能的自动化器械,如电缆沟和电缆排管等。除此之外,对于没能实现自动化的线路,必须添置故障指示机器,以最大限度地减少排除故障所耗费的时间。

结束语

配电网是当前电网建设的热点和重点,无论是大、中小型城市和地区都会把配电网建设作为工作重点,投入大量的资金和人力,这将对整个电网建设有重大影响和意义,相信在不久的未来配电网设计会更加标准化、规范化,也一定会取得更大的社会效益和经济效益。

参考文献:

[1]韩丰.新形势下的配网发展任务[J].国家电网,2014(6):61-63.

[2]马建.配网规划中城市配网自动化的应用论述[J].科技研究,2014(14):235-235

[3]上海中、低压电网配置原则及典型设计(2010版),2010.12.10.

论文作者:胡佳佳

论文发表刊物:《电力设备》2017年第8期

论文发表时间:2017/7/17

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